
学骑自行车和记住象棋规则需要两种不同类型的学习。如今,科学家第一次通过脑电波模式分辨不同的学习类型,他们首次分辨出隐性学习和显性学习的神经表征。
“不同的神经表征能指导科学家研究根本的神经生物学原理,即我们为什么既能学会骑车这样的技能,又能完成复杂的认知任务。”皮卡尔学习和记忆研究所大脑和认知科学系神经科学研究教授厄尔·k·米勒(Earl K. Miller)说道,米勒教授是10月11日《神经元》杂志上有关这一发现的论文的主要作者。
显性学习VS隐性学习
过去科学家认为所有的学习都是同一种模式,直到他们研究了一些病人,如很有名的亨利·莫莱森(Henry Molaison),又称H.M.

他在1953年一次癫痫治疗手术中被移除部分大脑后患了严重的健忘症。莫莱森记不得几分钟前才吃过早饭,但是他能学习、记住运动技能,如在镜子中画出所照物品的轮廓,如五星。
“顺行性遗忘症(H.M.)和其他遗忘症患者随着时间增长对这些运动技能越来越熟练,即使他们不记得做过这样的练习。”
这一区别表明大脑有两种学习和记忆方式——显性和隐性。

显性学习是“有意识地学习,学习时会思考正在学习的东西,并且能说清楚自己学了什么。就像背了一篇很长的文章,或者一步步学习复杂的游戏,如象棋。”
“隐性学习与之相反,你可以将之称为运动技能或肌肉记忆,这种学习方式是无意识的,比如像学习骑自行车或杂耍,你只要一直学,就会越做越好,但你很难说清楚你学了什么东西。”米勒教授说道。
很多任务都涉及到两种学习方式,如学习演奏一段音乐。

早期脑电波研究
麻省理工的研究员研究了动物在完成不同任务时的学习方式,有迹象表明,不同的任务,要么需要隐性学习,要么需要显性学习。如在通过比较并将两个物品配对的游戏中,动物会从配对正确和配对错误两种情况中总结经验,说明它们用了显性学习。但是,让动物根据不同的视觉模型移动其目光时,它们只会从正确的情况中吸取教训,提高下一次表现,这就是隐性学习。
此外,研究人员还发现,在以上试验中,动物的不同行为往往伴随着不同模式的脑电波。

在完成需要用到显性学习的任务中,动物做出正确答案时,α2-β脑电波(10-30赫兹)振动频率会增强。错误时,δ-θ脑电波(3-7赫兹)振动频率会增强。α2-β脑电波在显性学习过程中振动频率增强,然后学习取得进展时会减弱。同时还发现,在做出错误动作时,会出现神经脉冲,这被称为事件相关性否定,只有在需要显性学习的任务中才会出现。
学习模式研究的未来
罗尼斯说脑电波信号可对具体任务的教学、培训非常有用。“如果我们能够检测出学生学习时持续的学习模式,那么就可以为每个学生提供更好的反馈。”他说,“例如,如果他们更多地采用隐性学习,这意味着他们更依赖于积极的反馈,我们就可以利用这一点改变他们的学习效果。”

神经信号还能够帮助在早期检测类似阿尔兹海默症的疾病,罗尼斯说。“阿尔兹海默病会让病人因痴呆而失去显性、事实性学习,并转向另一种隐性学习。因为其中一种学习模式丧失后,你就得更多依赖另一种。”
早期研究已经表明大脑的某个部位如海马区与显性学习更为相关,而基地神经节与隐性学习更为相关。但米勒教授说道,脑电波研究表明“这两种学习系统有很多重合的地方。两种系统共用着很多相同的神经网络。”

参考:
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171012122820.htm
Source:Massachusetts Institute of Technology
Journal Reference: Scott L. Brincat, Evan G. Antzoulatos, Earl K. Miller. A Meta-Analysis Suggests Different Neural Correlates for Implicit and Explicit Learning Roman F. Loonis. Neuron, October 2017 DOI: 10.1016/j.neuron.2017.09.032
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