当任务添加更多步骤时，此电路可以帮助您注意
生活充满了学习的过程，然后在他们变得更加详尽时重新学习。有一天，您只需使用一个密码登录一个应用程序，然后第二天您还需要给您发短信的代码。有一天，您可以将自己喜欢的微波午餐弹出烤箱连续六分钟，但是包装更改，您必须将其煮三分钟，搅拌，然后再加热3分钟。我们的大脑需要一种跟上的方法。MIT的Picower学习与记忆研究所的神经科学家的一项新研究揭示了一些有助于哺乳动物大脑学习添加步骤的电路。
在自然通讯科学家报告说，当他们更改任务规则时，要求老鼠从执行一步到执行两个，大脑表面或皮质上的一对区域进行调整，以更新理解和改变大鼠的行为到将大鼠的行为合作到适合新政权。这前扣带回皮质（ACC）似乎已经识别出大鼠做得不够的何时并更新电动机皮层（M2）以调整任务行为。
“我大约在7或8年前想研究决策的时候开始了这个项目，”东京大学的研究人员Daigo Takeuchi说，他在Riken-MIT神经循环遗传学实验室的博士后领导了这项工作。由高级作家和皮科尔教授Susumu Tonegawa执导的科沃学院。“新的研究发现了M2的角色。我想研究上游电路正在影响这一点。”
绊倒第二步
Takeuchi和Tonegawa追踪了导致M2的神经电路连接，发现许多人起源于ACC。他们开始看到ACC在指导M2的顺序决定中的作用基因操纵在ACC细胞中，使它们能够抑制其活性。ACC的这种“化学发生”残疾具有非常特异性的效果。当任务规则变化以至于不必只戳鼻子才能获得一点奖励，而是不得不将鼻子戳入一个两个孔中，而是沉默的ACC的啮齿动物花了更长的时间才能意识到更改规则的变化。。与正常ACC活动的大鼠相比，他们失败了更长的时间，无法意识到第二戳是必要的。但是，无论其ACC是否被沉默，老鼠都没有麻烦，从两个步骤到只有一个步骤。
当科学家在M2中的化学上使ACC细胞的末端沉默时，它们的结果与使ACC的整体静音相同。他们还沉默了皮质的其他区域，但是这样做并不影响大鼠注意到并适应规则开关的能力。这些操纵共同证实，特别是ACC与M2的连接有助于大鼠注意并适应一步到二步的更改。
但是ACC在M2中产生什么影响？Takeuchi和他的合着者测量了M2中细胞的电活动，因为大鼠玩了鼻子，改变规则的游戏。他们发现，许多单元格被不同的任务规则（即一步或两步）特别激活。但是，当他们沉默ACC时，抑制了此规则的选择性。
在M2 Takeuchi中，团队还注意到了对神经元的种群，这些神经元优先反应积极的结果（奖励正确执行任务）和负面结果（没有因做错任务而获得奖励）。他们发现，当他们沉默ACC时，这实际上增加了编码神经元的负面活性负面反馈，特别是在规则从一步变为两步之后的前10-20轮。这与大鼠最糟糕的表现的时机或“时代”密切相关。
他们在研究中写道：“动物的第二选择性表现的时期特异性破坏似乎与ACC沉默引起的负结果激活的神经元的活性过度增强有关。”
该团队进一步证实，反馈或结果是通过使用其他技术沉默ACC来重要的。通过工程ACC神经元可以被光闪光抑制（一种称为“光遗传学”的技术），他们可以精确控制ACC何时离线。他们发现，如果他们在大鼠从一个戳戳转换为两个后做出错误的选择后，他们可能会导致老鼠继续犯错。大鼠做出正确选择后，ACC的光遗传学沉默并没有破坏其随后的行为。
他们写道：“这些结果表明，ACC神经元在错误的第二个响应后处理错误反馈信息，并使用此信息在随后的试验中调整动物的顺序选择响应。”
阈值太高
证据绘制了一幅清晰的图片：当大鼠需要注意现在需要额外的步骤时，ACC的工作是从负面反馈和信号M2中学习，以迈出第二步。如果提供反馈时没有ACC，则强调负面结果的M2单元显然会变得特别活跃，并且大鼠在最终抓住之前将无法执行所需的第二步。
为什么较少的ACC活性会以某种方式增加编码M2细胞活性的负结果？Takeuchi假设ACC实际在做的是刺激通常调节这些细胞活性的M2中的抑制细胞。随着ACC活性降低，编码M2细胞的负结果抑制较少。他认为，行为结果是，大鼠因此需要比规则更改的证据更多的证据。Takeuchi承认，这种机制并不完全清楚，但是老鼠显然需要更多时间来体验结果反馈，从正确的决定做出第二步之前，他们才确信他们在正确的道路上做到了。
Takeuchi说，尽管结果证明了适应规则更改所需的电路，但在过程中需要更多步骤，但它也提出了一些有趣的新问题。当多步骤过程成为一步过程时，是否有其他电路可以注意？如果是这样，该电路是否与本研究中讨论的电路集成在一起？如果阈值模型是正确的，那么它到底是如何工作的？
这些含义不仅要了解自然顺序决策的神经基础，而且可能对于从游戏玩法或工业工作等方面的AI应用程序可能涉及多个步骤的任务。
