ملخص: وقد وجد الباحثون في الفئران أن التعرض السلبي، إلى جانب التدريب النشط، يمكن أن يحسن عملية التعلم بشكل كبير. توضح هذه الدراسة كيف أن التعرض السلبي للمحفزات مثل الأصوات أو اللغات يساعد الدماغ على تكوين تمثيلات أساسية، مما يجعل التعلم النشط أكثر فعالية.
وتشير النتائج، التي تتفق مع الأبحاث السابقة التي أجريت على البشر، إلى أن الجمع بين التعرض السلبي السهل والتدريب النشط قد يؤدي إلى إتقان أسرع لمهارات جديدة، مثل تعلم آلة موسيقية أو موسيقى أو لغة أجنبية.
يسلط الضوء:
- الفئران التي تعرضت للأصوات بشكل سلبي، بالإضافة إلى التدريب النشط، تعلمت بسرعة أكبر ربط الأصوات بالمكافآت.
- تشير محاكاة الشبكة العصبية الاصطناعية إلى أن التعرض السلبي يخلق تمثيلاً أساسيًا للمحفزات في الدماغ.
- تتوافق نتائج الدراسة مع الأبحاث البشرية، مما يشير إلى أن النهج المشترك للتعرض السلبي والتدريب النشط يمكن أن يحسن تعلم المهارات المعقدة.
مصدر: جامعة ولاية أوريغون
يتطلب تعلم مهارة جديدة ممارسة متعمدة مع مرور الوقت، لكن التعرض السلبي للموضوع المعني يمكن أن يساعد في تسريع العملية، حسبما تشير أبحاث جديدة أجريت على الفئران في جامعة أوريغون.
توضح هذه النتيجة، التي تعتمد على الأبحاث السابقة التي أجريت على البشر، كيف يمكن أن يكون التعرض السلبي أداة تعليمية قيمة. فهو يساعد في شرح كيف يمكن لمشاهدة الأفلام بلغة أجنبية أن تكمل تمارين القواعد وبطاقات المفردات التعليمية، أو كيف يمكن للاستماع إلى تسجيلات كونشرتو البيانو المحترف أن يساعد الموسيقيين الطموحين على تحسين مهاراتهم. .
وقال جيمس موراي، عالم الأعصاب بجامعة أوريغون الذي قاد الدراسة في جامعة شيكاغو، جنبًا إلى جنب مع زميله عالم الأعصاب سانتياجو جاراميلو، إن الدراسة توفر رؤية إضافية لآليات الدماغ المحتملة وراء هذا التأثير، مما يساعد العلماء على فهم سبب قوة التعرض السلبي. كلية الآداب. والعلوم.
وأضاف موراي أنه نظرًا لأن دراسة ما يحدث في دماغ القوارض أسهل بكثير من دراسة ما يحدث في دماغ الإنسان، فإن “دراسة كيفية تأثير التدريب النشط والتعرض السلبي على التعلم لدى الفئران تفتح إمكانيات مثيرة لدراسة الآليات العصبية الكامنة وراء تفاعلها”.
يصف الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في مقال نشر في المجلة eLife.
ولدراسة كيفية تعلم الفئران، قام الباحثون بتدريب الحيوانات على الوصول إلى مكافأة في مكان معين استجابة للنغمات التي ارتفعت أو انخفضت. تم إخضاع جميع الفئران لبروتوكول تدريب نشط، حيث تلقوا تعليقات حول أدائهم لمعرفة ما إذا كانوا قد اتخذوا الاختيار الصحيح. كما تم تعريض بعض الفئران بشكل سلبي، حيث سمعت الأصوات بينما لم تكن منخرطة في المهمة.
وأظهر الباحثون أن الفئران التي تعرضت بشكل سلبي للأصوات، بالإضافة إلى تدريبها بشكل فعال، تعلمت كيفية تحديد موقع المكافأة بسرعة أكبر. لا يبدو أنه من المهم ما إذا كان التعرض السلبي قد حدث في بداية التدريب أو كان متخللًا في أجزاء صغيرة خلال جلسات التدريب النشطة.
بعد ذلك، ومن أجل فهم أفضل لكيفية حدوث التعلم في الدماغ، قام الباحثون بتدريب واختبار شبكات عصبية اصطناعية مختلفة على نسخة محاكاة لمهمة التعلم. تقوم الشبكات العصبية، وهي نوع من خوارزميات التعلم الآلي، بمعالجة المعلومات بطريقة تحاكي الطريقة التي يعالج بها الدماغ المعلومات.
