神经科学家发现是什么让我们的大脑产生奇迹以及它如何帮助学习 _科学

麻省理工学院的研究人员详细研究了大脑如何对意外事件做出反应、如何做出决定、惊喜感如何帮助学习，以及去甲肾上腺素在所有这些中的作用。
去甲肾上腺素（或去甲肾上腺素）是影响大脑许多区域神经元的主要神经调节剂之一，但主要在其肠道深处的蓝点（脑干中的蓝色区域）的细胞中产生。它涉及多种大脑功能，包括唤醒、警觉、记忆、学习和焦虑。蓝斑功能障碍、去甲肾上腺素的产生或识别系统退化被认为是阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等神经退行性疾病的征兆。
在一项新的研究中，麻省理工学院（美国）的一个团队决定研究蓝点在特定类型的学习中的作用——强化学习，或反复试验。为此，作者训练老鼠在听到高频声音信号时按下控制杆，而在低频信号的情况下什么也不做。当啮齿动物对高频信号做出正确反应时南大脑神经与人工智能，它们会接收到水，但如果它们在听到低频声音时按下控制杆，它们会接收到令人不快的空气涓涓细流。
此外，当高音变响时，动物们被训练用力和果断地推动杠杆（事实上，更快）。当它们的信号量较低时，老鼠不太确定它们是否应该点击，这反映在决策时间的增加上。
为了测试蓝点在学习和决策中的作用，研究人员抑制了它在受过训练的个体中的活动。结果，在这些小鼠中决定按下杠杆所需的时间显着增加。
【神经科学家发现是什么让我们的大脑产生奇迹以及它如何帮助学习】这表明，即使在无法保证获胜的情况下，蓝点释放的去甲肾上腺素也有助于冒险获得回报。研究人员还发现，产生这种去甲肾上腺素信号的神经元似乎将大部分神经调节剂发送到运动皮层，以刺激动物行动。
尽管最初的去甲肾上腺素产量激增似乎促使小鼠采取行动，但科学家们发现，在训练和试验完成后，通常会出现第二次激增。当受试者最后收到预期的奖励时，这些峰值很小。然而，当结果出乎意料时（例如，如果老鼠收到令人不快的一口空气而不是预期的当之无愧的奖励）南大脑神经与人工智能，神经调节剂产生的爆发会更大。
“在随后的试验中，如果不确定是否会获得奖励，这种老鼠拉动杠杆的可能性要小得多。麻省理工学院脑与认知科学系神经科学教授、该研究的主要作者玛丽甘卡·苏尔说，这种动物不断地调整自己的行为。“虽然老鼠已经学会了这项任务，但它会根据它刚刚所做的事情来调整自己的行为。”
当受试者获得意外奖励时，他们在试验中还表现出去甲肾上腺素产生的峰值。这些爆发似乎将去甲肾上腺素分布到大脑的许多部分，包括负责复杂行为计划、决策和其他高级认知功能的前额叶皮层。这种对意外事件的反应使得调整学习成果并在研究的后续阶段更好地执行任务成为可能。
未来，该工作计划的作者将研究去甲肾上腺素与其他神经调节剂，尤其是多巴胺的可能相互作用，众所周知，多巴胺也会对意想不到的奖励做出反应。此外，科学家们希望更多地了解前额叶皮层如何存储有关蓝斑信号的信息，以帮助动物在未来的试验中提高表现。
一篇包含该研究结果的文章发表在《自然》杂志上。
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