新研究：大脑无法同时学习两种条件反射

2024-12-31 09:45 新华网责任编辑：陈曦

新华社耶路撒冷12月30日电(记者王卓伦陈君清)以色列特拉维夫大学研究人员开展的一项研究发现,大脑无法同时通过经典条件反射和操作性条件反射进行学习,大脑会主动抑制这两种记忆的同时形成,从而解决行为选择的冲突。

据特拉维夫大学近日发布的新闻公报,人类的学习方式多种多样,经典条件反射的典型例子是巴甫洛夫实验,即狗通过铃声与食物的联系形成被动记忆,这种学习涉及刺激之间的被动关联。而操作性条件反射则不同,它通过行为与结果的联系进行主动学习。例如当特定行为带来积极结果时,人们会重复这一行为,若带来负面结果,则会避免。

长期以来,科学界普遍认为这两种记忆在大脑中可以协同工作。然而,当两种记忆产生冲突时会发生什么?例如,老鼠可以分别通过经典条件反射和操作性条件反射学会害怕某种气味,但反应方式却不同:前者会因害怕而僵住不动,后者则会逃离气味源。如果两种记忆同时存在,老鼠会僵住、逃跑,还是无动于衷?

在这一研究中,研究人员训练果蝇将一种气味与电击联系起来。通过经典条件反射,果蝇学会在闻到气味时僵住不动;通过操作性条件反射,果蝇学会逃离气味以避免电击。当尝试同时教会果蝇两种学习模式时,结果是它们根本无法形成有效学习。

这一结果表明,大脑的“导航中心”会干预,确保在任何时刻只有一种记忆类型占主导地位,从而防止两种系统发生冲突。虽然果蝇的大脑结构简单,但与哺乳动物乃至人类的大脑有很多相似之处。通过强大的基因工具,研究人员深入解析了大脑中不同学习系统的竞争机制。这一发现还帮助解释了为什么多任务处理有时会导致遗忘关键细节。

相关论文已发表在美国《科学进展》杂志上。研究认为,这一突破性发现有助于重新理解人类学习和记忆形成的机制,不仅重塑了对人类学习的认知,还有助于开发治疗学习障碍的新策略。比如,通过更好地理解多动症或阿尔茨海默病患者的记忆形成过程,可能有助于开创新的治疗方法。

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