"אני לא הולך לעשות את זה שוב", אנחנו אומרים לעתים קרובות כשאנחנו מתמודדים עם משוב שלילי, השפעות שליליות או תוצאות מאכזבות. לפיכך, אנו מנסים ללמוד מחוויות שליליות כאלה. עיקרון זה הוא גם אבן יסוד במערכת החינוך שלנו: כישלון בבחינה אמור לעודד תלמידים להשתפר בפעם הבאה.
איך המוח משיג סוג זה של למידה? חיזוק חיובי ושלילי מופיעים כשני צדדים של אותו מטבע בחלקים של מערכת הערכת השווי של המוח. יש לציין שחלק מהנוירונים המשחררים את הנוירומודולטור 'דופמין' מייצגים תוצאות טובות יותר לעומת גרועות מהצפוי עם עלייה או ירידה בפעילות שלהם, בהתאמה. יחד עם זאת, ראיות מצטברות רבות מצביעות על כך שחלקים אחרים של המוח מטפלים באופן שונה באופן מהותי ב'שלילי' ו'חיובי'.
לחוויות שליליות, כאשר נתקלים בהן, יש לרוב אפקט מעורר: הן אינן משאירות אותנו אדישים או חסרי תשומת לב. מעבר לעוררות הכללית הזו, מופעלים חלקים ספציפיים של הניאוקורטקס המאפשרים לנו לשים לב למאפיינים הרלוונטיים, ובסופו של דבר, להסיק השלכות וללמוד – מושג שנקרא לפעמים 'קשב ללמידה'. כאשר אנו מתמקדים בצד השלילי של הדברים, אנו עשויים להטביע את 'תשומת הלב ללמידה סותנית'.
צוות של מדעני מוח ב-HUN-REN Institute of Experimental Medicine Budapest, הונגריה, בראשות החוקר הראשי Balazs Hangya MD PhD, שאל אילו אזורי מוח וסוגי נוירונים עשויים להיות אחראים ל"תשומת לב ללמידה סוררת". במחקר חדש שפורסם היום ב תקשורת טבעהצוות מדווח כי נוירונים מעכבים מקרינים לטווח ארוך המבטאים את החלבון קושר הסידן parvalbumin (PV) הידוע ביכולות שלהם לפעילות מהירה מאוד, הממוקמים בגרעין מוחי עמוק הנקרא 'האיבר האופקי של הרצועה האלכסונית של ברוקה' או HDB ממלא תפקיד מפתח בתהליך זה.
נוירונים HDB-PV אלו הוכחו בעבר כמעבירים השפעות מעוררות לניאוקורטקס בקנה מידה קצר וארוך כאחד, ושולטים בגלי מוח מהירים בקליפת המוח הנקראים תנודות גמא החשובות לתהליכים קוגניטיביים. לכן, הם הופיעו כמועמדים טובים לתיווך 'תשומת לב ללמידה סותנית'. הצוות של Hangya הראה שהנוירונים האלה אכן מגויסים על ידי אירועים סלידה בעכברי ניסוי, כמו נשיפה בלתי צפויה של אוויר על הפנים שעכברים שואפים להימנע ממנו, או ריח של טורף מפחיד.
אירועים סלידה כאלה רלוונטיים כמובן לבני אדם ובעלי חיים כאחד, ובכך מפעילים מספר מסלולים המעוררים סדרה של השלכות במוח. ראשית ואולי בראש ובראשונה, אירועים אלו עשויים לייצג סיכוי להשפעה שלילית מתמשכת או אפילו סכנה מיידית, שאת ההסתברות שלה יש להפחית על ידי התנהגויות הימנעות. ואכן, רבים מהמסלולים העצביים שגויסו על ידי תשומות אברסיביות נמצאו כמניעים הימנעות אקטיבית. שנית, אירועים סלידה בלתי צפויים צריכים להגביר את העוררות ואת הקשב על ידי הפעלת חלקים רלוונטיים של הניאוקורטקס, ובכך לגייס משאבים המאפשרים התמודדות עם המצב. שלישית ומכריעה להישרדות בטווח הארוך, אירועים סרחניים צריכים לגרום ללמידה כדי לעזור להימנע או להפחית את ההשפעה של תרחישים דומים בעתיד.
