В этой статье

• Почему животные учатся быстрее, чем кажется
• Как сенсорная кора головного мозга раскрывает скрытую когнитивную силу
• Разница между знанием и выполнением
• Почему традиционная нейронаука не достигла цели
• Как это может изменить наше понимание образования и поведения

Как мы учимся быстрее, чем думаем

Нейробиология десятилетиями изображала обучение как постепенный процесс. Например, мышам, похоже, требуются сотни попыток, чтобы понять даже базовые задачи. Люди также считаются нуждающимися в повторении, подкреплении и времени, чтобы действительно чему-то научиться. Но новаторское исследование, опубликованное в Природа Исследование исследователей из Университета Джонса Хопкинса переворачивает эту идею с ног на голову.

Используя визуализацию мозга высокого разрешения, команда отслеживала активность нейронов в слуховой коре мышей, когда они учились связывать тона с действиями — в частности, когда лизать для вознаграждения, а когда нет. Традиционно считается, что для обучения такого рода задачам требуются сотни или даже тысячи попыток. Но исследователи обнаружили нечто поразительное: мозг мышей показал, что они уже усвоили задачу за 20–40 попыток. Так почему же они все еще совершали ошибки?

Обучение – это не результат

Ответ одновременно прост и революционен: производительность — это не то же самое, что обучение. Мыши быстро приобрели знания, но решили проверить их. То есть, они знали, что делать, но время от времени лизали неправильный сигнал — не из-за незнания, а, по-видимому, из любопытства. Как будто они спрашивали: «Правило все еще действует?»

Говоря человеческим языком, представьте себе ребенка, который узнал, что прикасаться к горячей плите опасно, но решает поднести руку к ней, чтобы убедиться. Или ученика, который понимает математическую формулу, но пробует другой метод, чтобы посмотреть, что получится. Это не признаки замешательства; это признаки исследования. И теперь, впервые, у нас есть доказательства того, что это различие проявляется на нейронном уровне.

Переосмысление роли сенсорной коры

Традиционно сенсорная кора рассматривалась как пассивный игрок — ответственный только за обработку входных данных, таких как звук, зрение или осязание. Считалось, что высшие когнитивные функции, такие как рассуждение, обучение или принятие решений, находятся в другом месте. Но команда Университета Джонса Хопкинса обнаружила, что сенсорная кора не только активна во время обучения, она его и движет.

Появились две различные нейронные сигнатуры. Одна из них была сигналом «предсказания вознаграждения», который развивался на ранних этапах обучения и исчезал по мере того, как мыши становились опытными. Этот сигнал появлялся даже тогда, когда мыши совершали ошибки, что говорит о том, что мозг предсказывал результаты и корректировал их в реальном времени. Когда этот сигнал был нарушен с помощью оптогенетики, обучение резко замедлилось.

Второй сигнал был связан с производительностью. Другая группа нейронов контролировала подавление поведения облизывания, что было критически важно для совершенствования выполнения задачи. Эти две нейронные системы — одна для приобретения знаний, другая для их применения — были функционально разными, но сосуществовали в одной и той же небольшой области мозга. Это как обнаружить, что ваша местная библиотека также подрабатывает высокотехнологичным командным центром.

Умная сторона ошибок

Один из самых провокационных выводов исследования заключается в том, что ошибки не обязательно являются признаками неудачи. Вместо этого они могут представлять собой преднамеренную когнитивную стратегию. Мыши не были медлительными учениками — они были умными тестерами. Это различие имеет решающее значение для того, как мы интерпретируем поведение животных и людей, особенно в образовательных или терапевтических условиях.

Как часто детей наказывают за то, что они «недостаточно стараются», когда на самом деле они исследуют грани концепции, чтобы глубже ее понять? Сколько нарушений обучаемости диагностируется на основе наблюдаемых результатов, не принимая во внимание, что знания и выражение могут временно не совпадать?

Последствия для людей

Если это разделение между обучением и производительностью существует у мышей, есть все основания полагать, что оно существует и у людей. Ведущий нейробиолог исследования Кишор Кучибхотла подчеркивает, что сенсорная кора — это не просто пассивная инфраструктура, это активный участник принятия решений. Это меняет то, как мы думаем об обучении, памяти и даже интеллекте.

