WikiDer > Ассоциативное последовательное обучение

Associative sequence learning

Ассоциативное последовательное обучение (ASL) объясняет, как зеркальные нейроны способны сопоставлять наблюдаемые и выполняемые действия, а также то, как люди (взрослые, дети, животные) могут имитировать движения тела. Теория была предложена Сесилией Хейес в 2000 году.[1][2] (Обзоры см.[3][4][5]). Концептуально аналогичная модель, предложенная Кристиан Кейзерс и Дэвид Перретт, основываясь на том, что мы знаем о нейронных свойствах зеркальных нейронов и пластичность, зависящая от времени всплеска это Хеббийский обучающий счет зеркальных нейронов.[6]

Его центральный принцип заключается в том, что ассоциации между сенсорными и моторными представлениями приобретаются. онтогенетически (т.е. приобретены в процессе разработки) в результате коррелированных сенсомоторный опыт. Рассмотрим пример с актером, сжимающим кулаки. В этой ситуации активация моторной репрезентации (моторный план сжать кулак) часто сочетается с соответствующей перцептивной репрезентацией (взглядом сжатого кулака). Хейес предполагает, что со временем образуется двунаправленная ассоциативная связь, так что активация одного представления возбуждает другое. Проще говоря, как следствие парных связей «действие» и «наблюдение» устанавливаются, которые позволяют наблюдению за действием выполнять первичное действие.

В приведенном выше примере коррелированный сенсомоторный опыт обеспечивается самонаблюдением. Однако это не может объяснить развитие сенсомоторных ассоциаций для так называемых «перцепционно непрозрачных» действий. Это действия, которые не могут быть замечены действующим лицом, и включают выражения лица, и действия всего тела (например, подача тенниса). Хейес предлагает два других источника сенсомоторного опыта для объяснения возникновения ассоциаций непрозрачных действий; опыт, опосредованный зеркальными отражениями, и опыт подражания другим. Когда актер улыбается в зеркало, его отражение улыбается в ответ. Следовательно, моторное представление («улыбка») сочетается с соответствующим сенсорным представлением (взглядом улыбающегося лица). Точно так же есть много свидетельств того, что родители подражают младенцам.[7] Таким образом, когда младенец «спотыкается» о двигательном плане, чтобы нахмуриться, это может сопровождаться видом нахмуренного лица родителей.

Другие источники коррелированного сенсомоторного опыта могут также включать синхронное действие (в танцевальном и спортивном контекстах, где актеры выполняют и наблюдают за схожими действиями) и приобретенный опыт эквивалентности (когда действие вызывает визуальное представление через общее слуховое представление).

Еще одной определяющей характеристикой модели ASL является утверждение о том, что развитие сенсомоторных связей опосредуется теми же механизмами ассоциативное обучение которые производят Павловское кондиционирование. Важно отметить, что поэтому Хейес предполагает, что развитие сенсомоторных ассоциаций зависит не только от временной смежности (степени, в которой активация сенсорных и моторных представлений близки во времени), но также и от случайности (степени, в которой активация одного представления является прогнозируемой. другого). Это важная особенность модели ASL, поскольку она объясняет, почему акторы не приобретают ложных сенсомоторных ассоциаций. Рассмотрим пример двух взаимодействующих, один из которых чешет ухо, когда его коллега чихает. Модели, основанные на обучении, которые не предусматривают чувствительность к непредвиденным обстоятельствам, предсказывают, что моторный план почесывания ушей должен быть связан с визуальным представлением чихания! Тем не менее, ASL предсказывает, что ассоциация не будет развиваться, потому что акт почесывания ушей не предсказывает вид чихания - другими словами, сенсомоторной реакции нет. случайность. Хеббийское учение о появлении зеркальных нейронов[6] также подчеркивает важность случайности, поскольку известно, что синаптическая пластичность, лежащая в основе обучения Хебба, зависит от случайности.[8]

Свидетельство

Нейровизуализация Исследования показывают, что зеркальная система человека чувствительна к сенсомоторному опыту. В частности, похоже, что активация зеркальной системы сильнее, когда наблюдатель имеет соответствующие двигательные навыки.[9][10] Например, более сильный ответ фМРТ наблюдался в классических зеркальных областях (премоторная, теменная и задняя верхняя височная борозда), когда балетные эксперты наблюдали последовательности балета, чем когда они рассматривали соответствующие стимулы капоэйры. Тот факт, что активация зеркальной системы чувствительна к сенсомоторному опыту, убедительно свидетельствует о том, что свойства зеркальных нейронов приобретаются в процессе обучения.