למידה מניסיון שלילי היא אסטרטגיית הישרדות שורשית ועתיקת יומין. זה כל כך חזק שאנחנו בעצמנו עלולים לחוות לפעמים שזה אפילו יכול לעקוף את ההשפעה של חיזוק חיובי".
Panna Hegedüs, המחברת הראשונה של המחקר
הצוות של Hangya השתמש בטכנולוגיה הנקראת אופטוגנטיקה, שיכולה להפוך סוגי תאים ספציפיים, במקרה זה נוירונים HDB-PV, לרגישים לאור. טכניקות אלו מאפשרות הפעלה או דיכוי מדויקת של פעילות הנוירונים על ידי אספקה מתוזמנת של אור לרקמת המוח דרך סיבים אופטיים קטנים. הם מצאו שהפעלת נוירונים HDB-PV לא גרמה להתנהגות הימנעות בעכברים, מה שמצביע על כך שמסלול זה אינו מעורב בהימנעות אקטיבית כמו חיפוש מחסה, אלא סביר יותר מתווך קשב ו/או היבטי למידה הנגרמים על ידי גירויים אברסיביים. ואכן, כאשר הם חסמו באופן אופטוגנטי את התגובות של הנוירונים לנשיפות אוויר בפנים, עכברים לא הצליחו ללמוד גירויים שמיעתיים חזויים מבחנים שחיזו נשיפות אוויר סבירות או לא סבירות. ניסוי זה הוכיח כי נוירוני HDB-PV נחוצים כדי ללמוד מגירויים אברסיביים.
איזה מעגל מוחי מתווך את אפקט הלמידה הזה? נוירונים אינם פועלים בבידוד אלא הם חלק ממעגלים מורכבים עם מסלולי קלט ופלט מגוונים. הצוות של Hangya, יחד עם Gabor Nyiri ועמיתיו לעבודה מאותו מכון, מיפו את הקלט והפלטים של נוירונים HDB-PV. הם גילו שתאים אלה משלבים מקורות מרובים של מידע סורר כולל מסלולים בולטים מההיפותלמוס ומגרעיני גזע המוח. בתורם, הם מעבירים מידע משולב למה שנקרא המערכת הלימבית האחראית באופן נרחב לתגובות התנהגותיות ורגשיות, כולל המערכת הספטו-היפוקמפלית החשובה לאחסון וזיכרונות אפיזודיים. יתר על כן, תאי ה-HDB-PV המעכבים מכוונים בעיקר לנוירונים מעכבים אחרים באזורים אלה, ובכך ככל הנראה משחררים תאים מעוררים מעיכוב ומאפשר להם להיות פעילים יותר – מנגנון מוחי הנמצא בכל מקום הנקרא דיסינהיביציה.
לסיכום, המחקר מציע כי נוירונים HDB-PV מעכבים ארוכי טווח מגויסים על ידי גירויים אברסיביים כדי לשרת פונקציות למידה אסוציאטיביות קריטיות באמצעות הגברת ריגוש קליפת המוח באזורי מטרה ספציפיים, כנראה על ידי מניעת עיכוב. לפיכך, לפחות עבור גירויים אברסיביים, נוירוני HDB-PV עשויים להיות המצע הפיזי של מושג 'קשב ללמידה'.
"חוסר הוויסות של עיבוד הערכיות החיובית והשלילית ניתן להבחין בהפרעות פסיכיאטריות שונות כולל חרדה ודיכאון. לכן, חיוני להבין כיצד ערכיות שלילית מקודדת במוח וכיצד היא תורמת ללמידה', מסכמת פאנה הגדוס.
