好与坏:惊喜驱动学习的神经回路是一样的

灵长类动物从让它们惊讶的反馈中学习，在最近的一项关于这是如何发生的调查中，神经外科医生发现了一些新的东西。他们通过在学习任务中检查特定脑组织的反应而获得的见解，可能会为未来中风或创伤性脑损伤后的康复治疗提供参考。

“这是众所周知的很长一段时间意想不到的事件尤其是对学习的推动作用，”哈佛大学助理教授Wael Asaad说神经外科他是布朗大学沃伦·阿尔珀特医学院的教授，也是该研究的主要作者，该研究发表在2011年12月6日的《神经科学杂志．“当你遇到意想不到的好事或坏事时，你需要改变自己的行为，要么继续做好事，要么避开坏事。关于这些信号(在大脑中)是如何表现的，有很多争论。”

具体来说，Asaad说，该领域的文献一直在争论是否和如何神经元在横向前额叶皮层它的邻近皮层下结构，如尾状核，处理试错学习的意外奖励和失望。

神经外科医生Asaad(去年春天加入了布朗和罗德岛医院)和资深作者Emad Eskandar(他们在马萨诸塞州总医院进行了这项研究)想要了解这些细节，因为它们可能是加速患者重新学习的关键脑损伤．重建神经基础设施只是第一步。

“你如何恢复丢失的信息，你学过的东西?”项目中说。“我们感兴趣的是，你是否可以增强这些重新学习的机制。如果有人试图做出某个动作，而他们偶尔能够近似地做出正确的动作，如果你能在正确的时间增强奖励信号，你能帮助他们更快地学会那个特定的动作吗?”

惊讶于相似之处

一些科学家假设，不同的解剖结构，或至少不同的回路，处理正或负反馈，以指导未来的行为，但几乎没有证据，至少在单个神经元的水平上。Asaad说，他希望通过在两只猕猴进行试错学习任务时，探测它们每个结构中的数百个单个神经元，来发现在前额叶外侧皮层和皮层下尾状核(控制高级规划)之间的一些假设处理差异。猴子猜对了就喝果汁，猜错了就不喝果汁。

相反，他和埃斯干达发现，这两个结构中的神经元对积极反馈和消极反馈的反应非常相似。

隶属于布朗脑科学研究所的Asaad说:“我们一直在寻找差异，但在我们寻找的信号中却没有发现任何差异。”

他们还发现，这两种结构中的绝大多数神经元都显示出预测错误，或正或负。例如，当一只猴子在猜错之后又猜对了，这是一个意想不到的积极结果。

当一只猴子连续猜对两次时，这是一个预期的积极结果。

他说:“人们可以想象出一种与预测错误相反的情况，比如预期结果比意外结果更活跃，或者更有可能的是，与预期无关的结果没有任何差异，而只是取决于结果的效价的差异。”

这项研究并没有表明大脑处理积极或消极学习反馈的整个回路完全重叠。Asaad仍然怀疑它们在某些更精细的电路水平上是不同的，“但假设不同的大脑结构一定只针对一种或另一种学习类型，这可能太简单了，”他说。

对于神经外科医生和他们未来的病人来说，确切了解它在身体上是如何工作的真的很重要。