大腦是如何開始學習的

　　學過音樂的人都會記得他們觸摸琴鍵時沒有經過任何思考，這是因為在學習的時候過程中出現了斷點。

　　根據《自然神經科學》雜志上一篇論文的觀點，這項研究可以解釋為什么孩子在學東西的速度比大人快，并且可以告訴大人們用什么樣的方式學東西更快讓教室更有利于人們學習。

　　來自加州大學圣芭芭拉分校的大腦研究者對自愿者進行多次腦部掃描，這些自愿者花了幾個星期學習了一些數列。研究人員希望看到一些模塊是如何一起工作還是相互分離的。

　　不出意外的，在緩慢閱讀漸漸變成快速閱讀的過程中控制模塊和視覺模塊相互之間做了許多交流。大腦中了其他區域也進行了類似的測試。研究人員以此來區分快速學習者和慢速學習者。

　　區分出快速學習者和慢速學習者是根據他們大腦中一些區域特別是負責策略和解決問題的區域激活的快慢程度。

　　加州大學圣芭芭拉分校的系統神經學家Scott Grafton說：“任何一名運動員都會告訴你：如果你有能力做一件事，而且你開始思考這件事，特別是這件事的細節，那你就完了。高爾夫運動員會告訴你。訓練的時候這么做是可以的，但不適合比賽。”

　　這次Grafton和獲得了麥克阿瑟獎并且專門從事復雜系統理論的物理學家合作。來自賓夕法尼亞大學生物工程部門的Danielle Bassett，將大腦圖像分成112個節點，并且將它們識別成復雜的矩陣來揭示大腦內部的社交網絡。之后她分析了這些矩陣如何變化，以及如何預測學習差異。

　　這顯示了一個更加動態的大腦地圖。

　　Bassett說：“如果人們學習并且改變自己的行為，他們大腦里也必須有東西發生改變。大腦不可能不變。”

　　他們發現控制和視覺模塊在整個過程中都相互協調，尤其在早期。但很快它們變得更加自主。

　　Bassett說：“這很有道理。在任務的一開始要求控制和視覺模塊合為一體，因為你看到一組音符然后必須用手指演奏出來。隨著人們一遍又一遍的練習，它們似乎不需要配合的那么密切了。”

　　不過這一現象在自愿者中沒有發現什么不同。Bassett說：“在每個自愿者身上都發現這種現象。但與大腦其他部分的分離在善于學習者的腦中十分明顯而不善于學習者的腦中就不那么明顯了。這似乎十分重要。”

　　額部和前扣帶皮層之間的分離似乎是造成學習能力差別的主要原因。這些與認知控制例如策略識別有關。

　　Bassett說：“這在學習的前期十分重要。”

　　這一結果可以提供一個解釋，為什么孩子在學習一些東西的時候更快，例如音樂。研究表明，孩子大腦中與此相關的區域還沒有發育完全。

　　Bassett說她想將研究范圍擴大，來自加州大學圣芭芭拉分校的研究者參與者們都還是學生，其他的一些學習任務似乎更加復雜。對于成年人，他們大腦中的這些區域或許可以通過電磁刺激等方式斷開連接。

　　她補充到，最終這項技術可以幫助找出什么樣的教室環境能夠幫助孩子學得更快。

　　甚至更重要的是，研究者使用的數學模型可以改變神經學家構建的大腦地圖。

　　Bassett說：“怎樣復雜的系統理論能夠讓你一次查看所有的數據，并且找出它們的顯著特性。”