卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)和匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的研究人员使用脑机接口(BCI)技术研究了内部状态(如参与度)的变化是如何影响我们的学习过程。这些发现可能有一天会帮助人们更快地学习日常技能，并达到更高的熟练程度。
有这样一句格言:“如果一次没有成功，那就重新尝试，再试一下。”但是卡内基梅隆大学和匹兹堡大学的一项最新研究发现，成功与否【习得技能】并不完全和重复相关，也就是重复有时候并不能让人快速掌握技能。相反，像投入(参与)这样的内部状态也会对学习产生影响。
这项联合研究使用BCI技术来研究内部状态的变化【如清醒状态，注意力，动机和参与度等】是如何影响学习过程。研究结果表明，内部状态的变化可以系统地影响行为如何随着学习而改善。可以说这项研究可以帮助人们寻找到能够更快地教授人们技能，并达到更高的熟练程度的方法。
研究学习过程中神经活动的变化与内部状态的变化相关性
内部状态可以调节大脑的神经活动，并且研究继续探索其对运动控制，感觉处理和认知的影响。然而，人们对内部状态与学习之间的具体相互作用理解的还不够深。
研究人员解释说：“直觉上，我们知道神经活动会随着我们学习不同的东西而改变，因为我们的行为会随着练习变得更好。然而，我们发现，学习过程中发生的所有事情，例如一个人的注意力水平或清醒状态，都发挥着重要的作用。”
实验时使用脑机接口学习范式，在受试者仅使用神经活动模式在电脑屏幕上移动光标来执行任务时，研究人员观察受试者的神经活动是如何变化的，以及这些变化在多大程度上受到内部状态变化的影响。
随着研究的展开，研究小组开始注意到运动皮层内的神经群体活动偶尔出现大而突然的波动。起初，他们不明白为什么会发生这种情况，但随着时间的推移，他们逐渐意识到，当受试者对任务中的变化感到惊讶时，波动就会发生。(变化从短暂的停顿到BCI映射的扰动。)在这些时刻，受试者的瞳孔会放大，这表明这种突然的波动是一种内在状态【参与】的神经表现。
在手臂运动过程中神经参与的增加预示着更快的手速度接近大多数目标
卡内基梅隆大学副教授SteveChase说：“我们并没有在神经数据中寻找这种特殊作用。瞳孔直径与我们在神经活动中看到的参与信号紧密相关，并且似乎对运动皮层产生很大影响。”
最终，研究表明，研究对象的参与度或注意力水平会使学习变得更容易或更困难，这取决于环境。
我们知道，我们的大脑有清晰明确的功能分离，比如运动区到运动控制区，情绪区到情绪控制区，以及感觉区到感觉代表区。研究人员表示，他们发现的是一种内部状态对运动区域的意外入侵。我们可以利用该信号来改善学习。
论文信息：
Learning is shaped by abrupt changes in neural engagement
engineering.cmu.edu/
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