Хейес и его коллеги также показали, что ряд имитационных эффектов, которые, как считается, опосредованы зеркальной системой, могут быть обращены вспять через периоды сенсомоторной тренировки с «контр-зеркалом». Например, люди обычно быстрее реагируют на имитацию по сравнению с сопоставимыми неимитационными реакциями. Считается, что этот эффект является продуктом зеркальной системы человека: считается, что наблюдение за действием возбуждает подмножество премоторных нейронов, ответственных за выполнение действия, тем самым стимулируя выполнение соответствующей реакции. Однако после периодов обучения, в течение которых выполнение одного действия (например, открытая рука) сочетается с наблюдением за другим действием (например, закрытие руки), преимущество времени реакции для имитационных реакций может быть отменено.[11] Подобная тренировка с контрзеркалом также может обратить вспять эффекты классической зеркальной системы, наблюдаемые с транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)[12] и функциональная визуализация[13] парадигмы.

Как предсказывается теорией ассоциативного обучения и, следовательно, моделью ASL, это обучение чувствительно к сенсомоторной случайности (то есть степени, в которой возбуждение одного представления предсказывает возбуждение другого). Когда между сенсорными и моторными представлениями нет совпадения; например, когда выполнение действия одинаково вероятно как в присутствии, так и в отсутствие контрзеркального визуального стимула, обучения не наблюдается.[14]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Heyes, C. M. и Ray, E. (2000) Какое значение имеет подражание у животных? Успехи в изучении поведения, 29, 215–245.
  2. ^ Хейес, К. М. (2001) Причины и последствия подражания. Тенденции в когнитивных науках, 5, 253–261
  3. ^ Хейес, К. М. (2010) Откуда берутся зеркальные нейроны? Обзоры неврологии и биоповеденческих исследований, 34, 575–583
  4. ^ Хейес, К. М. (2010) Завораживающие зеркальные нейроны. NeuroImage, 51, 789–791
  5. ^ Катмур, К., Уолш и Хейес, К. М. (2009). Роль опыта в развитии имитации и зеркальной системы. Философские труды Королевского общества B, 364, 2369 - 2380
  6. ^ а б Кейзерс, К., Перретт, Д.И. (2004). Демистификация социального познания: хеббийская перспектива. Тенденции в когнитивных науках, 8, 501–507.
  7. ^ Малатеста, К. З., и Хэвиленд, Дж. М. (1982). Правила демонстрации обучения: Социализация выражения эмоций в младенчестве. Развитие ребенка, 53, 991–1003.
  8. ^ Бауэр, Э. П., Леду, Дж. Э. и Надер, К. (2001). Кондиционирование страха и ДП в боковой миндалине чувствительны к одним и тем же условным стимулам. Nat Neurosci, 4 (7), 687–688
  9. ^ Кальво-Мерино, Б., Глейзер, Д. Э., Грезес, Дж., Пассингэм, Р. Э., и Хаггард, П. (2005). Наблюдение за действиями и приобретенные двигательные навыки: исследование фМРТ с опытными танцорами. Cerebral Cortex, 15, 1243–1249.
  10. ^ Кальво-Мерино, Б., Грезес, Дж., Глейзер, Д. Э., Пассингем, Р. Э., и Хаггард, П. (2006). Видишь или делаешь? Влияние визуального и моторного знакомства при наблюдении за действиями. Текущая биология, 16, 1905–1910.
  11. ^ Хейес, К. М., Берд, Г., Джонсон, Х. и Хаггард, П. (2005) Опыт модулирует автоматическое подражание. Когнитивные исследования мозга, 22, 233–240.
  12. ^ Катмур, К., Уолш, В. и Хейес, К. М. (2007) Сенсомоторное обучение настраивает систему человеческого зеркала. Current Biology, 17, 1527–1531.
  13. ^ Катмур, К., Гиллмейстер, Х., Берд, Г., Липельт, Р., Брасс, М. и Хейес, К. (2008) Через зеркало: активация контрзеркала после несовместимого сенсомоторного обучения. Европейский журнал нейробиологии, 28 (6), 1208–1215
  14. ^ Кук Р., Пресс К., Дикинсон А. и Хейес К. М. (2010) Автоматическая имитация чувствительна к сенсомоторной случайности. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 36 (4), 840–852.

внешняя ссылка

  • [1] (Ряд цитированных выше статей доступен для скачивания в формате pdf)