科学家识别明确和隐含学习的神经签名

弄清楚如何踏上自行车并记住国际象棋规则需要两种不同类型的学习，现在首次，来自麻省理工学院的研究人员能够通过它产生的脑波模式来区分每种类型的学习。

这些独特的神经签名可以指导科学家们研究我们通过复杂的认知任务研究如何通过复杂的认知任务来研究如何通过复杂的认知任务，这是脑部主办学研究所的神经科学院的彩虹教授，从事大脑部和一种描述10月11日神经元的研究结果的认知科学和一篇论文的高级作者。

当神经元火灾时，它们会产生相结合的电信号，以形成以不同频率振荡的脑波。“我们的最终目标是帮助学习和记忆赤字的人们，”米勒说明。“我们可能会找到一种刺激人类大脑或优化培训技术来减轻这些赤字的方法。”

神经签名有助于确定阿尔茨海默氏症等疾病中发生的学习策略的变化，并以较早诊断这些疾病，或增强某些类型的学习，帮助患者应对疾病，罗马F. LOONIS，一位研究生米勒实验室和本文的第一作者。Picower Institute Research Scientist Scott L. Brincat和前MIT Postdoc Evan G. Antzoulatos现在在戴维斯大学，是共同作者。

明确与隐式学习

米勒解释说，米尔曾经认为所有学习的科学家都相同，直到他们了解了着名的亨利莫里森或“HM”，他于1953年在一个手术中被移除后，他在1953年在1953年在一个手术中被移除以控制他的癫痫发作后。莫拉尼森在饭后几分钟不记得吃早餐，但他能够学习并保留他学到的运动技能，例如在镜子里的五角星之类的追踪物体。

“H.M.米勒说，其他遗肠随着时间的推移，即使他们没有记住这些东西，也没有记忆。“

辉煌透露，大脑从事两种类型的学习和记忆 - 显式和隐含。

显式学习“正在学习你有意识地对你所学习的东西，你可以阐明你所学到的东西，就像记住一本书中的长篇文章或学习像国际象棋这样的复杂游戏的步骤一样， “米勒解释道。

“隐式学习是相反的。您可以称之为机动技能学习或肌肉记忆，那种学习，您没有意识地访问，就像学习骑自行车或唱片一样，“他补充道。“通过这样做，你会变得越来越好，但你不能真正阐明你的学习。”

他指出，许多任务，就像学习发挥新款音乐，需要两种学习。

来自早期研究的脑波

当麻省理工学院研究人员研究了动物学习不同任务的动物行为时，他们发现了不同的任务可能需要明确或隐性学习的标志。例如，在需要比较和匹配两件事的任务中，这些动物似乎使用正确和不正确的答案来改善其下一个匹配，表明了一种明确的学习形式。但在一项任务中，动物学会了以响应于不同的视觉模式，他们响应于不同的视觉模式而另一个方向或另一个方向移动他们的凝视，他们只会改善他们的性能，以响应正确的答案，表明隐含学习。

更重要的是，研究人员发现，这些不同类型的行为伴随着脑波的不同模式。

在显式学习任务期间，在正确的选择之后，α2-β脑波（在10-30赫兹时振荡）增加，并且在不正确的选择后增加了三角洲波（3-7赫兹）。在明确的任务期间，Alpha2-Beta波浪增加了学习，然后随着学习进展而减少。研究人员还看到了响应行为错误的活动中的神经尖峰的迹象，被称为事件相关的消极性，只在被认为需要明确学习的任务中。

米勒解释说，在明确学习期间，显式学习期间的α-2-Beta脑波的增加“可以反映了任务模型的建立”。“然后在动物学习任务后，alpha-β节奏然后下降，因为模型已经建成。”

相比之下，Δ-θtheta节奏在隐式学习任务期间只有正确的答案，他们在学习期间减少。Miller表示，这种模式可以反映在学习期间编码运动技能的神经“重新挤动”。

“这表明我们在明确与隐含学习期间在播放中有不同的机制，”他指出。

未来提升到学习

LOONIS说，大脑波浪签名可能特别有用，在塑造我们教导或培训一个人时，他们就会学到特定任务。“如果我们能够检测到正在进行的学习，那么我们可能能够加强或提供更好的反馈，以”唯一来说，“他说。“例如，如果他们使用隐式学习更多，这意味着它们更有可能依赖积极的反馈，我们可以修改他们的学习来利用这一点。”

Loonis说，神经签名还可以帮助检测在早期阶段的阿尔茨海默病等疾病。“在阿尔茨海默氏症中，一种明确的事实学习随着痴呆症消失，并且可以对不同类型的隐含学习进行逆转，”他解释道。“因为一个学习系统掉了下来，你必须依赖另一个。”

早期的研究表明，大脑的某些部分如海马的脑子与明确学习更密切相关，而基础神经节等领域则更符合隐性学习。但米勒表示，脑波研究表明这两个系统中的大量重叠。他们分享了很多相同的神经网络。“

该研究得到了国家心理健康研究所和Picower研究所创新基金资助。

出版物：罗马F. Loonis等，“Meta分析表明，隐含和明确学习的不同神经相关性，”Neuron，第96卷，第2期，2017年10月11日，P521-534.E7; DOI：10.1016 / J.NEURON.2017.09.032