神经科学家非常了解我们的大脑是如何学习新事物的

为了了解这个世界，动物需要做的不仅仅是关注它们的周围环境。它还需要知道环境中的哪些景点、声音和感觉是最重要的，并监控这些细节的重要性如何随时间变化。然而，人类和其他动物如何记录这些细节仍然是一个谜。

现在，斯坦福大学的生物学家在10月26日的《科学》杂志上报告说，他们认为他们已经弄清楚了动物是如何整理细节的。大脑的一部分被称为室旁丘脑(PVT)，它充当看门人的角色，确保大脑识别和跟踪最突出的细节。虽然这项研究部分由五子神经科学研究所的Neurochoice计划资助，并且目前仅限于小鼠，但该结果有一天将帮助研究人员更好地了解人类如何学习，甚至有助于治疗药物成瘾。资深作者陈小可是助理生物学教授。

陈说，结果令人惊讶，部分原因是很少有人怀疑丘脑可以做如此复杂的事情。“我们发现丘脑细胞在跟踪刺激的行为意义方面发挥了非常重要的作用，这是以前没有人做过的，”陈先生说，他也是斯坦福生物X和五子神经科学研究所的成员。

决定学什么？

在最基本的形式中，学习归结为反馈。例如，如果你头痛并吃药，你希望药能让你的头痛消失。如果你是对的，你下次头疼的时候就吃这个药。如果你错了，你会尝试别的。心理学家和神经科学家广泛研究了学习的这一方面，甚至追溯到大脑中处理反馈和促进学习的特定部分。

陈说，尽管如此，学习的图景仍然是不完整的。即使在相对简单的实验室实验中，更不用说现实世界中的生活，人类和其他动物也需要弄清楚要学习什么——基本上，什么是反馈，什么是噪音。尽管有这种需要，心理学家和神经科学家还没有给予足够的重视。

为了解决这个问题，陈和他的同事们教老鼠将特定的气味与好的和坏的结果联系起来。一种气味表明一口水进来了，而另一种声音表明老鼠即将呼吸到空气。

后来，研究人员用轻度电击取代了吹气——这可能会吸引更多的注意力。研究小组发现PVT的神经元追踪这种变化。在吸气阶段，三分之二的PVT神经元对两种气味都有反应，而另外30%的PVT神经元只被气味信号水激活。换句话说，在这个阶段，PVT对好的和坏的结果都有反应，但对好的结果反应更好。

然而，在电击阶段，平衡发生了变化。几乎所有的PVT神经元都对电击做出反应，其中约四分之三对好或坏的结果做出反应。

当老鼠喝水时，也发生了类似的变化。现在水对老鼠的影响较小，PVT对水的反应较小，对空气喷射的反应较强，这意味着它对坏结果的反应更快，对好结果的反应较小。总的来说，结果表明，PVT追踪的是当下最重要的事情——好的结果超过了坏的结果，反之亦然。

一个新的地方，和调整。

陈说，研究结果指出了几个更广泛的结论。也许最重要的是，其他研究人员现在有了一个地方——PVT——当他们想研究如何关注影响动物和动物学习风格的不同细节时。

陈说，神经科学家现在有了一种控制学习的新方法。在转基因小鼠的其他实验中，研究小组可以通过光控制PVT活动，研究人员发现它们可以抑制或增强学习——例如，他们可以更快地教会小鼠气味不再可靠地发出水的信号，或者另一种气味从发出水的信号变成发出电击的信号。

这些结果可以指出一种新的调节学习的方法——在老鼠身上，通过适当地刺激或抑制PVT活性。陈说，从长远来看，他们还指出了帮助治疗毒瘾的方法，即帮助吸毒者忘记吸毒与随后的高剂量之间的联系。

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