獎勵機制促進學習的同時,也存在一個致命缺陷_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2019-05-17 09:24
美國約翰霍普金斯大學的一項新研究發現,獎勵常常被用來促進學習,但它實際上可能掩蓋了真正已掌握的知識。
吃奶酪的大鼠。
美國約翰霍普金斯大學的一項新研究發現,獎勵常常被用來促進學習,但它實際上可能掩蓋了真正已掌握的知識。
5月14日發表在《自然通訊》雜誌上的這一研究展示了知識和表現之間的區別,並揭示了它們如何受環境的影響。
約翰霍普金斯大學心理和腦科學系的助教、研究的第一作者Kishore Kuchibhotla説:“大多數有關學習的研究關注的是動物如何學習‘內容’或知識。在此,我們認為有兩個並行的學習過程:一個是對內容的學習,另一個是對背景或稱環境的學習。如果我們能把這兩種途徑分開,或許就能找到提升表現的方法。”
儘管研究人員已經知道,強化或獎勵可以改變動物的行為,但獎勵究竟是如何影響學習和表現的,目前仍不清楚。
Kuchibhotla解釋説:“學習和表現之間的區別,就好比前者是學生在家習得知識,後者是他們在學校參加考試。在任何時候,我們所展示的東西都可能與我們所掌握的有所不同,我們感興趣的是在正確的環境中獲取知識的能力。”
為此,研究團隊對小鼠、大鼠和雪貂進行了一系列的任務訓練,檢測它們在有獎勵和沒有獎勵的情況下執行任務的準確性。
在第一個實驗中,研究小組訓練小鼠在聽到一種聲音時舔舐水管(此時能喝到水),在聽到另一種聲音時不舔舐水管(此時若舔舐水管則會受到懲罰),整個過程持續兩週。
他們發現,在學習的早期某個時間點(約在第3-5天),小鼠的任務完成率為50%。然而,研究人員在第3-5天時取消獎懲機制後,小鼠完成任務的準確率超過90%。因此,小鼠似乎早就已經理解了任務。
為了證實這一發現,研究小組還做了其他實驗:
訓練小鼠聽到某種聲音的時候按下槓桿獲取白水;
訓練大鼠在聽到某種聲音時在杯子中尋找食物,但如果在聲音出現之前有燈光存在就不去尋找食物;
訓練大鼠在聽到特定聲音時按下槓桿獲取糖水,訓練雪貂辨別獲取水的這兩種不同的聲音。
在所有的實驗中,動物在沒有獎勵的情況下表現得更好。
Kuchibhotla説:“獎勵似乎有助於逐步提升學習效果,但卻阻礙了動物對已獲得知識的運用,尤其是在學習的早期階段。”
此外,所有動物在沒有獎勵的情況下整體表現都有所提高,表明學習快慢的差異可能是由於動物對獎勵本身的敏感度不同,而不是智力的差異所致。
研究人員認為,學習和表現之間的分離,或許有一天能幫助我們找出表現不佳的根本原因。雖然這項研究只是針對齧齒類動物和雪貂,但Kuchibhotla表示如果我們能夠識別和操控大腦中的正確機制,或許有一天可以幫助人類在需要的時候更好地獲取知識。此外,這能幫助阿爾茨海默氏症患者更長時間地保持清醒,並提高學生在考慮中的表現。
◎編譯 | 燈絲
◎審稿 |alone
◎責編 | 張夢
◎來源 | 《自然通訊》
◎期刊編號 | 2041-1723
◎原文鏈接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190514093420.htm
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