来源：

麻省理工学院

概要：

研究人员首次发现了显性和隐性学习的神经特征。

研究人员已经确定了显性和隐性学习的神经特征。

引自： peshkova / Fotolia

搞清楚如何骑自行车和记住国际象棋规则需要两种不同的学习方式，而现在，研究人员第一次能够通过脑波模式来区分每一种学习方式。

这些不同的神经科学家签名可以指导研究的潜在神经生物学如何我们都学习运动技能和解决复杂的认知任务,厄尔·k·米勒说,Picower神经科学教授Picower研究所学习和记忆的脑与认知科学、和论文的资深作者描述神经元的发现在10月11日版。

当神经元发射时，它们产生的电信号结合起来形成以不同频率振动的脑电波。米勒说:“我们的最终目标是帮助那些有学习和记忆缺陷的人。”“我们可能会找到一种方法来刺激人类的大脑，或者优化训练技巧来减轻这些缺陷。”

神经签名可以帮助识别学习策略的变化,发生在疾病,如阿尔茨海默氏症,着眼于诊断这些疾病早期或增强某些类型的学习帮助患者应对障碍,罗马f . Loonis说米勒实验室和研究生论文的第一作者。皮考尔研究所的科学家Scott L.Brincat和前麻省理工学院博士后Scott L.Brincat，现在在加州大学戴维斯分校，是合著者。

显式和隐式学习

米勒解释说，科学家们过去认为所有的学习都是一样的，直到他们了解到像著名的Henry Molaison或“h.m”这样的病人。1953年，他的大脑切除了部分大脑，以控制癫痫发作，他患上了严重的健忘症。Molaison不记得饭后几分钟吃早餐，但他学会了学习和保留他学习的运动技能，比如像镜子里的五颗星星一样追踪物体。

米勒说:“随着时间的推移，H.M.和其他的amnesiacs在这些技能上做得越来越好，尽管他们以前没有做过这些事情的记忆。”

这一发现表明，大脑有两种类型的学习和记忆——显性的和隐性的。

“显性学习”是指当你思考你正在学习的东西时，你会有意识地意识到，你可以清楚地表达你所学到的东西，比如在一本书中记住一段很长的一段，或者学习像国际象棋这样复杂的游戏的步骤，”米勒解释道。

“隐式学习恰恰相反。你可以把它称为运动技能学习或肌肉记忆，这类学习是你没有意识到的，比如学习骑自行车或玩杂耍。”他补充道。“通过这样做，你会变得越来越好，但你无法真正表达出你在学习什么。”

他指出，许多任务，比如学习演奏一段新的音乐，都需要两种学习方式。

早期研究的脑电波

当麻省理工学院的研究人员研究了动物学习不同任务的行为时，他们发现了不同任务可能需要显式或隐式学习的迹象。例如，在需要比较和匹配两件事情的任务中，动物似乎使用了正确和不正确的答案来改进它们的下一场比赛，这表明了一种明确的学习形式。但在一项实验中，动物们学会了在不同的视觉模式下，将目光移向一个方向或另一个方向，他们只会提高自己的表现，以回应正确的答案，这暗示了隐性学习。

此外，研究人员还发现，这些不同类型的行为伴随着不同的脑电波模式。

在明确的学习任务中，在正确的选择之后，阿尔法2-beta的脑电波(10-30赫兹的振荡)增加了，并且在错误的选择之后增加了三角波(3-7赫兹)。在显式的任务中，阿尔法-beta波随着学习的增加而增加，然后随着学习的进展而减少。研究人员还发现，在行为错误的反应中出现了神经活动的激增，这种行为被称为与事件相关的消极情绪，只有在那些被认为需要明确学习的任务中才会出现。

米勒解释道，在显式学习过程中，阿尔法-2-beta脑波的增加“可能反映出任务模型的构建”。“然后，当动物学会了这个任务之后，alpha测试的节奏就会下降，因为这个模型已经建立了。”

相比之下，在隐式学习任务中，三角函数的节奏只会随着正确答案的增加而增加，而在学习过程中它们会减少。米勒说，这种模式可以反映在学习过程中对运动技能进行编码的神经“重新布线”。

“这表明，在显性与隐性学习之间，存在着不同的机制，”他指出。

未来的学习提高

Loonis说，脑波的签名可能在塑造我们如何教授或训练一个人的过程中特别有用。他说:“如果我们能够发现正在进行的学习，那么我们就可以提高或者提供更好的反馈给那个人。”“例如，如果他们更多地使用隐式学习，那就意味着他们更可能依赖于积极的反馈，而我们可以修改他们的学习来利用这一点。”

Loonis说，神经信号也可以在早期阶段帮助检测老年痴呆症等疾病。他解释说:“在阿尔茨海默症中，一种明确的事实学习随着痴呆而消失，并且可以回归到一种不同的隐式学习。”“因为一个学习系统已经关闭，你必须依赖另一个学习系统。”

早期的研究表明，大脑的某些部位，如海马区，与显式学习更为密切相关，而基底神经节等区域则更多地参与到隐式学习中。但是米勒说，脑电波研究表明“这两个系统中有很多重叠的地方。”他们有很多相同的神经网络。”