記憶猶新是真的 陽明交大:大腦從獎賞中學習

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陽明交通大學神經科學研究所教授林士傑的研究團隊透過動物實驗發現,大腦會從最接近獎勵的事件開始回溯學習,分階段逐步納入較早的事件,證實大腦的學習歷程是有步驟的。(陽明交大提供)

記憶猶新是真的!陽明交大研究團隊發現,人類大腦的學習歷程不僅是有步驟,而且是向後回溯,越接近現在的獎賞記憶會越先被學習並修正過去的行爲,因此對過去一些特別的事仍會印象深刻。這項大腦逐步回溯學習的發現,近日刊登在《自然通訊》頂尖期刊,

爲了驗證大腦逐步回溯學習策略,陽明交大研究團隊將雄性大鼠放在行爲箱中,訓練牠們進行聽覺辨別,大鼠聽到正確聲音移動到正確地方就能獲得糖水獎勵。新的學習階段再將聽覺改成光照刺激,如此反覆測試大鼠在學習過程中的行爲特徵。

研究團隊觀察到大鼠會從最接近獎勵的行爲事件開始學習,分階段依序納入較早的事件,其特徵是錯誤行爲種類與頻率在學習過程中逐步遞減,而尋求獎勵行爲逐步細緻化並減少犯錯。

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除了行爲實驗外,研究團隊也利用微電極直接觀察大鼠腦內的電訊號,發現逐步學習各個階段可以反映在基底前腦中的神經元活性。每當學會一個新的行爲事件可以預測獎賞時,基底前腦神經元就會被該事件活化。

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計劃主持人、陽明交大神經科學研究所教授林士傑表示,這項研究提供行爲和神經生理學證據,證明動物是使用逐步策略來學習。他說,基底前腦已知與老化以及神經退化疾病中的認知功能衰退有關,這項研究不但闡明基底前腦神經元透過獎賞預測誤差訊號來促進追求獎勵的行爲,也進一步支持基底前腦中非膽鹼性神經元所扮演的重要角色。

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