新研究：大腦無法同時學習兩種條件反射

2024-12-31 09:45 新華網責任編輯：陳曦

新華社耶路撒冷12月30日電(記者王卓倫陳君清)以色列特拉維夫大學研究人員開展的一項研究發現,大腦無法同時通過經典條件反射和操作性條件反射進行學習,大腦會主動抑制這兩種記憶的同時形成,從而解決行為選擇的沖突。

據特拉維夫大學近日發布的新聞公報,人類的學習方式多種多樣,經典條件反射的典型例子是巴甫洛夫實驗,即狗通過鈴聲與食物的聯系形成被動記憶,這種學習涉及刺激之間的被動關聯。而操作性條件反射則不同,它通過行為與結果的聯系進行主動學習。例如當特定行為帶來積極結果時,人們會重復這一行為,若帶來負面結果,則會避免。

長期以來,科學界普遍認為這兩種記憶在大腦中可以協同工作。然而,當兩種記憶產生沖突時會發生什么?例如,老鼠可以分別通過經典條件反射和操作性條件反射學會害怕某種氣味,但反應方式卻不同:前者會因害怕而僵住不動,后者則會逃離氣味源。如果兩種記憶同時存在,老鼠會僵住、逃跑,還是無動于衷?

在這一研究中,研究人員訓練果蠅將一種氣味與電擊聯系起來。通過經典條件反射,果蠅學會在聞到氣味時僵住不動;通過操作性條件反射,果蠅學會逃離氣味以避免電擊。當嘗試同時教會果蠅兩種學習模式時,結果是它們根本無法形成有效學習。

這一結果表明,大腦的“導航中心”會干預,確保在任何時刻只有一種記憶類型占主導地位,從而防止兩種系統發生沖突。雖然果蠅的大腦結構簡單,但與哺乳動物乃至人類的大腦有很多相似之處。通過強大的基因工具,研究人員深入解析了大腦中不同學習系統的競爭機制。這一發現還幫助解釋了為什么多任務處理有時會導致遺忘關鍵細節。

相關論文已發表在美國《科學進展》雜志上。研究認為,這一突破性發現有助于重新理解人類學習和記憶形成的機制,不僅重塑了對人類學習的認知,還有助于開發治療學習障礙的新策略。比如,通過更好地理解多動癥或阿爾茨海默病患者的記憶形成過程,可能有助于開創新的治療方法。

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