根据大脑成像,学习比思考发生得更快
快速阅读: 据《美国国家科学基金会》最新报道,受美国家基金支持的研究揭示了大脑学习的时间与位置,这对治疗神经退行性疾病有重要意义。研究显示小鼠快速学习时的神经活动变化,区分了学习与试错行为。此发现或改变对痴呆症等疾病的研究与治疗方式,并有助于提升神经网络功能。
受美国国家科学基金会支持的研究人员为大脑中学习发生的时间和地点提供了新的理解。这两项发现对于理解并治疗阿尔茨海默病等神经退行性疾病以及其他痴呆症具有重要意义,这些疾病影响了美国超过700万人,并导致健康和长期护理成本高达3840亿美元,同时也有助于增强神经网络的可能性。
“识别大脑如何形成新连接并学习是一个处于神经科学前沿的问题,”美国国家科学基金会生物科学局项目官员保罗·福尔拉诺说道,“了解这一点会影响我们对如何与环境互动、如何感知并回应线索的理解,从而开启一系列新的基础性和应用性研究。”
由约翰斯·霍普金斯大学助理教授基肖尔·库奇博塔领导的研究团队利用脑成像技术来确定小鼠何时学会了一项新技能。这项成像技术验证了先前的研究结果,表明小鼠学得很快,而那些继续犯错的小鼠并不是仍在学习;它们是在试探性尝试。错误与测试规则之间的区别在研究人员在小鼠身上观察到的神经活动变化中显而易见。
库奇博塔表示,学习过程中的大脑动态与运用该技能时的大脑动态之间的区别可以在记忆以及能够检索记忆的过程中得到类比。如果这种模式同样适用于人类,这可能会改变科学家们对痴呆症和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的研究方式,以及这些疾病的治疗方法。
这项研究的另一个令人惊讶的结果是,学习发生在感觉皮层,这是大脑的一个区域,通常与解释(例如,“这个炉子很热”)相关联,但不直接影响行为(如从炉子上移开手)。研究团队提出,感觉皮层应更好地描述为一种富含感官的关联皮层,在其中感官与关联学习功能内在交织。大脑如何实现这些平行功能可能有助于改进以大脑为基础的神经网络处理信息的方法。
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