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奖学金是学习所必需的,但实际上可能掩盖了真正的知识,约翰斯·霍普金斯大学的新研究发现啮齿动物和雪貂。

这项发现于5月14日在Nature Communications上发表,展示了知识与绩效之间的区别,并提供了对环境如何影响这两者的见解。

“大多数学习研究都关注人类和其他动物如何学习'内容'或知识。在这里,我们建议有两个平行的学习过程:一个用于内容,一个用于上下文或环境。如果我们可以分开这两个途径如何工作也许我们可以找到改善表现的方法,“约翰霍普金斯大学心理和脑科学系的助理教授,该研究的主要作者Kishore Kuchibhotla说。

虽然研究人员已经知道强化或奖励的存在可以改变动物的行为方式,但目前还不清楚奖励如何影响学习与表现。

Kuchibhotla解释说,学习和表现之间存在差异的一个例子是学生在家里学习和了解答案之间的区别,以及学生在学校的考试中表现出的知识。

“我们在任何特定时间所知道的可能与我们展示的不同;在合适的环境中获取知识的能力是我们感兴趣的,”他说。

为了研究动物知道什么以期更好地理解学习,Kuchibhotla和研究小组对老鼠,老鼠和雪貂进行了一系列任务培训,并测量了他们在有奖励和没有奖励的情况下完成任务的准确程度。

对于第一个实验,研究小组听到一个音后训练老鼠通过舔管舔水,并且在听到不同的,没有报酬的语气后不要舔。在水奖励的情况下,老鼠需要两周的时间来学习这一点。在学习早期的时间点,大约第3-5天,当舔管/奖励存在时,小鼠在偶然水平(约50%)执行任务。然而,当团队在这些早期完全取下舔管时,老鼠的准确率达到了90%以上。因此,老鼠似乎在他们在有奖励的情况下表达知识的前几天就理解了这项任务。

为了与其他任务和动物一起证实这一发现,当他们听到一定的音调时,团队还让老鼠按下杠杆换水。如果他们听到一个音调,就会促使老鼠在杯子里寻找食物,但如果在音调之前出现了光线则不会;当一个声音出现前,老鼠按下糖水杠杆;当老鼠听到一定的音调时,他们会用糖水推杠杆,并促使雪貂区分两种不同的水声。在所有实验中,当没有奖励时,动物的表现更好。

“奖励似乎有助于逐步提高学习效果,但可以掩盖动物实际获得的知识,特别是在学习的早期,”Kuchibhotla说。此外,所有动物的表现在没有奖励的情况下全面改善的发现表明,学习率的变化可能是由于动物对奖励背景的敏感性而不是智力的差异。

研究人员表示,学习和表现之间的分离可能有一天会帮助我们找出表现不佳的根本原因。虽然该研究仅涉及啮齿动物和雪貂,但Kuchibhotla表示,如果能够识别和操纵大脑中的正确机制,有朝一日可能有助于动物和人类在需要时更好地获取内容。

对于人类而言,这可以帮助患有阿尔茨海默病的人长时间保持清醒并改善学龄儿童的测试环境。

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