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科學家發現了青春期大腦的獨特功能，可以增強青少年學習和形成記憶的能力：兩個不同大腦區域的協調活動。 與成年人大腦相反的這一觀察結果可能與青少年對獎勵尋求行為的慣常親和力有關。 這些發現表明，這種行為不一定有害，而可能是青春期和大腦成熟的關鍵特徵。
這項研究的結果發表於今天 神經元.
“青少年大腦的研究通常集中在 青少年尋求獎勵的行為。 然而，我們假設這種趨勢可能與更好的學習有關。”哥倫比亞大學莫蒂默·B·祖克曼心理大腦行為研究所首席研究員，哥倫比亞大學心理學副教授Daphna Shohamy博士說。 “結合青少年和成人的學習任務和腦成像，我們確定了支持學習的青少年腦部活動的模式-有助於成功地引導他們進入成年期。”
對於這項涉及41青少年和31成人的研究，作者最初關注的是一個叫做大腦的大腦區域 紋狀體。 先前的研究表明紋狀體協調了從計劃到決策制定的更高腦功能的許多方面。 但它最出名的是它在所謂的東西中的作用 強化學習.
該論文的第一作者朱麗葉·戴維多（Juliet Davidow）博士說：“用最簡單的術語來說，強化學習是在猜測，被告知您是對還是錯，並在下次使用這些信息做出更好的猜測。”在哥倫比亞大學獲得心理學博士學位的同時，現在是哈佛大學的博士後。
例如，假設您獲得了一系列帶有數字的卡片，並被要求猜測序列中的下一個數字。
Davidow博士解釋說：“如果您猜對了，紋狀體就會顯示出與該積極反饋相對應的活動，從而加強了您的選擇。” “從本質上講，這是一種獎勵信號，可以幫助大腦學習如何再次重複成功的選擇。”
由於青少年傾向於尋求獎勵的行為，研究人員提出，在加強學習方面，這個年齡段的人會表現出更大的對獎勵的親和力，從而超過成年人。 在要求兩組都執行一系列學習任務後，這一假設得到了證實。
為了了解大腦中發生了什麼，Shohamy博士與AdrianaGalván博士合作。 Galván博士是心理學的副教授，也是加州大學洛杉磯分校腦科學研究所的教職員工，是青少年腦成像方面的專家。 他們一起在執行學習任務時，通過功能磁共振成像（fMRI）掃描了每個參與者的大腦。 作者假設青少年的超能力是由於過度活躍的紋狀體。
Davidow博士說：“但是令人驚訝的是，當我們將青少年的大腦與成年人的大腦進行比較時，我們發現兩組之間與獎勵相關的紋狀體活動沒有差異。” “我們發現成年人與青少年之間的區別不在於紋狀體，而在於附近的海馬區。”
海馬體是大腦的記憶總部。 儘管對於存儲事件，地點或個人的記憶很重要，但通常與強化學習無關。 但是在這項研究中，作者的功能磁共振成像分析顯示，在強化學習過程中，青少年（而非成年人）的海馬活動呈上升趨勢。 而且，該活性似乎與紋狀體中的活性緊密相關。
為了研究這種聯繫，研究人員將隨機和無關的物體圖片放入學習任務中，如地球儀或鉛筆。 這些圖像 - 與參與者猜對錯無關 - 在任務期間作為一種背景噪音。 後來被問到，成年人和青少年都記得看過一些物品，而不是其他物品。 然而，只有在十幾歲時，才會記憶與強化學習相關的物體，這一觀察結果與青少年大腦中海馬和紋狀體之間的連通性有關。
“從這些結果中我們可以得出的結論不是，一般而言，青少年不一定具有更好的記憶力，而是他們記憶的方式有所不同。”同時也是哥倫比亞卡夫里腦科學研究所成員的Shohamy博士說。 。 “通過連接兩個本質上不相關的東西， 青春期的大腦 在人生中的一個重要階段可能會嘗試加深對周圍環境的了解。”
事實上，研究表明，青春期是形成強大記憶的關鍵時期，作者認為這可能是由於海馬和紋狀體之間的連接性增強所致。
Shohamy博士說：“廣義地說，青春期是青少年開始發展獨立性的時期。” “在此期間，除了跳入學習過度駕駛之外，大腦還需要做些什麼？ 可能是青少年的獨特性 腦 可能不僅會驅動他們的學習方式，而且會驅動他們如何利用信息為成年做好準備。”
更多信息： 這篇文章的標題是：“獎勵敏感性的一個方面：海馬體支持青少年增強強化學習。” DOI：10.1016 / j.neuron.2016.08.031，
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