艾曼纽·普罗西克(Emmanuel Procyk)和马丁·穆尼尔(Martine Meunier) 脑和精神障碍N°87
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陷阱前的鼠标

Scè硬汉的日常生活 :Ludivine,6年级e从那里回家'école et dé放下书包去一趟ûter. Sa mè问他怎么样'est passée sa journée. « Il y avait une évaluation de maths… »小声说。四月ès un silence, sa mère relance : « Et comment cela s'est passé ? » Alors, la jeune fille fond en larmes. Entre deux sanglots, elle 经验值lique ce qui s'est passé : « À四个问题'ai rien ré奠定,因为我'étais pas sûre. »

然而,她本来可以做得更好一些 ! Elle aurait alors appris de ses 故障s. Certaines de ses réponses auraient été fausses, d'其他义人。对于他的大脑来说,'有关这些尝试的信息将构成é un maté重要的是要学习,要记住什么,要注意什么èges é避免。我们常常害怕犯错误,但我们并不总是知道的是'是我们的大脑已经准备好了êt à faire bon usage de ces 故障s. 的recherches en neurosciences ont en effet montré大约二十'années,这是équipé de systè我的自动更正,d'行为和思维的适应ée qui intègrent la notion d'错误产生很大的灵活性é de performance. Pour le cerveau, pas de doute, il faut respecter droit à l'erreur.

Détection interne de l'erreur

在众多系统中èmes céré大方的我们可以追踪自己的错误,第一个是détection interne à我们的大脑快速燃烧。在安é在1980年代和1990年代,神经生物学家é记录下'activité é大脑中的猴子'abord, puis chez l'男人,那个égions cérébrales é发出信号'erreur lorsque l'我们错了。第一种情况是不良手势,'我们赶时间去做é par le temps. À一个十字路口,两个可能的选择 : à gauche ou à droite ?半秒到décider… à droite… non !! C'était à gauche ! Mais c'也是这样'étudiant qui, lors d'un examen oral, répond à côté de la question et s'en aperçoit au moment même où第一句话从他的嘴里出来。小指示灯s'allume dans sa tête, et lui dit : attention, 故障 !在这种情况下,大脑êmement rapide pour détecter l'故障。它可以产生一个信号spécifique appelé (的'与英语错误相关的负性)仅在80毫秒后ès avoir déclenché运动控制 ! L' 是波浪électrique négative que l'on peut enregistrer à la surface du crâne par électroencé造影术。她出现ît extrêmement tôt car le cerveau é不断评估我们的行动,并étecte avant même la fin d'运动,如果适应é à情况是否如此。唱片人és par nos collè马赛认知神经科学实验室的患者对épilepsies résistantes suggèrent que l' prend sa source dans Région du cerveau situé额叶皮层中的eédian et nommée aire motrice supplémentaire .

该信号d'alerte permet éventuellement d'arrê采取行动之前'elle soit menée à son terme, et – 如果时间允许的话 –发起更正。另一方面,该信号n'没有指出应该更正être apportée,它本身不提供même la solution et d'autres mécanismes de contrôle doivent être mobilisé为此。当我们的大脑产生这样的信号时écoce de détection des 故障s, cela se traduit par un ralentissement « post 故障 » : après nous être trompés,我们倾向于à需要更长的时间é躺下,因为我们增加了控制ôle exercé sur nos propres dé促进发展的决定éussites.

第一个系统ème de détection des 故障s est donc un outil que nous employons en temps réel : quand nous hé让我们坐下来,手势慢下来,'est le signe qu'un contrô我们的行动正在进行中。我们的大脑已经étecté出事了然后,他可以更正镜头以进行学习,dès les premières fractions de seconde, de notre 故障.

