על ידי חשיפה לראשונה מה קורה במוח כאשר חיה טועה, חוקרי אוניברסיטת ג'ונס הופקינס שופכים אור על הגביע הקדוש של מדעי המוח: המכניקה של האופן בו אנו לומדים.
הצוות הצביע על הרגע המדויק של עכברים למדו מיומנות חדשה על ידי התבוננות בפעילותם של נוירונים בודדים, המאשרים עבודה קודמת שהציעה לבעלי חיים הם לומדים מהירים הבודקים בכוונה את גבולות הידע החדש.
העבודה במימון פדרלי, המעלה את ההנחות לגבי מהירות הלמידה ותפקיד קליפת המוח החושית, ואשר החוקרים מאמינים כי יתקיימו בכלי בעלי חיים כולל בני אדם, מתפרסמת לאחרונה טֶבַעו
"כשמסתכלים על חלק זעיר של המוח בעכבר, אנו יכולים להבין כיצד המוח לומד, ואנחנו יכולים לחזות כיצד המוח האנושי עשוי לעבוד", אמר קישור קוצ'יבוטלה, מדעי המוח של ג'ונס הופקינס החוקר למידה בבני אדם ובעלי חיים. "תחום מדעי המוח התקדמה מאוד בפענוח פעילות מוטורית וכיצד המוח מעבד את הראייה והצליל. אבל גריל קדוש של סוג זה של מחקר הוא מחשבה-מה מגיע בין השימוע לבין העשייה-כל מה שמנסה להבין את דפוסי הפעילות המוחית העומדת בבסיס תהליכים קוגניטיביים בסדר גודל גבוה יותר. ממצאים אלה הם צעד בכיוון זה."
למרות שהיכולת ללמוד במהירות תועיל לכל חיה בטבע, נראה כי בעלי חיים שנלמדו במעבדות לומדים לאט ובשיטתיות. בדרך כלל זה לוקח עכברים, למשל, אלפי ניסיונות ללמוד משימה, כמה מאות במקרה הטוב.
המעבדה של קוצ'יבוטלה מצאה בעבר כי ביצועי בעלי החיים אינם בהכרח מסתנכרנים עם הידע שלהם-או שבעלי חיים עשויים לדעת הרבה יותר ממה שהם מדגימים במבחנים. המעבדה גם מצאה כי בעלי חיים שנראים כומדים איטיים עשויים לבחון את הידע החדש שלהם. אך רק על ידי צפייה בבעלי חיים נאבקים במשימות, הם לא יכלו לספר לומד איטי מבוחן אסטרטגי של גבולות.
אנו מעוניינים ברעיון שבני אדם ובעלי חיים אחרים עשויים לדעת דברים על העולם, דברים שהם בוחרים לא להראות. שאלת הליבה שלנו היא מה הבסיס העצבי של הבחנה זו בין למידה לביצועים. "
KISHORE KUCHIBHOTLA, ג'ונס הופקינס מדעני המוח
החוקרים לימדו עכברים ללקק כששמעו טון אחד אך לא ללקק כששמעו צליל אחר. מרגע החל האימונים, הצוות רשם את פעילותם של נוירונים בקליפת המוח, תחום המוח הקשור לשמיעה ותפיסה.
היו שתי הפתעות עיקריות. ראשית, העכברים למדו ב- 20 עד 40 ניסיונות, "מהיר בצורה יוצאת דופן", על פי קוצ'יבוטלה. ושנית, פעילות למידה זו התרחשה בקליפת המוח החושית, דבר שבדרך כלל היה קשור לאזורי מוח לא סנסוריים.
"עבודה זו ממחישה את החשיבות של הערכת האופן בו פעילות המוח משפיעה על התנהגות בשלבים שונים של תהליך הלמידה ובתנאים שונים," אמרה הסופרת הראשונה סלין דריו, עמית פוסט -דוקטורט הלומד מדעי המוח בג'ונס הופקינס. "התוצאות שלנו מראות כי קליפת המוח חושית עושה יותר מעיבוד תשומות חושיות; זה גם קריטי ליצור קשרים בין רמזים חושיים לבין פעולות מחוזקות."
כאשר העכברים המשיכו לטעות, ללקק בתקופות שגויות הרבה אחרי שהפעילות העצבית שלהם הראו שלמדו את המשימה, פעילות המוח שלהם אישרה לחוקרים כי העכברים ידעו את כללי המשחק-הם רק ניסו.
"הצלחנו לפענח את המניע הקוגניטיבי של שגיאה," אמר קוצ'יבוטלה. "יכולנו לדעת אם החיה טועה או סתם רצינו לתת לאופציה האחרת זריקה."
לאחר שהעכברים שלטו במשימה ופסקו את התנהגותם הגישה, הפעילות הזו בסדר גודל גבוה יותר החלה לצמצם, וקליפת המוח החושית כבר לא הייתה מעורבת במשימה.
"אנו חושבים שזה אומר שבעלי חיים הם חכמים יותר מכפי שאנו חושבים, וכי יש דינמיקה מוחית מובחנת הקשורה ללמידה. אולי תדע משהו, אבל יש תהליך מקביל הקשור לאופן בו אתה משתמש בו. המוח נראה מחובר לעשות זאת היטב, כדי לאפשר לנו לעבור בין ביצועים ללמידה ככל שאנו משתפרים ומשתפרים במשהו."