تمثل الخلايا العصبية الاصطناعية خلايا عصبية حقيقية ويتم التعلم عن طريق تعديل قوة الروابط بين هذه الخلايا العصبية. وهي ليست نسخة طبق الأصل مباشرة من الدماغ، ولكن يمكن استخدامها لتوليد فرضيات يمكن بعد ذلك اختبارها تجريبيا.
تشير النمذجة إلى أن التعرض السلبي للمحفز يضع الأساس في الدماغ، مما يخلق تمثيلاً خفيًا لذلك المحفز الذي يلتقط أهم ميزاته، مثل رسم مخطط بالقلم الرصاص قبل الغوص في لوحة مفصلة. وبعد ذلك، أثناء التعلم النشط، يربط الدماغ الحافز بسلوكيات معينة. ومن خلال التعرض السلبي، يتم إعداد الدماغ لإجراء هذه الارتباطات بسرعة أكبر.
وفي المستقبل، يأمل الفريق في تسجيل نشاط دماغ الفئران خلال مهمة تعليمية مماثلة، لمعرفة ما إذا كانت تنبؤاتهم ستتحقق.
ويشير الباحثون إلى أنه على الرغم من إجراء البحث باستخدام مهمة بسيطة على الفئران، إلا أن النتائج يمكن أن يكون لها أيضًا آثار على التعلم الأكثر تعقيدًا لدى البشر. نشرت ميليسا بايس-بيرك، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وهي عالمة لغوية سابقة في الجامعة المفتوحة حاليًا في جامعة شيكاغو، دراسات توضح كيف يمكن للتعرض السلبي أن يساعد البشر البالغين على تعلم فهم أصوات الكلام الجديدة بشكل أفضل.
وقال موراي: “إلى جانب العمل السابق الذي قامت به ميليسا وزملاؤها على البشر، تشير نتائجنا إلى أنه في كل من الفئران والبشر، يمكن تحقيق عتبة أداء معينة بجهد أقل نسبيًا من خلال الجمع بين التعرض السلبي والجهد المنخفض والتدريب النشط”.
“Ces informations pourraient être utiles aux humains qui apprennent un instrument ou une langue seconde, même si des travaux supplémentaires seront nécessaires pour mieux comprendre comment cela s'applique à des tâches plus complexes et comment optimiser les programmes d'entraînement combinant exposition passive et entraînement نشيط.”
حول هذه الأخبار حول التعلم والبحث في علم الأعصاب
الكاتب: لوريير هامرز
مصدر: جامعة ولاية أوريغون
اتصال: لوريل هامرز – جامعة أوريغون
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار علم الأعصاب
البحث الأصلي: حرية الوصول.
“يؤدي التعرض السلبي للمحفزات ذات الصلة بالمهمة إلى تحسين تعلم التصنيف»بقلم جيمس موراي وآخرون. eLife
خلاصة
يؤدي التعرض السلبي للمحفزات ذات الصلة بالمهمة إلى تحسين تعلم التصنيف
يتم تحقيق تعلم أداء مهمة اتخاذ القرار الإدراكي بشكل عام من خلال جلسات تدريب مكثفة مع التغذية الراجعة.
هنا، بحثنا في كيفية تأثير التعرض السلبي للمحفزات المرتبطة بالمهام، وهو أمر سهل نسبيًا ولا يتطلب ردود فعل، على التعلم النشط.
أولاً، قمنا بتدريب الفئران على مهمة تصنيف سليمة باستخدام برامج مختلفة تجمع بين التعرض السلبي والتدريب النشط.
أظهرت الفئران التي تلقت التعرض السلبي تعلمًا أسرع، سواء حدث هذا التعرض بالكامل قبل التدريب النشط أو بين جلستين نشطتين.
قمنا بعد ذلك بتدريب نماذج الشبكات العصبية ذات البنى المختلفة وقواعد التعلم لأداء المهمة. الشبكات التي تستخدم الخصائص الإحصائية للمحفزات لتحسين إمكانية فصل البيانات عن طريق التعلم غير الخاضع للرقابة أثناء التعرض السلبي قدمت أفضل حساب للملاحظات السلوكية.
لقد وجدنا أيضًا أنه خلال البرامج المتداخلة، هناك توافق متزايد بين تحديثات الوزن الناتجة عن التعرض السلبي والتدريب النشط، بحيث قد تكون بعض الجلسات المتداخلة فعالة مثل البرامج التي تتضمن فترات طويلة من التعرض السلبي قبل التدريب النشط، بما يتوافق مع سلوكنا. الملاحظات.
توفر هذه النتائج معلومات أساسية لتصميم برامج تدريبية فعالة تجمع بين التعلم النشط والتعرض السلبي في الأنظمة الطبيعية والاصطناعية.
