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當(dāng)老鼠學(xué)習(xí)一項(xiàng)新任務(wù)時(shí)，它們的大腦活動(dòng)會(huì)逐漸從“初學(xué)者”變成“專家”。這些變化反映在細(xì)胞回路的連接和神經(jīng)元的活動(dòng)上。 來自冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)、哥倫比亞大學(xué)、倫敦大學(xué)學(xué)院和熨斗研究院的研究人員利用雙光子成像顯微鏡和大量基因工具發(fā)現(xiàn)，當(dāng)老鼠在完成一項(xiàng)經(jīng)過訓(xùn)練的任務(wù)時(shí)，它們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)變得更加專注。他們利用這些數(shù)據(jù)來構(gòu)建計(jì)算模型，以幫助理解決策背后的神經(jīng)科學(xué)。  “我們同時(shí)記錄了數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)，并研究神經(jīng)元在學(xué)習(xí)過程中的作用，”CSHL的副教授Anne Churchland說。“我們還不知道動(dòng)物或人類是如何學(xué)習(xí)一項(xiàng)任務(wù)的結(jié)構(gòu)，以及神經(jīng)活動(dòng)是如何支持這項(xiàng)任務(wù)的?！?/p> 該研究的第一作者、Churchland實(shí)驗(yàn)室的博士后Farzaneh Najafi等人組成的研究團(tuán)隊(duì)，一開始是訓(xùn)練老鼠進(jìn)行感知決策任務(wù)。小鼠們先接收閃光、滴答聲等多重感官刺激，然后通過有選擇地舔舐三個(gè)出水口中的一個(gè)，告訴研究人員這些刺激是高頻還是低頻。如果選擇正確，小鼠會(huì)得到獎(jiǎng)勵(lì)。 “大多數(shù)決策研究都集中在小鼠已經(jīng)能夠熟練完成任務(wù)的時(shí)期。但是我們可以通過測(cè)量小鼠在學(xué)習(xí)過程中大腦中的神經(jīng)元來了解它們是如何達(dá)到熟練狀態(tài)的?！毖芯繄?bào)告的第一作者Churchland說。“我們發(fā)現(xiàn)，所有動(dòng)物的學(xué)習(xí)都是在大約四周的時(shí)間里逐漸進(jìn)行的。支持學(xué)習(xí)的是大量神經(jīng)元的活動(dòng)變化。” 研究小組發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元對(duì)與特定任務(wù)相關(guān)的活動(dòng)的反應(yīng)變得更有選擇性，反應(yīng)速度也變得越來越快，這就是小鼠大腦活動(dòng)從“初學(xué)者”變成“專家”的過程。 當(dāng)小鼠剛開始學(xué)習(xí)時(shí)，神經(jīng)元直到做出選擇時(shí)才會(huì)做出反應(yīng)。但當(dāng)小鼠越來越熟練和專業(yè)時(shí)，神經(jīng)元的反應(yīng)會(huì)提前很多。 “從這個(gè)角度而言，我們可以讀懂小鼠的思想，可以預(yù)測(cè)小鼠將會(huì)做什么”Churchland說。“當(dāng)你對(duì)某項(xiàng)任務(wù)還不熟練時(shí)，你的大腦會(huì)在許多事情上分心，所以你的神經(jīng)元會(huì)參與所有不同的活動(dòng)。但當(dāng)你成為一名專家時(shí)，你就會(huì)專注于你要做的事，通過這樣的神經(jīng)元反映，我們就可以預(yù)測(cè)這些活動(dòng)。” 研究人員通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練一個(gè)名為“線性支持向量機(jī)”的小型人工網(wǎng)絡(luò)來解碼神經(jīng)活動(dòng)。它從多個(gè)試驗(yàn)中收集性能數(shù)據(jù)，并將其與所有神經(jīng)元活動(dòng)相關(guān)聯(lián)，以猜測(cè)小鼠將會(huì)做什么。隨著小鼠完成任務(wù)愈加熟練，它們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就更加精確與專注，當(dāng)把這些變化映射在這一人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，就可預(yù)測(cè)小鼠接下來的行為，準(zhǔn)確度高達(dá)90%。 這些學(xué)習(xí)模型還提供了另一種方式來觀察大腦中與認(rèn)知有關(guān)的特定類型的神經(jīng)元，如分別觸發(fā)正性和負(fù)性變化的興奮性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元。