在學(xué)習(xí)過程中，大腦是一個(gè)預(yù)測引擎，可以不斷地對我們的環(huán)境進(jìn)行理論研究，并準(zhǔn)確記錄假設(shè)是否成立。來自波鴻魯爾大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)表明，在這些預(yù)測中的期望會影響各種大腦網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)。Berufsgenossenschaftliches大學(xué)神經(jīng)病學(xué)診所的Bin Wang王博士，Lara Schlaffke博士和Burkhard Pleger副教授在2020年3月和2020年4月發(fā)表在《大腦皮層》和《神經(jīng)科學(xué)雜志》上的兩篇文章中報(bào)告了這一結(jié)果。

神經(jīng)科學(xué)家確定了大腦中的兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域：丘腦在決策中起著核心作用。另一方面，當(dāng)清楚地做出正確或錯(cuò)誤的決定時(shí)，島狀皮層特別活躍。Burkhard Pleger說：“學(xué)習(xí)過程中的期望會調(diào)節(jié)大腦中的特定連接，從而預(yù)測與學(xué)習(xí)相關(guān)的感官知覺。”

專注于決策過程

為了進(jìn)行調(diào)查，研究小組使用了一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，該任務(wù)側(cè)重于感知大腦中皮膚接觸的過程中的決策過程。普萊格比較說：“這就像使用游戲手柄來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)策略游戲一樣，它可以在某些刺激下向某些手指提供感官反饋。”“關(guān)鍵是某種觸摸刺激會導(dǎo)致成功，必須從刺激到刺激來學(xué)習(xí)這一點(diǎn)。”

每次試驗(yàn)中，有28名參與者的食指被給予了觸覺刺激A或B。只需按下按鈕，他們就必須預(yù)測隨后的觸覺刺激是否相同。A和B的概率在不斷變化，參與者必須從預(yù)測中學(xué)到一些知識。

策略分析

在測試過程中，使用功能磁共振成像檢查了參與者的大腦活動(dòng)。研究人員對參加者改變其決策策略的試運(yùn)行特別感興趣。他們問這個(gè)問題，期望的變化在多大程度上影響了大腦的活動(dòng)。

對于研究人員來說，兩個(gè)大腦區(qū)域非常突出：丘腦和島狀皮層。丘腦處理來自感覺器官或大腦其他區(qū)域的信息，并將其傳遞到大腦。它也被稱為意識的門戶。

丘腦的新角色

使用功能性磁共振圖像，研究人員能夠證明前額葉皮層和丘腦之間的不同大腦連接是維持學(xué)習(xí)策略或改變策略的原因。決策前的期望值越高，就越早維護(hù)該策略，并且這些聯(lián)系的強(qiáng)度越低。由于期望值低，因此策略發(fā)生了變化，各地區(qū)之間的互動(dòng)似乎更加緊密。普萊格總結(jié)說：“當(dāng)必須改變學(xué)習(xí)策略而維持策略所需的能量大大減少時(shí)，大腦顯得特別活躍。”

這位神經(jīng)科學(xué)家補(bǔ)充說：“到目前為止，丘腦被認(rèn)為是一種轉(zhuǎn)變。”“我們的研究結(jié)果突顯了它在幫助學(xué)習(xí)過程中做出決策的更高認(rèn)知功能中的作用。因此，丘腦不僅是通向感官意識的門戶，而且似乎將其與有助于例如做出決策的認(rèn)知過程聯(lián)系起來

影響感官知覺

另一方面，島葉皮層涉及知覺，運(yùn)動(dòng)控制，自信，認(rèn)知功能和人際關(guān)系。當(dāng)參與者已經(jīng)做出決定然后發(fā)現(xiàn)自己是對還是錯(cuò)時(shí)，這一部分特別活躍。普萊格說：“固定在島狀皮層的不同網(wǎng)絡(luò)受到期望的調(diào)節(jié)，因此似乎對未來的感官知覺有直接影響。”