Пассивное воздействие может ускорить обучение, показывают новые исследования

Новости сегодня - Пассивное воздействие может ускорить обучение, показывают новые исследования

Изучение нового навыка требует целенаправленной практики с течением времени, но пассивное знакомство с предметом может помочь ускорить процесс, как показывают новые исследования Университета Орегона на мышах.

Открытие, основанное на прошлых исследованиях на людях, показывает, как пассивное воздействие может быть ценным инструментом для обучения. Это помогает объяснить, как просмотр фильмов на иностранном языке может дополнять упражнения по грамматике и словарные карточки или как прослушивание записей профессиональных фортепианных концертов может помочь начинающим музыкантам улучшить свое мастерство.

Исследование дает дополнительное представление о возможных мозговых механизмах, лежащих в основе этого эффекта, помогая ученым понять, почему пассивное воздействие настолько мощное, сказал Джеймс Мюррей, нейробиолог из Университета ОО, который руководил исследованием вместе с коллегой-нейробиологом из Университета ОО Сантьяго Харамильо, оба из Колледжа искусств. и наук.

Поскольку изучить то, что происходит внутри мозга грызуна, гораздо легче, чем человека, «изучение того, как активное обучение и пассивное воздействие влияют на обучение мышей, открывает захватывающие возможности для исследования нейронных механизмов , лежащих в основе взаимодействия между ними», добавил Мюррей.

Исследователи описывают свои выводы в статье, опубликованной в журнале eLife.

Чтобы изучить, как мыши учатся, исследователи научили животных тянуться к награде в определенном месте в ответ на звуки, которые повышают или понижают высоту звука. Все мыши прошли активный протокол обучения, в ходе которого они получали обратную связь о своих результатах и ​​знали, сделали ли они правильный выбор. Некоторые мыши также подвергались пассивному воздействию, когда они слышали звуки, когда не выполняли задание.

Исследователи показали, что мыши, которые пассивно подвергались воздействию звуков в дополнение к активному обучению, научились быстрее выбирать место вознаграждения. Похоже, не имело значения, происходило ли пассивное воздействие в начале тренировки или небольшими порциями в течение активных тренировок.

Затем, чтобы лучше понять, как обучение может происходить в мозге, исследователи обучили и протестировали различные искусственные нейронные сети на смоделированной версии обучающей задачи. Нейронные сети, своего рода алгоритм машинного обучения, обрабатывают информацию таким образом, чтобы имитировать то, как мозг обрабатывает информацию.

Искусственные нейроны представляют собой настоящие нейроны, и обучение происходит путем изменения силы связей между этими нейронами. Они не являются прямой копией мозга, но их можно использовать для генерации гипотез, которые затем можно проверить экспериментально.

Моделирование предполагает, что пассивное воздействие стимула закладывает основу в мозгу, создавая скрытое представление этого стимула, отражающее его наиболее заметные черты, например, нанесение карандашного контура перед тем, как погрузиться в детальную картину. Затем, во время активного обучения, мозг связывает стимул с определенным поведением. При пассивном воздействии мозг готов устанавливать эти связи быстрее.

В будущем команда надеется записать активность мозга у мышей во время аналогичного учебного задания, чтобы увидеть, оправдаются ли их прогнозы.

Исследователи предполагают, что хотя исследование проводилось с использованием простой задачи на мышах, полученные результаты могут также иметь значение для более сложного обучения у людей. Соавтор исследования Мелисса Баезе-Берк, бывший лингвист UO, ныне работающая в Чикагском университете, ранее публиковала исследования, показывающие, как пассивное воздействие может помочь взрослым людям лучше научиться понимать новые звуки речи.

«Наряду с предыдущей работой Мелиссы и ее сотрудников на людях, наши результаты показывают, что и у мышей, и у людей заданный порог производительности может быть достигнут с относительно меньшими усилиями, сочетая пассивное воздействие с небольшими усилиями и активные тренировки», — сказал Мюррей.

«Эта информация может быть полезна для людей, изучающих инструмент или второй язык , хотя потребуется дополнительная работа, чтобы лучше понять, как это применимо к более сложным задачам и как оптимизировать графики тренировок, сочетающие пассивное воздействие с активным обучением».

Новости партнеров: