세상에 대해 배우려면 모든 동물은 주변 환경에 주의를 기울이는 것 이상을 해야 합니다. 또한 주변 환경에서 어떤 광경, 소리, 감각이 가장 중요한지 알고 이러한 세부 사항의 중요성이 어떻게 변화하는지 모니터링해야 합니다. 시간. 그러나 인간과 다른 동물이 그러한 세부 사항을 어떻게 추적하는지는 여전히 수수께끼로 남아 있습니다. 그러나 최근 스탠포드 대학의 생물학자들은 동물이 기본 인식의 이러한 세부 사항을 분류하는 방법을 발견했다고 믿고 있다고 보고했습니다(Zhu et al. 2018).
뇌에는 '뇌'라는 영역이 있습니다. 뇌실주위 시상 또는 PVT는 일종의 문지기 역할을 하여 두뇌가 상황의 중요한 세부 사항을 식별하고 추적하도록 합니다.
현재로서는 연구가 쥐에 국한되어 있지만, 그 결과는 언젠가 연구자들이 인간이 어떻게 약물 중독을 학습하고 심지어 약물 중독 치료에 도움을 주는지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
뇌는 무엇을 배울지 어떻게 결정합니까?
가장 기본적인 형태로 학습은 자극 사이의 피드백으로 귀결됩니다. . 예를 들어, 두통이 있는데 약을 복용한다면, 통증이 사라지기를 바라는 것이 가장 논리적인 것입니다. 이런 일이 발생하면 다음에 두통이 생길 때 해당 약을 복용하게 될 가능성이 높습니다. 그러나 당신이 틀렸다면 자극이 만족될 때까지 다른 것을 시도하게 될 것입니다.
마찬가지로, 심리학자와 신경과학자들은 학습의 이러한 측면을 광범위하게 연구했으며 피드백을 처리하고 학습을 추진하는 뇌의 특정 부분까지 추적했습니다. 그러나 학습의 그림은 불완전합니다.
현실 세계의 삶은 말할 것도 없고 비교적 간단한 실험실 실험에서도 인간과 다른 동물들은 무엇을 배울지 알아내기 , (호기심에 기초하여) 본질적으로 피드백은 무엇이고 소음은 무엇입니까? 그러나 이러한 필요성에도 불구하고 이는 심리학자와 신경과학자들이 그다지 관심을 기울이지 않은 문제입니다.
뇌가 학습하는 방법에 관한 연구
과학자들은 쥐에게 특정 냄새를 좋은 결과와 나쁜 결과와 연관시키도록 가르쳤습니다. 한 냄새는 물 한 모금이 다가오고 있다는 것을 의미했고, 다른 냄새는 쥐가 곧 얼굴에 공기를 들이마시려는 것임을 의미했습니다. 나중에 연구원들은 공기 퍼프를 가벼운 전기 충격으로 대체했는데, 이는 아마도 좀 더 주의가 필요할 것입니다. 다음으로 팀은 PVT의 뉴런이 그러한 변화를 추적한다는 것을 발견했습니다.
이제 공기 흡입 단계에서 PVT 뉴런의 30분의 XNUMX가 두 냄새에 모두 반응했고, 추가로 XNUMX%는 물 신호의 냄새에 의해서만 활성화되었습니다. 즉, 이 단계에서 PVT는 좋은 결과와 나쁜 결과 모두에 반응했지만 좋은 결과에 대한 반응이 더 컸습니다. 방전 단계에서는: 그러나 규모가 변경되었습니다. 거의 모든 PVT 뉴런이 충격에 반응한 반면 약 XNUMX분의 XNUMX은 좋은 결과와 나쁜 결과 모두에 반응했습니다.
쥐가 물을 채웠을 때도 비슷한 변화가 일어났습니다. 그리고 이제 생쥐에게 물이 덜 중요해졌기 때문에 PVT는 물에 덜 민감하고 공기 흡입에 더 민감했습니다. 즉, 나쁜 결과에는 더 민감하고 좋은 결과에는 덜 민감해졌습니다.
종합해보면, 결과는 PVT가 당시 가장 중요한 것이 무엇인지 추적한다는 것을 보여주었습니다. 즉, 나쁜 결과보다 좋은 결과가 더 클 때, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
학습을 통제하는 방법
과학자들에 따르면, 이 연구 결과는 몇 가지 더 광범위한 결론을 제시합니다. 아마도 가장 중요한 것은 이제 다른 연구자들이 PVT를 보고 조사할 수 있는 장소가 있다는 것입니다. 이러한 방식으로 학생들은 이 현상을 연구하고 싶을 때 다양한 세부 사항, 그것이 어떻게 영향을 미치는지, 동물이 배우는 내용에 주의를 기울일 수 있습니다.
이런 의미에서 신경과학자들은 이제 새로운 방법을 갖게 되었습니다. 학습 조절 . 실제로 연구팀은 빛으로 PVT 활동을 모니터링할 수 있도록 유전적으로 조작된 쥐를 대상으로 한 추가 실험에서 쥐가 학습을 억제하거나 향상시킬 수 있음을 발견했습니다. 예를 들어, 그들은 한 냄새가 더 이상 확실하게 신호를 보내지 않거나 다른 냄새가 물 신호에서 플러시 신호로 바뀌었다는 것을 쥐에게 더 빨리 가르칠 수 있었습니다.
마지막으로 결과는 다음을 가리킬 수 있습니다. 학습을 조절하는 새로운 방법 . 현재 생쥐에서는 PVT 활성을 적절하게 자극하거나 억제합니다. 그들은 또한 장기적으로 다음을 지적합니다. 약물 중독 치료에 도움이 되는 방법 , 중독자가 약물 복용과 그에 따른 행복감 사이의 연관성을 잊도록 도와줍니다.
참조
- Zhu, Y., Nachtrab, G., Piper, K., Allen, W., Luo, L., Chen, X. (2018). 방실 시상 게이트 연관 학습의 동적 돌출 처리. 과학 기사 . 도이: 10.1126 / science.aat0481
