加州大学洛杉矶分校（UCLA）洪暐哲教授团队在《Science》杂志发表了一篇题为“Neural basis of cooperative behavior in biological and artificial intelligence systems”的研究论文，系统阐述了合作行为的神经基础。

研究发现，人工智能系统表现出与生物系统相似的合作行为及其神经表征。 该研究首先通过实验验证了小鼠的合作能力及其影响因素。小鼠在极短时间窗口内执行同步行为以获得奖励，结果显示76%的小鼠能够显著高于随机水平地合作，其中41%展现出高效的合作能力。

研究揭示了合作行为的两个关键要素：信息共享和共同目标的必要性。 为探索合作行为的神经机制，研究团队采用单细胞钙成像技术记录小鼠前扣带回皮层（ACC）的神经元活动模式。结果表明，ACC区域内不同神经元亚群特异性地编码与合作相关的行为信息，且这种解码能力与合作效率正相关。随着训练推进，编码正确合作行为的神经元比例逐渐增加，并与合作效率提升密切相关。

研究还识别出三种核心社交行为策略：接近对方、等待对方到达以及通过直接接触实现动作同步。当同伴信息被屏蔽或无需协作时，这些策略会显著减弱甚至消失。ACC的不同神经元亚群分别编码这些行为策略，其表征强度与合作效率呈正相关。 此外，小鼠在合作过程中需要基于同伴行为做出正确决策。研究发现，经过训练后，小鼠的正确决策行为显著增加，错误行为减少，ACC神经元活动能够有效编码和解码这些决策过程。实验表明，表征同伴位置信息的神经元比例越高，合作效率越优异。

最后，研究通过化学遗传学方法验证了ACC神经元活动对合作行为的直接调控作用。抑制ACC神经元活动会显著削弱合作行为，证明了ACC在合作行为中的关键作用。