在這項(xiàng)發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上的研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)，抑制性神經(jīng)元是大腦中選擇性很強(qiáng)的子網(wǎng)絡(luò)的一部分，它們對(duì)小鼠將要做出的決策具有很強(qiáng)的選擇性。 這些神經(jīng)元是生物物理模型的一部分，有助于研究人員理解決策是如何進(jìn)行的。隨著研究人員不斷完善這些模型，我們能夠更好地理解認(rèn)知是如何影響行為的。 “我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多關(guān)于感知決策的知識(shí)——通過建立不同類型的模型來做出具體的預(yù)測(cè)，包括受試者做出正確和錯(cuò)誤的決策，做出這些決策需要多長(zhǎng)時(shí)間，決策過程中的神經(jīng)活動(dòng)是什么樣的。” Churchland說。“現(xiàn)在我們可以更好地理解為什么會(huì)有這些選擇性很強(qiáng)的子網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)绾螏椭覀冏龀龈玫臎Q定，以及它們?nèi)绾卧趯W(xué)習(xí)過程中連接起來。”  有些人認(rèn)為才能是與生俱來的。莫扎特3歲彈鋼琴、5歲作曲的故事經(jīng)常被人提起，這更強(qiáng)化了這種認(rèn)識(shí)。 但我們經(jīng)常忽視了故事的另一半：莫扎特的父親是一位成功的音樂家、作曲家和指導(dǎo)者。他致力于教授莫扎特，幫助他努力練習(xí)，達(dá)到完美的境地。 盡管如此，莫扎特直到20歲出頭才創(chuàng)作出他的第一部杰作，這建立在15年的艱苦練習(xí)和一流指導(dǎo)的基礎(chǔ)之上。 才能不是與生俱來的，而是可以通過后天培養(yǎng)而獲取的，在這一過程中，父母可以發(fā)揮很大的作用。 成功的條件 盡管有些人可能認(rèn)為卓越的才能十分稀有，但心理學(xué)家Benjamin Bloom在調(diào)查了6個(gè)領(lǐng)域的頂尖人才后表示，情況并非如此: “別人能學(xué)會(huì)的，只要提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)條件，幾乎所有人都能學(xué)會(huì)。” 這些適當(dāng)?shù)臈l件包括五個(gè)方面:提早開始、專業(yè)指導(dǎo)、刻意練習(xí)、培養(yǎng)中心和目標(biāo)專一。 孩子們無法獨(dú)自激活這些天賦因素，而是需要一位才能規(guī)劃師來培養(yǎng)和促進(jìn)他們的才能發(fā)展，而這里的規(guī)劃師通常就是父母。 讓我們來仔細(xì)看看 才能發(fā)展的因素和父母的影響 1、提早開始 天才的種子通常早在家里就種下了。一項(xiàng)研究顯示，24名包括國(guó)際象棋選手和花樣滑冰選手在內(nèi)的天賦異稟的表演者中，有22名是由父母領(lǐng)入自己的天才領(lǐng)域的，且他們接觸自己領(lǐng)域時(shí)通常年齡在2歲至5歲之間。 有一些家長(zhǎng)本身就是優(yōu)秀的演員或教練。其中一位是全國(guó)排球錦標(biāo)賽教練John Cook，他培養(yǎng)了全美排球明星Lauren Cook。 老Cook說:“我的女兒因?yàn)槲业墓ぷ鞫紦?jù)了一些優(yōu)勢(shì)。她是在排球的陪伴下長(zhǎng)大的，在她很小的時(shí)候，我們?cè)诘叵率医艘粋€(gè)迷你球場(chǎng)，然后一起打排球?！?/p> 有些父母與孩子所在的領(lǐng)域無關(guān)，但他們提供了一個(gè)培養(yǎng)孩子的早期環(huán)境，激發(fā)了孩子的興趣。Adora Svitak就是這樣一個(gè)成功的兒童作家和主持人。 11歲時(shí)，Adora出版了兩本書，并發(fā)表了數(shù)百篇國(guó)際演講，其中包括一篇被數(shù)百萬(wàn)人觀看的TED演講。Adora的父母Adora和Joyce都不是作家或演講者，但他們?yōu)锳dora的成就奠定了基礎(chǔ)。正如她母親所描述的，他們每天晚上花一個(gè)多小時(shí)為她讀“充滿趣味又引人入勝”的書?！伴喿x幫助Adora培養(yǎng)了對(duì)學(xué)習(xí)和閱讀的熱愛，”她說。 此外，他們鼓勵(lì)A(yù)dora早期的寫作，為她提供指導(dǎo)，幫助她出版書籍，安排演講活動(dòng)。為了管理Adora的事業(yè)，Joyce最終辭掉了工作。她說:“我得到了一份全職工作，這個(gè)工作很難。但是，我不是在管理某個(gè)人，我是在管理我的女兒。” 2、專業(yè)指導(dǎo) 父母竭盡全力為孩子提供或安排專業(yè)指導(dǎo)。