研究发现:在学习时,大脑出现这一现象,说明你开窍了

2025-06-06 国际科学 国际科学 发表于上海

一项发表在《Nature》上的研究探讨了大脑在学习新任务时的运作机制,颠覆了我们对学习过程的传统认知。

在日常生活中,我们常常会经历那种“醍醐灌顶”的瞬间,尤其是小时候做作业时。

在一片困惑中,我们可能会突然眼睛一亮,拍着桌子大喊:“我懂了!原来这么简单!”

这一刻,仿佛所有的难题都迎刃而解,这种现象被称为“脑袋开窍”或“灵光一现”。

一项发表在《Nature》上的研究探讨了大脑在学习新任务时的运作机制,颠覆了我们对学习过程的传统认知。

图片

以往我们认为,学习新知识需要经过反复的练习和神经连接的强化,但这项研究发现,感觉皮层在初次接触新任务时能够迅速形成“潜伏知识”。

换句话说,大脑似乎在某一瞬间调动了潜在的能力,让学习变得高效而迅速。

研究团队设计了一项名为“听声辨位”的实验,训练小鼠对两种不同的声音做出反应。

实验分为两个阶段:在快速学习阶段,小鼠能在短短几十次试验内将奖励信号与特定声音建立联系;

而在表现成熟阶段,尽管任务规则已经被内化,小鼠仍需通过反复练习来提升反应的准确性和速度。

这一现象表明,大脑在任务初期已经形成了内在理解,但这种理解的外显需要时间来巩固。

为了揭示大脑在学习过程中的核心区域,研究者们运用了光遗传学技术,精准关闭小鼠听觉皮层的神经元活动。

结果表明,在学习初期阶段,听觉皮层的活动至关重要;而一旦小鼠达到“专家级”表现后,即使关闭该区域,它们仍能准确完成任务,提示其他脑区可能接手了学习的调控。

更有趣的是,研究还发现了两种关键的神经信号:奖励预测信号和动作选择信号。

前者在小鼠听到与奖励相关的声音时迅速激活,表明大脑能够迅速预测即将来临的奖励;后者则与小鼠准备采取的行为密切相关。

这两种信号不仅与学习过程高度相关,还直接影响学习结果。

这项研究挑战了传统的“渐进式学习”理念,揭示了大脑内部已有的高效学习机制。

即大脑能够在短时间内激活潜在知识,迅速整合信息,从而掌握任务的核心规则。

这一发现为我们理解学习与行为之间的关系提供了新的视角:大脑虽然能够迅速理解任务规则,但将这种理解转化为熟练、准确的行为输出仍需时间的巩固。

因此,下次辅导孩子作业时,当你感到快要崩溃时,不妨深吸一口气,告诉自己:孩子的“灵光”可能正在酝酿中。

也许在不久的将来,我们能够通过科学的方法,有意识地激发和利用这种“潜伏知识”,开创出一条更为高效的学习之路。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08730-8

评论区 (4)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268394, encodeId=8860226839417, content=值得深思, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=0, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=8aa55598071, createdName=ms4000000393997996, createdTime=Sun Jun 08 13:34:05 CST 2025, time=2025-06-08, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268276, encodeId=55da22682e603, content=<a href='/topic/show?id=7a5c4385416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#大脑#</a> <a href='/topic/show?id=23e3454e353' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#学习#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=15, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=43854, encryptionId=7a5c4385416, topicName=大脑), TopicDto(id=45473, encryptionId=23e3454e353, topicName=学习)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Sat Jun 07 00:08:33 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=上海), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268320, encodeId=aa73226832047, content=茅塞顿开, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=9, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKN5reeHfufkHMZbvsPGqziahTGYm5I2mFZd5Tn0z1WmN9vOh6H4PEU2UOhXaHTicce198icJ3Kdtp7A/132, createdBy=c77b2198018, createdName=墨子卿, createdTime=Sat Jun 07 15:34:27 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=河南省), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268318, encodeId=1ab92268318a9, content=有时白天思考了很久没有结果的问题,夜晚做梦时也有醍醐灌顶的情况, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=11, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=55222648864, createdName=306222527, createdTime=Sat Jun 07 15:12:59 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=)]
    2025-06-08 ms4000000393997996

