Influence of switching rule on motor learning.
Influence of switching rule on motor learning.
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DOI：
10.1038/s41598-018-31825-4
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发表时间：
2018-09-10
影响因子：
4.6
通讯作者：
Takiyama K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ishii K;Hayashi T;Takiyama K
人类和动物可以灵活地转换规则，以对相同的感官刺激产生适当的反应，例如，我们向自己球队的朋友踢足球，但我们把球踢开了被交易到对方球队的朋友。大多数运动学习实验都依赖于一个固定的规则，因此，转换规则对运动学习的影响尚不清楚。在这里，我们研究了当训练阶段的规则与探索阶段的规则不同时，运动学习效应的可用性。我们的结果表明，切换规则会导致部分可用性，而不是完全可用性。为了理解我们结果中固有的神经机制，我们验证了一个计算模型可以解释我们的实验结果，当每个神经单元有不同的活动，但在相同的计划运动中总的种群活动是相同的，具有不同的规则。因此，我们得出结论，转换规则导致同一群体活动下个体神经活动的调制，导致对相同计划运动的学习效果的部分转移。我们的结果表明，运动训练和康复应该包括不同的情况，即使需要相同的动作。
Humans and animals can flexibly switch rules to generate the appropriate response to the same sensory stimulus, e.g., we kick a soccer ball toward a friend on our team, but we kick the ball away from a friend who is traded to an opposing team. Most motor learning experiments have relied on a fixed rule; therefore, the effects of switching rules on motor learning are unclear. Here, we study the availability of motor learning effects when a rule in the training phase is different from a rule in the probe phase. Our results suggest that switching a rule causes partial rather than perfect availability. To understand the neural mechanisms inherent in our results, we verify that a computational model can explain our experimental results when each neural unit has different activities, but the total population activity is the same in the same planned movement with different rules. Thus, we conclude that switching rules causes modulations in individual neural activities under the same population activity, resulting in a partial transfer of learning effects for the same planned movements. Our results indicate that sports training and rehabilitation should include various situations even when the same motions are required.
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