之后如何纠正行为ès un faux pas

Le plus souvent, nous prenons conscience de nos 故障s quand un résultat tombe : note à评论,评论d'un collègue après une pré项目意见书ésultats chiffrés d'une opération commerciale…大多数时候ésultat, qu'il s'agisse d'un échec ou d'un succès, n'est pas donné instantané在撒谎。让我们以'un élève qui, aprè返回作业后,必须等待老师的成绩知道'il s'est trompé或不。我们在这里谈论« feedback »,当信息返回时'环境并指示'échec ou le succès. Le 反馈 est tout simplement la vue de sa copie avec la note entourée en rouge.

想象一下,笔记重新çue soit bien inférieure à celle 特别是érée. Dans ce cas, le cerveau produit un 其他 signal d'erreur appelé 弗兰的'anglais 反馈-related negativity. C'est une onde cérébrale né在250毫秒后达到峰值的gativeès l'apparition du signal qui fournit le 反馈. Sa source semble être Région nommé扣带回皮层和原位é额叶皮层中的eédian, légè恰好在'。在d'autres termes, l'élève qui reç成绩差或网球运动员看到自己的球落在场外的地方,在四分之一秒后激活扣带状皮层ès la ré接受此信息,然后将修改其策略égie pour amé改善未来的表现。扣带回皮层确实紧密连接é à la fois aux zones é大脑和皮质é正面将能够引入灵活性é dans les dé决定和行动。 création du signal d'因此扣带回皮层中的错误是évé关键要素'adaptation de l'individu à son environnement.

的研究e cortex cingulaire que nous menons à l'里昂干细胞与脑研究所的研究表明'该组织égion sont comparables chez tous les primates, singes ou humains. Nous 已经显示é que l'activité扣带回神经元对错误敏感,但不仅限于错误。大号'activité provoquée通过反馈négatifs n'est qu'特例。扣带状皮层的功能更多éné罗勒它考虑了所有有用的信息以适应行为。 Ré意外的网站,广告é涵盖了相关的消息és pour fixer une décision correcte. L'échec, l'erreur, sont de la même façon des évé相关事件,使用é如此调整我们的dé未来的决定,我们é提高。经常受到谴责ée属于故障,l'erreur est pour le cerveau une information comme les 其他s, utile et né在前进的道路上必不可少的'学习。 Interprété由大脑反馈– tout comme d'我们环境的其他线索–让我们有效地改变我们的模式éponse et d'adapter nos stratégies :多云的天空表示需要'调整您的衣服,语气'un parent invite à faire profil bas…

的真实本质'erreur

Par 故障, on entend le plus souvent échec ou résultat né原始的这符合常识,但要了解ç我们的大脑在其上工作,这n'est pas la bonne façon de procéder. En réalité, le cerveau repère systématiquement s'他是错的,无论是好是坏。有à基本区别 :我们的大脑étecte, ce sont des écarts par rapport à ses attentes. Ce sont donc des 故障s de pré字典,这些都可以。

让我们举个例子。你有Décidé de confier à你的伴侣对你的秘密è他自己。你以为这会是énible car dans votre 特别是rit, ce que vous avez à说不会取悦他。现在,之后ès l'真诚的解释érité,您会注意到您的伴侣感谢您的倡议。你的人际关系好多了,你觉得自己ême très joyeux(se).

résultat,在这种情况下écis, va à l'违反您的期望。你的大脑étecte là une 故障 – une 故障 dans son schéma de prédiction. Et c'est justement cette 故障 de prédiction qui va s'打印在他的神经元和dé屠夫的行为改变和é易学的学习。

好吧ûr, l'错误可能发生在'autre sens. La ré你伴侣的动作可能有ê甚至比您预期的还要糟糕 : davantage qu'une réaction de reproche, une dispute violente, voire Rupture. Là再一次,你的大脑会印出来é cette 故障 de prédiction. Troisième possibilité,在某些情况下ù la ré你的朋友会采取的行动été conforme à您的期望,无论是高于还是低于。

méthode pour avancer : prédire, noter les 故障s, corriger.

