Abstract Reinforcement learning is a fundamental mechanism displayed by many species. However, adaptive behaviour depends not only on learning about actions and outcomes that affect ourselves, but also those that affect others. Here, using computational reinforcement learning models, we tested whether young (age 18-36) and older (age 60-80, total n=152) adults can learn to gain rewards for themselves, another person (prosocial), or neither individual (control). Detailed model comparison showed that a model with separate learning rates for each recipient best explained behaviour. Young adults were faster to learn when their actions benefitted themselves, compared to helping others. Strikingly, compared to younger adults, older adults showed preserved prosocial learning rates but reduced self-relevant learning rates. Moreover, psychopathic traits were lower in older adults and negatively correlated with prosocial learning. These findings suggest learning how to benefit others is preserved across the lifespan with implications for reinforcement learning and theories of healthy ageing.

Abstract Ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) is vital for decision-making. Functional neuroimaging links vmPFC to processing rewards and effort, while parallel work suggests vmPFC involvement in prosocial behaviour. However, the necessity of vmPFC for these functions is unknown. Patients with rare focal vmPFC lesions ( n = 25), patients with lesions elsewhere ( n = 15) and healthy controls ( n = 40) chose between rest and exerting effort to earn rewards for themselves or another person. vmPFC damage decreased prosociality across behavioural and computational measures. vmPFC patients earned less, discounted rewards by effort more, and exerted less force when another person benefited, compared to both control groups. Voxel-based lesion mapping revealed dissociations between vmPFC subregions. While medial damage led to antisocial behaviour, lateral damage increased prosocial behaviour relative to patients with damage elsewhere. vmPFC patients also showed reduced effort sensitivity overall, but reward sensitivity was limited to specific subregions. These results reveal multiple causal contributions of vmPFC to prosocial behaviour, effort and reward.

Abstract Microwire and microelectrode arrays used for cortical neural recording typically consist of tens to hundreds of recording sites, but often only a fraction of these sites are in close enough proximity to firing neurons to record single-unit activity. Recent work has demonstrated precise, depth-controllable mechanisms for the insertion of single neural recording electrodes, but these methods are mostly only capable of inserting electrodes which elicit adverse biological response. We present an electrostatic-based actuator capable of inserting individual carbon fiber microelectrodes which elicit minimal to no adverse biological response. The device is shown to insert a carbon fiber recording electrode into an agar brain phantom and can record an artificial neural signal in saline. This technique provides a platform generalizable to many microwire-style recording electrodes.