Não bộ điều chỉnh tốc độ học tập tùy thuộc vào môi trường

Mỗi khi chúng ta nhận được phản hồi, bộ não sẽ cập nhật kiến ​​thức và hành vi của mình để đáp ứng với những thay đổi của môi trường. Tuy nhiên, nếu có sự không chắc chắn hoặc biến động trong môi trường, toàn bộ quá trình phải được điều chỉnh.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu ở Dartmouth đã phát hiện ra rằng không có một tỷ lệ học tập nào cho mọi việc chúng ta làm, vì não có thể tự điều chỉnh tốc độ học tập của mình bằng cách sử dụng một cơ chế tiếp hợp gọi là siêu dẻo.

Phát hiện bác bỏ lý thuyết cho rằng bộ não luôn hoạt động tối ưu. Cách bộ não điều chỉnh việc học từ lâu đã được cho là do hệ thống khen thưởng của bộ não thúc đẩy và mục tiêu của nó là tối ưu hóa phần thưởng thu được từ môi trường hoặc bởi một hệ thống nhận thức khác chịu trách nhiệm học hỏi cấu trúc của môi trường.

Kết quả nghiên cứu được xuất bản trong Nơron.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng khớp thần kinh là kết nối giữa các nơ-ron trong não và có nhiệm vụ chuyển thông tin từ nơ-ron này sang nơ-ron tiếp theo.

Khi đề cập đến sự lựa chọn trong việc đánh giá phần thưởng tiềm năng, giá trị học được của bạn về một tùy chọn cụ thể, phản ánh mức độ bạn thích một thứ gì đó, được lưu trữ trong các khớp thần kinh nhất định. Nếu bạn nhận được phản hồi tích cực sau khi chọn một tùy chọn cụ thể, não bộ sẽ tăng giá trị của tùy chọn đó bằng cách làm cho các khớp thần kinh liên quan mạnh hơn.

Ngược lại, nếu phản hồi là tiêu cực, các khớp thần kinh đó trở nên yếu hơn. Tuy nhiên, các khớp thần kinh cũng có thể trải qua các sửa đổi mà không làm thay đổi cách chúng truyền thông tin thông qua một quá trình được gọi là siêu dẻo.

Các nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng bộ não dựa vào một hệ thống chuyên dụng để theo dõi sự không chắc chắn trong môi trường để điều chỉnh tốc độ học của nó. Tuy nhiên, các tác giả của nghiên cứu này nhận thấy rằng chỉ riêng tính linh hoạt là đủ để điều chỉnh việc học theo sự không chắc chắn về phần thưởng trong một môi trường nhất định.

“Một trong những vấn đề phức tạp nhất trong việc học là làm thế nào để thích nghi với sự không chắc chắn và những thay đổi nhanh chóng diễn ra trong môi trường. Tiến sĩ Alireza Soltani, một trợ lý giáo sư về tâm lý và khoa học não bộ, cho biết rất thú vị khi thấy rằng khớp thần kinh, các yếu tố tính toán đơn giản nhất trong não, có thể cung cấp một giải pháp mạnh mẽ cho những thách thức như vậy.

“Tất nhiên, những yếu tố đơn giản như vậy có thể không mang lại giải pháp tối ưu nhưng chúng tôi nhận thấy rằng một mô hình dựa trên tính linh hoạt có thể giải thích các hành vi thực tế tốt hơn các mô hình dựa trên tính tối ưu,” ông nói thêm.

Nghiên cứu này chứng minh rằng việc học có thể tự điều chỉnh và không yêu cầu tối ưu hóa rõ ràng hoặc kiến ​​thức đầy đủ về môi trường. Các tác giả đề xuất ý nghĩa thực tế tiềm năng của những phát hiện của họ.

Đối với những bất thường về hành vi như nghiện ngập, nơi các khớp thần kinh có thể không thích ứng linh hoạt, phản hồi được thiết kế cẩn thận hơn có thể được yêu cầu để làm cho hệ thống trở nên dẻo dai trở lại, minh họa cách siêu dẻo có thể có mức độ liên quan rộng hơn.

Nguồn: Dartmouth College / EurekAlert