我们的神经元如何处理这三种情况 :正错误,错误négative ou absence d'erreur ? Cette question a été étudiée dans les 安ées 1990由定位的神经生物学家é des électrodes à proximité des neurones d'猿脑的深层结构ésencéphale). Dans l'expérience,新图片出现在é刻痕和两秒钟后é果汁补偿était systématiquement délivrée. Lors des premières présentations d'图像,m的神经元ésencéphale(以后识别és comme des neurones produisant de la dopamine) augmentaient leur 活动é à l'arrivée de la récompense. Après plusieurs présentations, l'activité augmentait dès l'apparition de l'图片,但在r时不再écompense. Grâce à la répétition, l'的形象确实正在成为公关édictive d'une récompense à venir : les neurones dopaminergiques des singes augmentaient leur 活动é期待果汁。

研究人员还écouvert que, si à在此阶段,我们不再给é这些神经元补偿猴子期望的éduisaient leur 活动é au moment où la récompense aurait dû être reçue. C'est le principe d'erreur de prédiction : au début de l'apprentissage la ré补偿是意外的,l'erreur de pré字典为正(大于récompense qu'espéré) et la ré神经元反应增强 ; aprè的学习écompense est pré凭单看'image et l'erreur de prédiction est nulle (récompense 特别是érée et obtenue ; la prédiction était bonne) ; en fin d'apprentissage, si l'on ne donne pas la récompense attendue, l'erreur de prédiction est négative (moins de récompense qu'espéré)。在这三种情况下,ê我的神经元代码l'erreur de prédiction.

因此,情况d'erreur positive où un ré结果好于预期结果增加'activité des neurones à dopamine du mésencéphale  ; les situations d'erreur négative où l'结果比'espéré sont accompagnées d'une baisse d'activité de ces mê我的神经元,以及在哪里ù le ré结果符合预期,请参阅'activité神经元得以维持。

这些d的重要方面之一écouvertes 那是'他们加入了安纳自动化和人工智能的研究ées 1980 et 1990 qui laissaient penser que les 故障s de prédiction peuvent être utilisé是由有机体适应其行为étape par étape. Dans le modèle d'被称为强化学习的学习'erreur de prédiction permet d'调整s的价值或期望'approcher de la ré最有效的响应,并获得最佳性能。神经科学研究与系统研究è我的人工加入à la fin des 安ées 1990 et au début des 安ées 2000. Il a alors été montré que les mécanismes de détection d'erreur de prédiction observé大脑中的ê时刻接近那些公关édits par la théorie de l'强化学习。我们的同事ègues de l'Institut des systè我的聪明和机器人伊西尔) à巴黎应用这些计算原理得到启发é大脑的功能。他们暗示é躺在系统中è为了生产能够'autonomie mê我在陌生的环境中。

Peut-on 学习des 故障s des 其他s ?

La conjonction des recherches en neurosciences et en intelligence artificielle 已交付e un résultat crucial : d'一方面,我们的大脑不断形成公关édictions grâce à一类多巴胺能神经元és dans le mésencéphale ; d'这些神经元在其他地方éagissent de façon prononcée aux 故障s de prédiction, par un excès de décharge en cas d'正误差,并减少'erreur né原始的然后发送此消息é à大脑的所有部分都有能力'影响我们的行为以使他们能够'adapter à la situation, d'apprendre et de s'导致更好的性能。

À ce jour, 他是emblerait que le codage de l'erreur de prém神经元的支配ésencéphale被传递到扣带回皮层,其中hé尤其是银行的神经元étection des 反馈s et d'勘探。这些l'utiliseraient pour é产生更高电平的信号(该信号 弗兰 dont il 那是estion plus haut) ou pour établir des straté长期的伙伴。 VS'例如,如果réussites ou les é象棋不直接提供信息 : si l'我们会随着时间积累更多'erreurs que de récompenses dans une 活动é,这将告诉大脑'en moyenne les décisions不好,那'最好改变策略égie.