    值得深思

    0

  2. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268394, encodeId=8860226839417, content=值得深思, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=0, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=8aa55598071, createdName=ms4000000393997996, createdTime=Sun Jun 08 13:34:05 CST 2025, time=2025-06-08, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268276, encodeId=55da22682e603, content=<a href='/topic/show?id=7a5c4385416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#大脑#</a> <a href='/topic/show?id=23e3454e353' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#学习#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=15, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=43854, encryptionId=7a5c4385416, topicName=大脑), TopicDto(id=45473, encryptionId=23e3454e353, topicName=学习)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Sat Jun 07 00:08:33 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=上海), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268320, encodeId=aa73226832047, content=茅塞顿开, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=9, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKN5reeHfufkHMZbvsPGqziahTGYm5I2mFZd5Tn0z1WmN9vOh6H4PEU2UOhXaHTicce198icJ3Kdtp7A/132, createdBy=c77b2198018, createdName=墨子卿, createdTime=Sat Jun 07 15:34:27 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=河南省), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268318, encodeId=1ab92268318a9, content=有时白天思考了很久没有结果的问题,夜晚做梦时也有醍醐灌顶的情况, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=11, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=55222648864, createdName=306222527, createdTime=Sat Jun 07 15:12:59 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=)]
    2025-06-07 梅斯管理员 来自上海
  3. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268394, encodeId=8860226839417, content=值得深思, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=0, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=8aa55598071, createdName=ms4000000393997996, createdTime=Sun Jun 08 13:34:05 CST 2025, time=2025-06-08, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268276, encodeId=55da22682e603, content=<a href='/topic/show?id=7a5c4385416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#大脑#</a> <a href='/topic/show?id=23e3454e353' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#学习#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=15, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=43854, encryptionId=7a5c4385416, topicName=大脑), TopicDto(id=45473, encryptionId=23e3454e353, topicName=学习)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Sat Jun 07 00:08:33 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=上海), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268320, encodeId=aa73226832047, content=茅塞顿开, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=9, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKN5reeHfufkHMZbvsPGqziahTGYm5I2mFZd5Tn0z1WmN9vOh6H4PEU2UOhXaHTicce198icJ3Kdtp7A/132, createdBy=c77b2198018, createdName=墨子卿, createdTime=Sat Jun 07 15:34:27 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=河南省), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268318, encodeId=1ab92268318a9, content=有时白天思考了很久没有结果的问题,夜晚做梦时也有醍醐灌顶的情况, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=11, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=55222648864, createdName=306222527, createdTime=Sat Jun 07 15:12:59 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=)]
    2025-06-07 墨子卿 来自河南省

    茅塞顿开

    0

  4. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268394, encodeId=8860226839417, content=值得深思, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=0, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=8aa55598071, createdName=ms4000000393997996, createdTime=Sun Jun 08 13:34:05 CST 2025, time=2025-06-08, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268276, encodeId=55da22682e603, content=<a href='/topic/show?id=7a5c4385416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#大脑#</a> <a href='/topic/show?id=23e3454e353' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#学习#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=15, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=43854, encryptionId=7a5c4385416, topicName=大脑), TopicDto(id=45473, encryptionId=23e3454e353, topicName=学习)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Sat Jun 07 00:08:33 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=上海), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268320, encodeId=aa73226832047, content=茅塞顿开, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=9, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKN5reeHfufkHMZbvsPGqziahTGYm5I2mFZd5Tn0z1WmN9vOh6H4PEU2UOhXaHTicce198icJ3Kdtp7A/132, createdBy=c77b2198018, createdName=墨子卿, createdTime=Sat Jun 07 15:34:27 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=河南省), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2268318, encodeId=1ab92268318a9, content=有时白天思考了很久没有结果的问题,夜晚做梦时也有醍醐灌顶的情况, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=11, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=55222648864, createdName=306222527, createdTime=Sat Jun 07 15:12:59 CST 2025, time=2025-06-07, status=1, ipAttribution=)]
    2025-06-07 306222527

    有时白天思考了很久没有结果的问题,夜晚做梦时也有醍醐灌顶的情况

    0

相关资讯

Journal of Neuroscience:一夜不睡,大脑老2岁!研究发现,熬夜的危害,一夜现形

该研究显示,仅仅一晚不睡觉,就会使大脑年龄瞬间老1-2岁,这种变化不需要累积,发生在一夜之间,但这种变化可以通过第二天及时补觉来逆转。

麻醉≠睡觉!你的大脑在手术中经历了什么?

麻醉并非 “让病人睡一觉” 这么简单。麻醉前大脑会因焦虑等进入备战状态,麻醉中意识逐渐消散但部分区域仍工作,苏醒时大脑经历复杂的系统自检,展现了麻醉时大脑的奇妙过程。

认知功能改善的艰巨性与复杂性,挑战与机遇

2023年被认为是AI元年,2024年被认为将是人类进入自动驾驶的元年,人工智能将帮助我们并挑战我们,新技术将把我们带向一个崭新而又更为复杂的世界,机械代替解放劳动、AI替代思考?

横跨75年研究:脑子越大,越不容易痴呆?

人类的大脑是在变大还是变小?大脑越大就越健康吗?

运动增强大脑功能!研究发现,运动促进多巴胺释放,是改善大脑的关键

该研究显示,运动增强大脑功能,提高认知表现,缩短反应时间,多巴胺释放是改善大脑的关键,表明多巴胺不仅是一种与快乐和奖励相关的神经递质,而且在认知功能中发挥着至关重要的作用。

STTT:饿一会,促进大脑健康!大连医科大学乐卫东等团队发现短期禁食激活大脑的抗炎、抗氧化机制

该研究生成了短期禁食(STF)后小鼠大脑多个区域的全球代谢特征动态的代谢组图谱,确定了脑区域之间的显著代谢差异以及STF触发的区域依赖性代谢重塑。

Nature:避孕药对大脑的影响:一位研究者自我扫描75次揭开谜团

神经科学家通过自我扫描揭示月经周期和避孕药对大脑影响,包括形态和连接性变化,为女性健康提供新视角,密集采样法具前景。

Nature Medicine:微塑料在人体内的惊人积累:大脑比其他器官更易受到影响

这项研究的发现为我们敲响了警钟,表明环境污染正在以一种我们未曾完全意识到的方式影响我们的健康。

Nature:不仅仅是情感问题:孤独也影响您的大脑和身体

孤独感并不仅仅是缺乏社会互动的简单体验,而是一种深层的、主观的不满足感,与人们的社交关系质量和深度密切相关。