古典的条件付けとオペラント条件付けの選択

テルアビブ大学の研究は、特に古典的およびオペラント条件付けを通じて、人間がどのように記憶を学習し形成するかについての科学的理解を再構築する可能性があります。

研究チームは、私たちの脳がこれら 2 つの学習システムの間で熾烈な競争を繰り広げており、常にどちらか 1 つだけが勝つことができることを発見しました。これは、同じ状況に対して 2 つの相反する行動を同時に学習しようとすると混乱が生じ、再びその状況に遭遇したときにどちらの行動も実行することが困難になることを意味します。

研究者らは研究の中で、この現象を次のように実証しています。 ショウジョウバエ。ハエが、匂いをランダムに与えられる電気ショックと関連付けるように（古典的条件付け）、また自分の行動を匂いとショックに結びつけるように（オペラント条件付け）訓練されると、ハエは混乱し、ショックに対して明確な反応を示せなくなった。 。

この研究は、モーシェ・パルナス教授と博士号が主導しました。テルアビブ大学医療健康科学部神経回路・嗅覚研究室の学生、エヤル・ローゼンフェルド氏。調査結果は、 科学の進歩。

研究者らは、人間はさまざまな方法で学習すると説明しています。学習のよく知られた例は、イワン・パブロフの有名な実験です。この実験では、犬がベルの音と食べ物を関連付けることを学びます。このタイプの学習は古典的条件付けと呼ばれ、2 つの刺激間の受動的関連付けが含まれます。

その一方で、人間は自分自身の行動から学ぶこともできます。特定の行動が良い結果をもたらした場合、私たちはそれを繰り返すことを学び、それが私たちに害を及ぼす場合、私たちはそれを避けることを学びます。このタイプの学習はオペラント条件付けと呼ばれ、能動的な行動が含まれます。

科学者たちは長年にわたり、これらのタイプの メモリ 脳内で一緒に働きます。しかし、2 つの記憶が相反する行動を指示した場合はどうなるでしょうか?たとえば、マウスは両方の条件付け方法を使用して特定の匂いを恐れるように訓練できますが、マウスの反応はどちらの方法が採用されるかによって異なります。

古典的条件付けではマウスはその場で固まりますが、オペラント条件付けではマウスは逃げます。両方の記憶が同時に存在するとどうなるでしょうか?ネズミは凍りつくのか、逃げるのか、あるいは単に何事もなかったかのように行動を続けるのでしょうか？

テルアビブ大学の研究者らは、ショウジョウバエを対象に行われたユニークな研究で、脳は古典的条件付けとオペラント条件付けの両方を同時に使用して学習できないことを発見しました。脳は、この戦略を使用して、どちらの行動を実行するかを決定し、両方の種類の記憶の形成を同時に積極的に抑制します。

実験中、研究者らはハエに匂いと電気ショックを結びつけるように教えた。古典的な条件付けが使用されていた場合、ハエは条件付けされた匂いを嗅ぐと凍ることを学習しました。

対照的に、オペラント条件付けが使用された場合、ハエは感電を避けるために匂いから逃げることを学習しました。彼らは、ハエが両方の教訓を一緒に学ぶことができず、両方の種類の学習を同時に教えようとしてもまったく学習しないことを実証しました。さらに、ある種類の学習を他の種類の学習よりも優先する脳のメカニズムも特定しました。

「私たちの研究は、脳がどのように学習するかについて、私たちが何十年も考えてきた考え方を完全に変えます」とパルナス教授は説明します。

「脳は『精神的な綱引き』をしていると考えることができます。行動を通じて学習することに集中すると、脳は自動的な連想の形成をブロックします。これは混乱を避けるのに役立ちますが、同時に学習できないことを意味します」二つのことを同時に。」

パルナス教授はさらに、「ショウジョウバエの脳は単純なので研究が容易ですが、その脳は驚くほど哺乳類、つまり私たち人間の脳に似ています。

「強力な遺伝ツールを使用して、研究者らはさまざまな学習システムが「脳内のスペース」をめぐってどのように競合するのかについて深い理解を獲得しました。彼らは、脳の「ナビゲーションセンター」が介入して、常に 1 種類の記憶のみがアクティブになるようにし、2 つのシステム間の衝突を防止していることを発見しました。この発見は、マルチタスクがなぜ重要な詳細を忘れてしまうのかを理解するのに役立ちます。」

Eyal Rozenfeld 氏は、「この発見は人間の学習について私たちが知っていることを再構築するだけでなく、学習障害を治療するための新しい戦略の開発にもつながる可能性があります。」と結論付けています。

「ADHDやアルツハイマー病のような症状を持つ個人の記憶がどのように形成されるかをよりよく理解することで、新しい治療法を開発できるかもしれません。興味深いことに、私たちの脳は、混乱を避けるためにさまざまな学習システムを選択しますが、すべて私たちがそれに気づくことさえありません。」