Om de wereld te leren kennen, moet elk dier meer doen dan alleen aandacht besteden aan zijn omgeving: het moet ook weten welke bezienswaardigheden, geluiden en sensaties in zijn omgeving het belangrijkst zijn, en in de gaten houden hoe het belang van die details in de loop van de tijd verandert. tijd. Hoe mensen en andere dieren deze details opsporen, blijft echter een mysterie. Recentelijk hebben biologen van Stanford University echter gemeld dat ze denken te hebben ontdekt hoe dieren deze details van de basisperceptie classificeren (Zhu et al. 2018).
Er is een gebied in de hersenen genaamd de paraventriculaire thalamus , of PVT, die als een soort poortwachter dient en ervoor zorgt dat de hersenen de meest opvallende details van een situatie identificeren en volgen.
Hoewel het onderzoek zich voorlopig beperkt tot muizen, zouden de resultaten onderzoekers op een dag kunnen helpen beter te begrijpen hoe mensen drugsverslaving leren of zelfs helpen behandelen.
Hoe beslissen de hersenen wat ze moeten leren?
In zijn meest basale vorm, Leren komt neer op feedback tussen stimuli . Als je bijvoorbeeld hoofdpijn hebt en medicijnen slikt, is het meest logische om te hopen dat de pijn overgaat. Als het op deze manier gebeurt, zult u dat medicijn waarschijnlijk de volgende keer dat u hoofdpijn heeft, innemen. Maar als je ongelijk hebt, probeer je iets anders totdat aan de stimulus is voldaan.
Op dezelfde manier hebben psychologen en neurowetenschappers dit aspect van leren uitgebreid bestudeerd en zelfs teruggeleid naar specifieke delen van de hersenen die feedback verwerken en het leren aansturen. Toch is dat beeld van leren onvolledig.
Zelfs bij relatief eenvoudige laboratoriumexperimenten, om nog maar te zwijgen van het leven in de echte wereld, moeten mensen en andere dieren dat doen bedenken waar je van kunt leren , (gebaseerd op nieuwsgierigheid) in wezen wat feedback is en wat ruis. Ondanks die noodzaak is dit echter een kwestie waar psychologen en neurowetenschappers niet zoveel aandacht aan hebben besteed.
Onderzoek naar hoe de hersenen leren
De wetenschappers leerden de muizen bepaalde geuren te associëren met goede en slechte resultaten. Eén geur gaf aan dat er een slokje water op komst was, terwijl een andere geur aangaf dat de muis op het punt stond een luchtwolkje op zijn gezicht te krijgen. Later vervingen de onderzoekers de luchtstroom door een milde elektrische schok, iets dat vermoedelijk wat meer aandacht zou vergen. Vervolgens ontdekte het team dat neuronen in de PVT die verandering volgden.
Nu, tijdens de luchtinhalatiefase, reageerde tweederde van de PVT-neuronen op beide geuren, terwijl nog eens 30% alleen werd geactiveerd door de geur van de watersignalering. Dat wil zeggen dat de PVT tijdens deze fase reageerde op zowel goede als slechte resultaten, maar er werd meer gereageerd op goede resultaten. Tijdens de elektrische ontladingsfase: de schaal veranderde echter; bijna alle PVT-neuronen reageerden op shock, terwijl ongeveer driekwart reageerde op zowel goede als slechte resultaten.
Een soortgelijke verandering vond plaats toen de muizen zich met water vulden. En nu water er minder toe deed voor de muizen, was de PVT minder gevoelig voor water en gevoeliger voor luchtinhalaties, wat betekent dat hij gevoeliger werd voor slechte resultaten en minder voor goede.
Alles bij elkaar lieten de resultaten zien dat de PVT bijhoudt wat op dat moment het belangrijkst was: het goede resultaat als het opweegt tegen het slechte, en omgekeerd.
Hoe je het leren kunt controleren
De resultaten van dit onderzoek wijzen volgens de wetenschappers op een aantal bredere conclusies. Misschien wel het allerbelangrijkste is dat andere onderzoekers nu een plek hebben om te kijken en te onderzoeken: de PVT. Op deze manier kunnen ze, wanneer ze dit fenomeen willen bestuderen, aandacht besteden aan de verschillende details, hoe het van invloed is en wat de dieren leren.
In die zin hebben neurowetenschappers nu ook een nieuwe manier van werken het beheersen van het leren . In aanvullende experimenten met muizen die genetisch gemanipuleerd waren zodat het team de PVT-activiteit met licht kon volgen, ontdekten de onderzoekers zelfs dat ze het leren konden remmen of verbeteren; Ze konden muizen bijvoorbeeld sneller leren dat de ene geur niet langer op betrouwbare wijze werd gesignaleerd, of dat een andere geur was veranderd van het signaleren van water naar het signaleren van doorspoelen.
Tenslotte zouden de resultaten erop kunnen wijzen nieuwe manieren om het leren te moduleren . Op dit moment bij muizen door het stimuleren of onderdrukken van PVT-activiteit, indien van toepassing. Ze wijzen er op de lange termijn ook op manieren om drugsverslaving te helpen behandelen , door verslaafden te helpen het verband af te leren tussen het nemen van een medicijn en de euforie die daarop volgt.
Referentie
- Zhu, Y., Nachtrab, G., Piper, K., Allen, W., Luo, L., Chen, X. (2018). Dynamische saillantieverwerking in paraventriculaire thalamus leidt tot associatief leren. Wetenschappelijk artikel . doi: 10.1126 / wetenschap.aat0481