Образовательные системы во всем мире по-прежнему полагаются на тестирование как на меру знаний, хотя это исследование показывает, что то, что находится в мозге, может не проявиться в поведении до гораздо более позднего времени. Этот разрыв между знанием и демонстрацией должен заставить нас переосмыслить то, как мы учим, как мы проверяем и как мы понимаем этапы развития у детей.

Результаты переворачивают десятилетия нейронауки. Многое из того, что мы считали о пластичности мозга — что она медленная, рассеянная и управляется сверху вниз — теперь кажется неполным. Вместо этого мозг, по-видимому, обладает модульными системами даже в первичных сенсорных областях, способными к быстрому обучению и поведенческому специфическому контролю.

Это ставит под сомнение устоявшиеся модели когнитивной обработки. Это предполагает, что мозг оптимизирован не только для скорости, но и для стратегии — балансируя между необходимостью быстро учиться и осторожностью применять эти знания разумно. Это также предполагает, что то, что кажется нерешительностью или ошибкой, может быть частью разумного, калиброванного с учетом риска подхода к обучению.

Почему это все меняет

Исследование не просто уточняет наше понимание того, как учатся мыши. Оно переосмысливает весь спор вокруг самого обучения. Проводя различие между приобретением и выражением, оно дает нам новую линзу, через которую можно рассматривать все: от раннего образования детей до развития ИИ и стратегий психологического лечения. Короче говоря, оно помогает нам расшифровывать выборы, которые мозг делает в реальном времени, обучаясь.

Это также отталкивает от упрощенного представления о том, что ошибки — это плохо. Иногда ошибки являются доказательством того, что обучение происходит — что система проверяет, исследует и подтверждает знания. Это понимание само по себе может помочь перестроить наш подход к обучению — дома, в школе и в политике.

Так что в следующий раз, когда вы увидите, что кто-то ошибается, подумайте об этом: возможно, они уже поняли это. Они просто хотят посмотреть, изменил ли мир свое мнение.

Об авторе

Алекс Джордан — штатный автор InnerSelf.com

Книги по повышению производительности из списка бестселлеров Amazon

«Пик: секреты новой науки экспертизы»

Андерс Эрикссон и Роберт Пул

В этой книге авторы опираются на свои исследования в области знаний, чтобы дать представление о том, как каждый может улучшить свои результаты в любой сфере жизни. Книга предлагает практические стратегии развития навыков и достижения мастерства с упором на преднамеренную практику и обратную связь.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Атомные привычки: простой и проверенный способ выработать хорошие привычки и избавиться от плохих»

Джеймс Клир

Эта книга предлагает практические стратегии формирования хороших привычек и избавления от плохих, уделяя особое внимание небольшим изменениям, которые могут привести к большим результатам. Книга основана на научных исследованиях и примерах из реальной жизни, чтобы дать практические советы всем, кто хочет улучшить свои привычки и добиться успеха.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Мышление: новая психология успеха»

Кэрол С. Двек

В этой книге Кэрол Дуэк исследует концепцию образа мышления и то, как он может повлиять на нашу производительность и успех в жизни. Книга предлагает понимание разницы между фиксированным мышлением и мышлением роста, а также предоставляет практические стратегии для развития мышления роста и достижения большего успеха.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Сила привычки: почему мы делаем то, что делаем в жизни и бизнесе»

Чарльз Дахигг

В этой книге Чарльз Дахигг исследует науку, лежащую в основе формирования привычек, и то, как ее можно использовать для улучшения нашей работы во всех сферах жизни. Книга предлагает практические стратегии для развития хороших привычек, избавления от плохих и создания устойчивых изменений.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Умнее, быстрее, лучше: секреты продуктивности в жизни и бизнесе»

Чарльз Дахигг

В этой книге Чарльз Дахигг исследует науку о продуктивности и то, как ее можно использовать для повышения производительности во всех сферах жизни. Книга основана на реальных примерах и исследованиях, чтобы дать практические советы для достижения большей производительности и успеха.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Резюме статьи

Быстрое обучение происходит в сенсорной коре, части мозга, которая долгое время считалась только обрабатывающей входные данные. Новые исследования показывают, что животные — и, вероятно, люди — знают больше, чем показывают, отделяя акт обучения от его внешнего проявления. Это может произвести революцию в образовании, психологии и нашем понимании самого интеллекта.

#СенсорнаяКортекс #БыстроеОбучение #НаукаОМозге #НовостиНейробиологии #ПоведениеЖивотных #КогнитивныеИсследования