來自洛杉磯西達斯西奈醫學中心的神經科學家已經解開了績效監測背後的機制，績效監測使人們有能力從成功和失敗中學習。研究人員發現了來自大腦額葉的一組神經元的信號如何同時賦予人類學習新任務的靈活性–及發展高度具體技能的專註力。
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他們的發現提供了對績效監控的基本理解，這是一種用於管理日常生活的執行功能。該研究於5月6日發表在《科學》上，由雪松-西奈的神經科學跟醫學中心和神經外科系的研究人員展開。
據了解，這項研究的關鍵發現是，大腦在許多不同的情況下使用同一組神經元進行性能反饋–無論一個人是第一次嘗試新的活動還是努力完善一項特定的技能。
神經外科、神經病學和生物醫學教授、神經科學和醫學中心主任、神經科學理事會主席和該研究的資深作者Ueli Rutishauser博士說道：“人腦的部分魔力在於它是如此靈活。我們設計了我們的研究以破譯大腦如何能同時泛化和專門化，這兩者對於幫助我們追求一個目標至關重要。”
績效監測是一種內部信號，一種自我產生的反饋，從而讓人知道他們犯了一個錯誤。一個例子是，一個人意識到他們開車經過了一個他們應該轉彎的十字路口。另一個例子是，一個人在談話中說了一些話，話一出口就意識到他們剛才說的話是不恰當的。
這項研究的論文第一作者Zhongzheng Fu說道：“說‘哦，拍’的時刻、說‘哎呀！’的時刻是性能監測的啟動。”
這些信號通過將信息傳遞給大腦中調節情緒、記憶、計劃和解決問題的區域來幫助提高未來嘗試的表現。績效監測還通過提示任務中遇到的衝突或困難的程度來幫助大腦調整其注意力。
“因此，‘哎呀！’的時刻可能會促使某人在下次跟朋友聊天或計劃在下班回家的路上在商店停留時更加註意，”Fu說道。
為了看到行動中的表現監測，調查人員記錄了研究參與者的內側額葉皮層中單個神經元的活動。參與者是癲癇患者，作為治療的一部分，他們的大腦中植入了電極，這樣可以幫助研究人員定位參與者們的發作焦點。具體來說，這些患者的電極被植入了內側額葉皮層，這是一個已知在性能監測中發揮核心作用的大腦區域。
該小組要求參與者進行兩項常用的認知測試。
在Stroop任務中，將看跟顏色命名對立起來。參與者看到一種顏色的書面名稱，如紅色，但它印在不同顏色的墨水上，如綠色，然後其並被要求說出墨水的顏色而不是書面文字。
“這在大腦中產生了衝突，”Rutishauser表示，“你有幾十年的閱讀訓練，但現在你的目標是抑制這種閱讀習慣並說出這個詞所使用的墨水的顏色。”
而在另一項涉及識別數字的任務–多源干擾任務(MSIT)中，參與者在屏幕上看到三個數字，其中兩個相同，另一個則是唯一的–如1-2-2。受試者的任務是按下跟獨特數字相關的按鈕，在這種情況下是“1”，因為“2”這個數字出現了兩次。
Fu說道：“這兩項任務是對自我監控在涉及不同認知領域的不同場景中如何參與的一個有力測試。”
結構化的反應
當受試者執行這些任務時，調查人員注意到兩種不同類型的神經元在工作。在犯錯后，“錯誤”神經元強烈發射，而“衝突”神經元則對受試者剛剛執行的任務的難度作出反應。
研究人員指出，當觀察這個腦區的神經元的活動時，他們驚訝地發現，大多數神經元只有在一個決定或一個行動完成後才變得活躍。這表明這一腦區在事後評估決定方面發揮着作用，而不是做出決定。
績效監測有兩種：一般領域和特定領域。一般領域的績效監測告訴人們什麼地方出錯了並且可以檢測到任何類型的任務中的錯誤–無論某人是在駕駛汽車、在社交場合導航還是第一次玩Wordle。這使他們能在很少的指導下完成新的任務，這是機器無法做到的。
特定領域性能監測則告訴犯錯誤的人出了什麼問題，並檢測具體的錯誤–他們錯過了一個轉彎、說了一些不恰當的話或在拼圖中選錯了字母。這是人們完善個人技能的一種方式。
令人驚訝的是，在內側額葉皮層中，發出領域一般信息和領域特定信息信號的神經元相互交融。
Rutishauser稱，為了理解這些信號是如何被大腦的其他區域解釋的，把這些神經元想象成一個管弦樂隊的音樂家是有幫助的。“如果他們都是隨機演奏，聽眾–在這種情況下，接收信號的大腦區域–只是聽到一組雜亂無章的音符。但如果他們演奏的是一首編排好的作品，即使有這麼多樂器或表演監測神經元同時演奏，也有可能清楚地聽到各種旋律和和聲。”
不過Ruishauser指出，這種信號傳遞過多或過少都會引起問題。
據了解，過度活躍的性能監測可以表現為強迫症，導致一個人強迫性地檢查並不存在的錯誤。另一個極端是精神分裂症，在這種情況下，性能監測可能不活躍，以至於一個人沒有察覺到錯誤或其言行的不適當性。
Rutishauser表示：“我們相信，我們所獲得的機械知識對於完善這些破壞性精神疾病的治療至關重要。”