研究人员确定神经签名的显式和隐式学习

如何脚踏自行车和记忆国际象棋的规则需要两种不同类型的学习,现在,第一次,研究人员已经能够区分每种类型的学习所产生的脑电波。

这些不同的神经科学家签名可以指导研究的潜在神经生物学如何我们都学习运动技能和解决复杂的认知任务,厄尔·k·米勒说,Picower神经科学教授Picower研究所学习和记忆的脑与认知科学、和论文的资深作者描述的结果在10月11日版神经元。

神经元火时,产生电信号,结合形式脑电波以不同的频率振动。“我们的最终目标是帮助人们学习和记忆赤字,”米勒说。“我们可能会找到一种方法来刺激人类大脑或优化训练技巧来减轻这些赤字。”

神经签名可以帮助识别学习策略的变化,发生在疾病,如阿尔茨海默氏症,着眼于诊断这些疾病早期或增强某些类型的学习帮助患者应对障碍,罗马f . Loonis说米勒实验室和研究生论文的第一作者。Picower研究所研究员斯科特·l·Brincat和前麻省理工学院博士后埃文·g·安索拉托斯,现在在加州大学戴维斯分校的合作者。

显式和隐式学习

科学家曾经认为所有学习都是一样的,米勒解释道,直到他们了解病人如著名的亨利·莫莱森或“莫莱森1953年,“谁开发严重的健忘症之后他大脑切除手术的一部分控制癫痫发作。莫莱森不记得吃早餐后几分钟,但他能够学习和保留运动技能他了解到,如跟踪对象像五角星的镜子。

“莫莱森和其他健忘症患者有更好的这些技能随着时间的推移,即使他们没有做这些事情的记忆,”米勒说。

分显示大脑从事学习和memory-explicit和隐式两种。

显式学习”是学习的意识,当你思考你的学习,你可以表达你学过的东西,喜欢背一个长长的通道书或学习的步骤复杂的游戏像国际象棋,”米勒解释道。

“内隐学习是相反的。你可能称之为运动技能学习或肌肉记忆,学习,你没有有意识的访问,就像学习骑自行车或处理,”他补充道。”,这样做你会更好,但是你不能表达你学习。”

许多任务,喜欢学习新的音乐,需要两种类型的学习,他指出。

从早期的研究脑电波

当麻省理工学院的研究人员研究了动物的行为学习不同的任务,他们发现,不同的任务可能需要显式或隐式学习。在任务所需的比较和匹配的两件事,例如,动物似乎同时使用正确的和不正确的答案来改善他们的下一个匹配,指示一个显式的学习形式。但是在任务动物学会将他们的目光一个方向或另一个在应对不同的视觉模式,他们只改善他们的表现在回答正确的答案,表明内隐学习。

更重要的是,研究人员发现,这些不同类型的行为是伴随着不同的脑电波模式。

在明确的学习任务,增加alpha2-beta脑电波(振荡10 - 30赫兹)之后一个正确的选择,和增加δθ波(3 - 7赫兹)在一个错误的选择。alpha2-beta波增加学习期间明确任务,然后下降随着学习的进展。研究者还发现神经活动激增的迹象发生在应对行为错误,与事件相关的消极,只在任务被认为需要显式的学习。

alpha-2-beta脑电波的增加在显式学习”能反映建筑模型的任务,”米勒解释道。”然后动物学习任务后,α-β节律然后下降,因为模型已经建立。”

相比之下,δθ节律与正确的答案只会增加一个隐式的学习任务,并在学习有所下降。米勒说这种模式能反映神经“重组”编码中运动技能学习。

“这表明有显式和隐式学习期间不同的机制在起作用,”他说。

未来的学习提高

Loonis说,脑电波签名可能特别有用在塑造我们教或火车上一个人,因为他们如何学习特定的任务。“如果我们可以发现这种学习是怎么回事,然后我们可以加强或提供更好的反馈个人,”他说。“例如,如果他们使用隐式学习更多,这意味着他们更有可能依靠积极的反馈,我们可以修改他们的学习利用。”

神经签名也可以帮助检测疾病如阿尔茨海默病在早期阶段,Loonis说。“在阿尔茨海默氏症,一种明确的事实与痴呆学习消失,和回归可以有一种不同的内隐学习,”他解释说。“因为一个学习系统,你必须依赖于另一个。”

早期的研究表明,大脑的某些部位如海马体更明确的学习密切相关,而基底神经节等领域更参与内隐学习。但米勒说大脑波研究表明“很多重叠在这两个系统。他们共享相同的很多神经网络。”

这个故事是由麻省理工学院新闻(再版web.mit.edu/newsoffice/),一个受欢迎的网站,包括麻省理工学院新闻研究、创新和教学。