為了了解這個(gè)世界，動(dòng)物需要做的不僅僅是關(guān)注周圍的環(huán)境。它還需要知道哪些景點(diǎn)、聲音和感覺(jué)是環(huán)境中最重要的，并監(jiān)控這些細(xì)節(jié)的重要性如何隨著時(shí)間而變化。然而，人類和其他動(dòng)物如何追蹤這些細(xì)節(jié)仍然是個(gè)謎。
現(xiàn)在，斯坦福大學(xué)的生物學(xué)家在10月26日的《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們認(rèn)為他們已經(jīng)弄清楚了動(dòng)物是如何整理細(xì)節(jié)的。大腦的一部分被稱為室旁丘腦(PVT)。作為看門人，它確保大腦識(shí)別和跟蹤情況中最突出的細(xì)節(jié)。雖然這項(xiàng)研究部分由五子神經(jīng)科學(xué)研究所的Neurochoice計(jì)劃資助，目前僅限于老鼠，但研究結(jié)果總有一天會(huì)幫助研究人員更好地了解人類是如何學(xué)習(xí)的，甚至有助于治療毒癮。資深作者，陳小可，助理生物學(xué)教授。
陳說(shuō)，結(jié)果令人驚訝，部分原因是很少有人懷疑丘腦能做如此復(fù)雜的事情?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)丘腦細(xì)胞在追蹤刺激的行為意義方面發(fā)揮了非常重要的作用，這是以前沒(méi)有人做過(guò)的事情，”陳先生說(shuō)，他也是斯坦福生物X和五子神經(jīng)科學(xué)研究所的成員。
決定學(xué)習(xí)什么。
最基本的形式，學(xué)習(xí)歸結(jié)為反饋。比如你頭痛，吃藥，你期望藥能讓你的頭痛消失。如果你是對(duì)的，下次你頭痛的時(shí)候就吃這種藥。如果你錯(cuò)了，你會(huì)嘗試別的東西。心理學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家廣泛研究了學(xué)習(xí)的這一方面，甚至將其追溯到大腦中處理反饋和促進(jìn)學(xué)習(xí)的特定部分。
陳說(shuō)，盡管如此，學(xué)習(xí)的圖景仍然是不完整的。即使在相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，更不用說(shuō)現(xiàn)實(shí)生活中，人類和其他動(dòng)物也需要弄清楚要學(xué)習(xí)什么——基本上，什么是反饋，什么是噪音。盡管有這種需要，心理學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家并沒(méi)有給予足夠的重視。
為了開(kāi)始解決這個(gè)問(wèn)題，陳和他的同事們教老鼠將特定的氣味與好的和壞的結(jié)果聯(lián)系起來(lái)。一種氣味表明一口水進(jìn)來(lái)了，而另一種氣味表明老鼠即將呼吸一口空氣。
后來(lái)，研究人員用輕微的電擊代替了吹氣——這可能會(huì)吸引更多的注意力。研究小組發(fā)現(xiàn)，PVT的神經(jīng)元追蹤了這種變化。在吸氣階段，三分之二的PVT神經(jīng)元對(duì)兩種氣味都有反應(yīng)，而另外30%的PVT神經(jīng)元僅被氣味信號(hào)水激活。換句話說(shuō)，在這個(gè)階段，PVT對(duì)好的和壞的結(jié)果做出了反應(yīng)，但對(duì)好的結(jié)果做出了更好的反應(yīng)。
然而，在電擊階段，平衡發(fā)生了變化。幾乎所有的PVT神經(jīng)元都對(duì)電擊有反應(yīng)，其中大約四分之三對(duì)好的或壞的結(jié)果有反應(yīng)。
老鼠喝水時(shí)也會(huì)發(fā)生類似的變化。目前水對(duì)小鼠的影響較小，PVT對(duì)水的反應(yīng)較小，對(duì)空氣噴霧的反應(yīng)較強(qiáng)，這意味著它對(duì)壞結(jié)果的反應(yīng)較快，對(duì)好結(jié)果的反應(yīng)較小?？偟膩?lái)說(shuō)，結(jié)果顯示，PVT追蹤目前最重要的事情——好的結(jié)果超過(guò)壞的結(jié)果，反之亦然。
一個(gè)新的地方，和調(diào)整。
陳說(shuō)，結(jié)果指出了幾個(gè)更廣泛的結(jié)論。也許最重要的是，其他研究人員現(xiàn)在有了一個(gè)地方——PVT——當(dāng)他們想研究不同的細(xì)節(jié)如何影響動(dòng)物和動(dòng)物的學(xué)習(xí)方式時(shí)。
陳說(shuō)，神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在也有了一種控制學(xué)習(xí)的新方法。在轉(zhuǎn)基因老鼠的其他實(shí)驗(yàn)中，研究小組可以通過(guò)光來(lái)控制PVT活動(dòng)，研究人員發(fā)現(xiàn)它們可以抑制或增強(qiáng)學(xué)習(xí)——例如，它們可以教會(huì)老鼠氣味不再可靠地發(fā)出水信號(hào)，或者另一種氣味從信號(hào)水變成信號(hào)電擊。
這些結(jié)果可以指出一種通過(guò)適當(dāng)刺激或抑制PVT活動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)的新方法——暫時(shí)在小鼠中。陳說(shuō)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，他們還指出了幫助治療毒癮的方法，幫助吸毒者忘記服用藥物和隨后的高劑量之間的聯(lián)系。
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