我们是为了获得“奖励”而学习的吗？答案出乎意料

研究发现零食可能会掩盖实验动物的实际智力

约翰霍普金斯大学一项针对啮齿动物和雪貂的新研究发现，奖励对学习是必要的，实际上甚至可能掩盖真实的知识。

　　

5月14日发表在《Nature Communications》杂志上的研究结果显示了知识和绩效之间的区别，并提供了环境如何影响两者的新见解。

“大多数有关学习的研究集中在人类和其他动物如何学习“内容”或知识。这里，我们发现有两个并行的学习过程：一个用于内容，另一个用于上下文或语境，”约翰霍普金斯大学心理和大脑科学系的助理教授、该研究的主要作者Kishore Kuchibhotla说。“如果我们能将这两种途径分开，也许我们就能找到提高绩效的方法。”

虽然研究人员已经知道，强化或奖励的存在会改变动物的行为方式，但目前还不清楚奖励如何影响学习和绩效。

Kuchibhotla解释说，学习和绩效之间的差异的一个例子是：学生在家学习并知道答案，以及学生在学校考试中证明知识的差异。

他说：“我们在任何特定时间所知道的都可能不同于我们所展示出来的；在正确的环境中获取这些知识的能力是我们感兴趣的。”

为了研究动物所知道的，以期更好地理解学习，Kuchibhotla和研究小组对小鼠、大鼠和雪貂进行了一系列任务的训练，并测量它们在有报酬和无报酬的情况下执行任务的准确度。

在第一个实验中，研究小组训练小鼠在听到一种音调后通过舔水管来舔水，而在听到一种不同的、没有反应的音调后不舔水。在有水奖励的情况下，小鼠需要两个星期才能学会这个。在学习早期的某个时间点，大约在第3-5天，小鼠在“舔管/奖励”的情况下以机会水平（约50%）执行任务。然而，当研究小组在早期完全移除了舔管后，小鼠以90%以上的准确率完成了这个任务。因此，实际上在小鼠表达知识并获得奖励之前的许多天，它们似乎已经理解了这项任务。

为了在其他任务和动物中证实这一发现，研究小组还让小鼠在听到某种音调时按一个杠杆来喝水；在听到音调前用光线提示大鼠在杯子中寻找食物；当有光出现在音调之前，让大鼠按一个杠杆获得糖水；让大鼠在听到某个音调时通过推一个杠杆来获取糖水；提示雪貂区分两种不同的声音来喝水……在所有的实验中，当没有奖励时，这些动物表现得反而更好。

Kuchibhotla说：“奖励似乎有助于逐步提高学习水平，但会掩盖动物实际获得的知识，特别是在学习早期。此外，所有动物的表现在没有奖励的情况下全面提高，这表明学习效率的变化可能是由于动物对奖励环境的敏感性不同，而不是智力的差异。”

研究人员指出，学习和绩效之间的分离，可能有一天会帮助我们分离出表现不佳的根源。尽管这项研究只涉及啮齿动物和雪貂，Kuchibhotla说，如果大脑中正确的机制能够被识别和操纵，也许有一天可以帮助动物和人类在需要的时候更好地获取内容。

对人类来说，这可以帮助阿尔茨海默病患者在较长时间内保持清醒，改善小学生考试测验等等。

原文检索：Dissociating task acquisition from expression during learning reveals latent knowledge

（生物通：伍松）