摘要：通过第一次揭示动物犯错时大脑中发生的事情，研究人员正在阐明神经科学的圣杯：我们学习的方式。该小组通过观察单个神经元的活动来指出确切的时刻，从而学到了一项新技能，证实了早期的工作表明动物是快速的学习者，他们故意测试了新知识的界限。...

通过第一次揭示动物犯错时在大脑中发生的事情，约翰·霍普金斯大学的研究人员正在阐明神经科学的圣杯：我们学习方式的机制。

该小组通过观察单个神经元的活动来指出确切的时刻，从而学到了一项新技能，证实了早期的工作表明动物是快速的学习者，他们故意测试了新知识的界限。

由联邦资助的工作颠覆了关于学习速度和感觉皮层的作用的假设，研究人员认为这将在包括人类在内的动物物种中保持真实，这是新出版的自然。

约翰·霍普金斯神经科学家Kuchibhotla说：“看着小鼠中的一小部分大脑，我们可以理解大脑的学习方式，我们可以对人的大脑的工作方式做出预测。” “神经科学领域取得了巨大的进步，解码运动活动以及大脑如何处理视觉和声音。但是，这类研究的圣杯是思想的 - 听力与做事之间发生了什么 - 我们仍在试图了解基本高阶认知过程的模式。这些发现是朝着这个方向迈出的一步。”

尽管快速学习的能力将使野生动物中的任何动物受益，但实验室中研究的动物似乎在缓慢而有条不紊的学习过程中学习。通常，它需要成千上万的尝试来学习一项任务，充其量只有数百个尝试。

Kuchibhotla的实验室以前发现，动物的表现不一定与其知识同步 - 或者动物可能比在测试中所证明的要多得多。该实验室还发现，似乎学习缓慢的动物可能正在测试他们的新知识。但是，只要看着动物在任务上挣扎，他们就无法从界限的战略测试人员中告诉一个学习慢的人。

Kuchibhotla说：“我们对人类和其他动物可能了解世界的事物，他们选择不展示的事物感兴趣。” “我们的核心问题是学习和表现之间这种区别的神经基础是什么。”

研究人员在听到一种语气时教老鼠舔舔，但在听到不同的声音时不会舔。从训练开始的那一刻起，小组就记录了在听觉皮层中神经元的活动，这是与听力和感知相关的大脑区域。

有两个主要的惊喜。首先，根据Kuchibhotla的说法，老鼠在20至40次尝试中学到了“非常快的”。其次，这种学习活动发生在感觉皮层中，这通常与非感官大脑区域有关。

“这项工作说明了评估大脑活动在学习过程的不同阶段和不同条件下如何影响行为的重要性，”在约翰·霍普金斯（Johns Hopkins）学习神经科学的博士后研究员塞琳·德里乌（Celine Drieu）说。 “我们的结果表明，感觉皮层不仅仅是处理感觉输入；在感觉提示和增强作用之间形成关联也至关重要。”

当小鼠继续犯错时，在神经活动表明他们已经学会了任务后很长一段时间在错误的时间舔时，他们的大脑活动向研究人员证实，小鼠知道游戏的规则 - 他们只是在实验。

库奇伊特拉说：“我们能够解码错误的认知驱动力。我们可以判断动物是在犯错，还是只是想给其他选择带来一个镜头。”

一旦小鼠掌握了任务并停止了探索行为，这种高阶活动就开始减少，而感觉皮层不再参与任务。

“我们认为这意味着动物比我们想象的要聪明，并且与学习有关的大脑动态有明显的大脑动态。您可能知道某些东西，但是与您的使用方式有关。大脑似乎有线地做得很好，让我们能够在表现和学习之间进行切换，因为我们在某些事情上变得越来越好。”