
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
意识觉知调控学习记忆的逆向干扰与促进效应:视觉感知学习中的双阶段训练机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月07日 来源:Current Biology 7.5
编辑推荐:
本研究通过视觉感知学习(VPL)范式,发现当连续训练两个次阈值(subthreshold)运动方向时,第二训练阶段会促进第一阶段的逆向学习(retrograde facilitation, RFL),而超阈值(suprathreshold)训练则导致逆向干扰(retrograde interference, RI)。该成果揭示意识觉知系统能将本应促进性的学习交互转化为破坏性交互,为理解学习记忆的神经机制提供新视角。
在认知科学领域,学习过程中的记忆干扰现象长期困扰着研究者。当连续进行两项学习任务时,新任务往往会破坏先前任务的记忆巩固,这种现象被称为逆向干扰(Retrograde Interference, RI)或"灾难性遗忘"。传统理论认为,这种破坏性交互是学习记忆的固有特征。然而,Patrick Bruns、Kazuhisa Shibata和Takeo Watanabe团队在《Current Biology》发表的研究颠覆了这一认知,首次发现次阈值训练能诱发逆向促进(Retrograde Facilitation, RFL)效应。
研究团队采用视觉感知学习(Visual Perceptual Learning, VPL)范式,通过四个精巧设计的实验系统探究了意识觉知对学习交互的调控作用。实验使用5%(次阈值)和10%(超阈值)两种相干运动(coherent motion)水平,要求受试者完成运动方向识别和检测任务。关键技术包括:1)双阶段连续训练设计,通过有无时间间隔(1小时)区分学习稳定性阶段;2)心理物理学测量,量化运动方向识别精度;3)反馈强化训练范式,其中超阈值训练组(n=20)和次阈值训练组(n=20)分别接受不同相干度的运动检测训练;4)采用圆形统计法分析角度误差,排除反应偏差影响。
实验1:意识觉知的调控作用
通过比较次阈值(5%)和超阈值(10%)训练组发现:当两个训练阶段连续进行时,超阈值组出现典型的RI效应(F1,38=8.0002, p=0.0074),而次阈值组反而表现出RFL效应(t19=3.3156, p=0.0073)。

实验2-3:单次训练验证
单独训练5%次阈值运动方向不产生学习效应(t19=-0.3870, p=0.7031),而10%超阈值单次训练即能诱导显著学习(t19=3.9468, p=0.0009),证实RI/RFL差异源于训练组合而非基线差异。

实验4:时间敏感性验证
在次阈值训练间插入1小时间隔后,RFL效应消失(t19=-1.6754, p=0.1102),表明促进效应依赖学习初期的可塑性窗口期。
研究提出创新性解释:外侧前额叶皮层(Lateral Prefrontal Cortex, LPFC)介导的意识检测系统是RI/RFL转换的关键。超阈值训练时,LPFC会抑制先前学习的任务相关特征;而次阈值训练因未被意识觉察,使得两个训练阶段的学习痕迹能通过泛化机制相互增强。这一发现不仅为理解记忆巩固提供了新框架,更提示通过调控训练参数(如刺激强度、时间间隔)可能优化学习效果。
该研究的理论突破在于揭示"学习交互本质是促进性"的全新观点,挑战了RI不可逆的传统认知。未来研究可探索:1)该现象在其他感知模态(如方位、对比度)的普适性;2)LPFC抑制作用的直接神经证据;3)临床应用潜力,如针对记忆障碍患者的次阈值训练康复方案。这些发现为发展"意识依赖型"学习干预策略奠定了重要基础。
生物通微信公众号
知名企业招聘