的modèles mathé像'强化学习对于理解大脑的学习方式至关重要。然而ê活着的人不能完全像简单的机器那样工作。À la différence de ces dernières qui n'ont qu'une seule tâche à填充,它们柔软és à la fois d'émotions et de raison. Ce qui 经验值lique que nombre de décisions, chez l'homme comme chez les 其他s animaux, ne sont pas aussi rationnelles que les modèles thé简述公关édisent. En d'autres termes, si d'从纯粹理性的观点来看,'apprendre de ses 故障s, chez un être de chair et d'某些偏见使情况复杂化。

的é实际上,运动会以公关的形式影响我们的选择 éférences. Dè1956年,心理学家杰克·布雷姆é仅当我们被迫在两个菜式,两个汽车或两个伙伴之间选择先验时é等效的选择éclenche Réé无意识地评估我们的价值观。碟子,汽车或伴侣électionné prend de la valeur à我们的眼睛,同时拒绝选择é输了简而言之,我们éfère ce que l'我们选择。即使在我们的大脑中,这种变化也是可见的ù Région (le noyau caudé) lié享乐e修改其ré回答这两种选择,IMMédiatement après le choix, comme l'ont montré神经科学家Tali Sharot及其同事ègues en 2009.

选择偏见,障碍à l'apprentissage

的研究'在里昂神经科学研究中心进行的学习表明é que ce mé无意识的« j'ai-choisi-donc-j'aime » est un mécanisme ancien, hérité de l'é进化,存在于猴子中'人类。在日常生活中一劳永逸地选择洗发水或洗衣粉非常实用,它没有éanmoins un coût : il ralentit l'从我们的错误中学习。我们'avons montré dans une é研究人类和猿类必须去的地方é涵盖任何两个对象和é等价物隐瞒了écompense (une piè钱给一些人,糖果给其他人)。我们已经检查了é到什么程度ê非常人类或猴子étaient capables d'apprendre à partir d'一次尝试。如果仅凭理性判断,猿类和人类应该û obtenir le même score d'二次学习è试试我,随便'从一开始ès ou é失败。确实,因为它'只有两个对象,如果我们在第一次尝试中找到了正确的对象,就可以在第二次尝试中找到足够的对象ème ; si l'我们错了à la premiè重新尝试,只是我'éviter à la deuxième. Ça, c'est la thé奥里。实际上,猴子和人类在第二次尝试后都取得了不错的成绩ès 成功è开头的s(r的70%和68%é正确答案),但之后不可以ès un échec :然后性能下降à 33 % de ré为猴子提供正确答案,以及à人类占51%。换句话说,猿人在3次中拾取2个错误的对象,而在2人中拾取1个错误的对象,因为'选择了,他们公关éfèrent à l'autre ! Ces résultats révè减慢PR的重量éférence créée通过选择,哪个opère inconsciemment même chez les ê非常聪明,并且在énéral plutô理性的是什么灵长类,'他们是人类还是非人类。他们表明'从自己的错误中学习是很困难的,它们鼓励我们à l'indulgence quand on évalue l'apprentissage. Écrit-on « bureau » ou « burau » ? 3 x 4是12或15 ? Peu probable que l'孩子有先验公关éférence pour l'une ou l'其他选择。所以'他选择了错误的人,他将很难过à纠正自己,我该做什么'on observe dans les « erreurs persistantes ».

如何兑换édier ? Nos études nous ont amenés à提出一个int解决方案éressante : privilégier les méthodes pédagogiques basées sur l'observation des 故障s des 其他s. En effet, délivrés des préférences créé通过他们自己的选择,猿猴和人类学到了很多ès bien des 故障s des 其他s, vérifiant ainsi l'格言,据我们看到'œ他来自他的邻居,但不是他的光束。

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