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新研究成果颠覆了以往认知,研究发现大奖励能显著加速学习。小鼠实验中,大水量奖励使学习时间从数周缩短至一天,个体差异大幅降低,关键在于延长了多巴胺信号,提高了每次学习的效率与投入度。关注详情。
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长期以来,科学家普遍认为学习速度主要取决于重复次数,而非奖励的大小,好比打扑克,无论赌注是100元还是1亿元,赢的次数多了自然成为高手。然而,最新研究成果颠覆了这一认知。研究发现,更大的奖励能够显著加快学习速度,相关论文发表于《科学》杂志。
过去几十年,神经科学界默认动物学习是缓慢的:即使是简单任务,也需要上百次小奖励的重复训练。从来没有人专门检验奖励大小对学习的影响。当研究团队决定验证这一假设时,结果令人震惊。
这项研究中,研究人员将口渴的小鼠被分为两组:完成任务的奖励是几大口喝水,还是许多小口水。前者(大奖励组)学习速度远超后者,差别好比给人一整块饼干还是仅仅一颗M&M巧克力豆。
通常情况下,小鼠需要成千上万次小奖励、耗费数天才能学会一项任务。而接受不到10次大奖励的动物,仅用一天就学会了。更出乎意料的是,尽管经验更少,个体之间的学习差异也急剧缩小。
原本有的小鼠一周成为“专家”,有的则需要一个月;而大奖励下,所有动物都在几天内掌握了任务。研究人员感慨:以前只能通过接受几周的训练,小鼠才慢慢开窍。现在只用一天,它们就能完美完成任务。
研究发现,大奖励通过三个方面加速学习:每次练习中学到的量更多、学习成果在日间的保留更好、以及整个学习过程中的投入度更高。与较小奖励相比,大奖励会引发大脑中多巴胺信号更强、持续时间更长。
当研究人员人为延长小奖励引发的多巴胺信号时,学习速度同样变快了。这种延长信号使得动物每次训练学得更多、更投入,从而加速学习。其中,任务投入度是决定个体学习差异的最主要因素。
这一发现将改变神经科学研究技能学习的方式。使用大奖励可大幅缩短训练时间、减少个体差异,使学习过程更易研究。研究人员已全面采用大奖励方案。更重要的是,小鼠或许能学会比以往认为的更复杂任务,帮助科学家探索之前无法触及的学习与认知问题。
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