研究人员发现了新的学习策略

研究人员发现了新的学习策略
在瑟尔曼实验室,志愿者们用机械臂在电脑屏幕上玩游戏,这样瑟尔曼和他的同事们就可以研究人们是如何学习运动技能的。有朝一日,理解学习模式将有助于为患有神经疾病的人制定强有力的物理治疗方案。

人类的核心是适应能力:我们从错误中学习。以前的学习理论认为,学习的规模自然与错误的规模成正比。但现在圣路易斯华盛顿大学的生物医学工程师们已经证明,人们可以使用其他策略:学习不一定与错误成比例。

在这样做的过程中,华盛顿大学生物医学工程助理教授库尔特·瑟鲁曼博士和他的研究生迈克尔·法恩发现了一种新的学习策略,他们称之为分类适应,在这种学习策略中,学习步骤对错误的方向很敏感,但不与错误的大小成比例。最终,他们的发现可能会通过利用不同的学习环境,对中风等神经系统疾病患者的康复产生影响。

如果你在一个方向上犯了一个错误,那么你的下一个动作就会朝着相反的方向修正,与错误成正比。举个例子,投球手在投到左边本垒板时,没有击中。

“我们的研究表明,学习并不一定会随着错误的增加而增加,”瑟尔曼说。“我认为我们已经发现了人类适应的一部分,当然不会这样做。我们并不是说之前所有的理论都是错误的。只是我们第一次发现,人类适应的一部分显然与误差的大小不符。”

瑟尔曼感兴趣的是人类是如何渐进地学习运动技能的,一个动作的信息是如何告知下一个动作的产生的。他和法恩要求志愿者们在拿着机械臂末端的同时做抓取动作。志愿者们接受了为期两天的每天40分钟的训练。每天,研究对象被要求做半秒,10厘米的移动,直接离开他们的身体。

受试者在第一天学习基线任务。第二天,瑟尔曼和法恩欺骗志愿者,让机械臂在20%的动作中以令人不安的脉冲力推人手。脉冲以三种不同的脉冲强度将受试者从正常轨迹推到右边或左边。瑟尔曼和法恩观察了脉冲如何改变轨迹,以及受试者如何在下一个动作中纠正或适应。

“脉搏应该在运动中引起误差,这种误差与脉搏的大小有关,”瑟尔曼说,他也在华盛顿大学医学院的神经生物学和物理治疗方面有预约。“我们确实看到了——大脉冲,大误差;小脉冲,小误差。但我们预期,就像之前的理论预测的那样,下一个动作的适应性也会随着力脉冲的大小而变化。但它并没有——这种适应与脉冲的方向相反,但相对于脉冲的大小来说是平坦的。”

研究结果发表在2006年8月出版的神经生理学杂志

瑟尔曼说,这一发现在运动学习和神经生理学方面提出了有趣的新问题,并最终可能对物理治疗方案产生影响。

他说:“通过以特定的方式改变环境,不总是提供相同的环境,我们可以改变人们的学习方式。”“我们希望这种技术可以帮助神经系统康复,例如,中风患者可以更好地重新学习动作,减少恢复时间。”

资料来源:圣路易斯华盛顿大学

引用:研究人员发现新的学习策略(2006年8月3日)检索到2022年11月21日//www.puressens.com/news/2006-08-strategy.html
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