ब्रेन इमेजिंग से सीखने के बारे में आश्चर्य का पता चलता है

टीम ने सटीक क्षण को इंगित किया कि चूहों ने व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि का अवलोकन करके एक नया कौशल सीखा, जो पहले के काम की पुष्टि करता है कि जानवरों को सुझाव दिया गया था कि वे तेजी से सीखने वाले हैं जो जानबूझकर नए ज्ञान की सीमाओं का परीक्षण करते हैं।

संघीय रूप से वित्त पोषित काम, जो सीखने की गति और संवेदी कॉर्टेक्स की भूमिका के बारे में धारणाओं को बढ़ाता है, और जो शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि मनुष्यों सहित जानवरों की प्रजातियों में सही होगा, नया प्रकाशित है। प्रकृति।

“एक माउस में मस्तिष्क के एक छोटे से हिस्से को देखते हुए, हम समझ सकते हैं कि मस्तिष्क कैसे सीखता है, और हम इस बारे में भविष्यवाणियां कर सकते हैं कि मानव मस्तिष्क कैसे काम कर सकता है,” एक जॉन्स हॉपकिंस न्यूरोसाइंटिस्ट किशोर कुचिबोटला ने कहा जो मनुष्यों और जानवरों में सीखने का अध्ययन करता है। “न्यूरोसाइंस के क्षेत्र ने मोटर गतिविधि को डिकोड करने के लिए बहुत प्रगति की है और मस्तिष्क की दृष्टि और ध्वनि कैसे होती है। लेकिन इस प्रकार के अनुसंधान की एक पवित्र कब्र को सोचा जाता है-सुनवाई और करने के बीच क्या आता है-हम सभी अभी भी मस्तिष्क गतिविधि के पैटर्न को समझने की कोशिश कर रहे हैं जो उच्च-क्रम संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं को समझते हैं। ये निष्कर्ष उस दिशा में एक कदम हैं।”

यद्यपि जल्दी से सीखने की क्षमता जंगली में किसी भी जानवर को लाभान्वित करेगी, प्रयोगशालाओं में अध्ययन किए गए जानवर धीरे -धीरे और विधिपूर्वक सीखने लगते हैं। यह आमतौर पर चूहों को लेता है, उदाहरण के लिए, हजारों एक कार्य सीखने की कोशिश करता है, कई सौ सबसे अच्छा।

कुचिबोटला की प्रयोगशाला में पहले पाया गया था कि जानवरों का प्रदर्शन जरूरी नहीं कि उनके ज्ञान के साथ सिंक हो – या यह कि जानवरों को परीक्षणों में प्रदर्शित करने की तुलना में बहुत अधिक पता हो सकता है। लैब ने यह भी पाया कि जो जानवर धीमी गति से सीखने वाले लगते हैं, वे अपने नए ज्ञान का परीक्षण कर सकते हैं। लेकिन केवल जानवरों को कार्यों में संघर्ष करते हुए देखकर, वे सीमाओं के एक रणनीतिक परीक्षक से एक धीमी गति से सीखने वाले को नहीं बता सकते थे।

“हम इस विचार में रुचि रखते हैं कि मनुष्य और अन्य जानवर दुनिया के बारे में चीजों को जान सकते हैं, ऐसी चीजें जो वे नहीं दिखाने के लिए चुनते हैं,” कुचिबोटला ने कहा। “हमारा मुख्य सवाल यह है कि सीखने और प्रदर्शन के बीच इस अंतर का तंत्रिका आधार क्या है।”

शोधकर्ताओं ने चूहों को चाटने के लिए सिखाया जब उन्होंने एक स्वर सुना, लेकिन एक अलग आवाज सुनी जाने पर चाटने के लिए नहीं। प्रशिक्षण शुरू होने के समय से, टीम ने श्रवण कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की गतिविधि दर्ज की, जो सुनवाई और धारणा से जुड़े मस्तिष्क का एक क्षेत्र था।

दो प्रमुख आश्चर्य थे। सबसे पहले, चूहों ने 20 से 40 में सीखा, “कुचिबोटला के अनुसार,” असाधारण रूप से तेज “। और दूसरा, यह सीखने की गतिविधि संवेदी कॉर्टेक्स में हुई, कुछ ऐसा जो आमतौर पर निरर्थक मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ जुड़ा हुआ है।

“यह काम यह आकलन करने के महत्व को दर्शाता है कि मस्तिष्क गतिविधि सीखने की प्रक्रिया के विभिन्न चरणों में और विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार को कैसे प्रभावित करती है,” पहले लेखक सेलीन ड्रियू ने कहा, जो जॉन्स हॉपकिंस में न्यूरोसाइंस का अध्ययन करने वाले एक पोस्टडॉक्टोरल साथी है। “हमारे परिणाम बताते हैं कि एक संवेदी कॉर्टेक्स संवेदी इनपुटों को संसाधित करने से अधिक करता है; यह संवेदी संकेतों और प्रबलित कार्यों के बीच संघों को बनाने के लिए भी महत्वपूर्ण है।”

जब चूहों ने त्रुटियां जारी रखीं, तो उनके तंत्रिका गतिविधि के बाद से गलत समय पर चाटते हुए, उन्होंने यह काम सीखा, उनकी मस्तिष्क गतिविधि ने शोधकर्ताओं को पुष्टि की कि चूहों को खेल के नियमों को पता था – वे सिर्फ प्रयोग कर रहे थे।

“हम एक त्रुटि के संज्ञानात्मक चालक को डिकोड करने में सक्षम थे,” कुचिबोटला ने कहा। “हम बता सकते हैं कि क्या जानवर गलती कर रहा था या सिर्फ दूसरे विकल्प को एक शॉट देना चाहता था।”

एक बार जब चूहों ने कार्य में महारत हासिल कर ली और उनके खोजपूर्ण व्यवहार को बंद कर दिया, तो यह उच्च-क्रम गतिविधि कम होने लगी, और संवेदी कॉर्टेक्स अब कार्य में शामिल नहीं था।

“हमें लगता है कि इसका मतलब यह है कि जानवर हम जितना सोचते हैं, उससे अधिक होशियार हैं, और यह कि सीखने से संबंधित अलग -अलग मस्तिष्क की गतिशीलता हैं। आप कुछ जान सकते हैं, लेकिन एक समानांतर प्रक्रिया है कि आप इसका उपयोग कैसे करते हैं। मस्तिष्क को अच्छी तरह से करने के लिए वायर्ड लगता है, हमें प्रदर्शन और सीखने के बीच टॉगल करने की अनुमति देता है क्योंकि हम किसी चीज में बेहतर और बेहतर होते हैं।”