國(guó)際象棋特級(jí)大師Kayden Troff在3歲的時(shí)候就學(xué)會(huì)了下棋，因?yàn)樗强粗赣HDan和哥哥姐姐們下棋長(zhǎng)大的。 由于他們?cè)讵q他州的家附近象棋資源很少，Dan承擔(dān)起了象棋教練的職責(zé)。為了成為一個(gè)優(yōu)秀的教練，Dan每周在午餐休息時(shí)間和下班后學(xué)習(xí)10到15個(gè)小時(shí)的國(guó)際象棋。 他閱讀書籍、觀看視頻、學(xué)習(xí)特級(jí)大師的比賽，然后他寫了一本教授專門課程的書，用來在夜間的訓(xùn)練課程中教授Kayden。后來，當(dāng)Dan再也跟不上Kayden的進(jìn)步速度時(shí)，他安排Kayden通過互聯(lián)網(wǎng)向大師們學(xué)習(xí)。 為了支付每月300美元的學(xué)費(fèi)，銀行家Dan和妻子做起了兼職的保管員，并花了400個(gè)小時(shí)組織一年一度的象棋夏令營(yíng)。 3、刻意練習(xí) 天才的練習(xí)從來不是隨意的，而是經(jīng)過深思熟慮的:目標(biāo)明確，超越自己的舒適區(qū)。 州立高中游泳冠軍Caroline Thiel是這樣描述她繁重的訓(xùn)練的: “訓(xùn)練的時(shí)候，有時(shí)候你真的太累了。渾身酸痛，動(dòng)力全無。你的大腦會(huì)停止工作，渾身肌肉疼痛、呼吸困難甚至嘔吐。人們不會(huì)意識(shí)到游泳運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練有多艱苦，他們認(rèn)為我們只要跳進(jìn)游泳池，游幾圈就行了?！?/p> 4、培養(yǎng)中心 當(dāng)全國(guó)高中牛仔競(jìng)技比賽冠軍Jayde Atkins被問及她為什么這么有天賦時(shí)，她說，“看看我所擁有的一切，我應(yīng)該做得很好?！?Jayde在內(nèi)布拉斯加州中部的一個(gè)馬場(chǎng)長(zhǎng)大，兩歲時(shí)就開始騎馬。 她的父母Sonya和J.B.都是騎手和專業(yè)馴馬師，他們每天教她騎馬，和她一起練習(xí)好幾個(gè)小時(shí)。他們家有許多良種馬匹，還有一輛大拖車，可以把馬匹運(yùn)到附近的城鎮(zhèn)參加牛仔競(jìng)技比賽。而他們的家庭牧場(chǎng)就是一個(gè)自制的牛仔競(jìng)技培養(yǎng)基地。 大多數(shù)天才的家里并沒有一個(gè)培養(yǎng)中心。在這種情況下，他們可以在其他地方得到訓(xùn)練。以內(nèi)布拉斯加州林肯市的三名網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員為例。在父母的祝福和支持下，Jon和Joel Reckewey十幾歲時(shí)就離開了家，搬到了離家三個(gè)小時(shí)車程的堪薩斯，在著名的邁克·沃爾夫網(wǎng)球?qū)W院接受訓(xùn)練。 溫布爾登網(wǎng)球公開賽和美國(guó)網(wǎng)球公開賽雙打冠軍Jack Sock小時(shí)候每周都去同一所網(wǎng)球?qū)W校，后來全家搬到了堪薩斯州。在父母的支持下，嶄露頭角的球員往往會(huì)被吸引到杰出的培養(yǎng)中心，在那里，他們會(huì)遇見許多頂級(jí)教練和優(yōu)秀球員。 5、目標(biāo)專一 天才擁有專一的目標(biāo)。一位國(guó)際象棋高手的家長(zhǎng)說，“我們花在象棋上的時(shí)間讓他失去了很多樂趣和游戲的機(jī)會(huì)。另一位家長(zhǎng)說:“他對(duì)上學(xué)不感興趣，但對(duì)象棋感興趣。象棋就好像是他的生命。有一次我們把象棋拿走了(因?yàn)樗趯W(xué)校的表現(xiàn)很差)，他很痛苦。沒了象棋，他就像沒了靈魂一樣?！?/p> 當(dāng)這些父母被問及為什么他們的孩子會(huì)像他們那樣熱衷于國(guó)際象棋時(shí)，他們一致認(rèn)為，他們的孩子從國(guó)際象棋中得到了很大的快樂和滿足。 父母支持這種目標(biāo)的單一性。然而，有時(shí)，他們可能會(huì)支持孩子擁有多個(gè)目標(biāo)。例如， McKenzie Steiner是一名全州壘球運(yùn)動(dòng)員，也是一位冉冉升起的鄉(xiāng)村音樂歌星。她的父親Scott一直是麥肯齊的壘球教練，每年都要在球場(chǎng)上練習(xí)數(shù)千個(gè)小時(shí)的投球，還在后院練習(xí)投球，同時(shí)還是她的鄉(xiāng)村樂隊(duì)的匯編人、推廣人和經(jīng)理。 天才之路 聰明的家長(zhǎng)都知道，要以激情和努力來幫助孩子在自己的領(lǐng)域獲得成功。孩子需要父母的幫助和支持，因?yàn)楹⒆拥哪承┬枨笾挥懈改缚梢詽M足，當(dāng)然，父母幫助孩子，也是因?yàn)楦改笇?duì)孩子深深的愛。 |
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