四 赫布學習理論的局限性及其發展

　　赫布克服了巴甫洛夫條件反射理論的局限性，他提出了神經聯結的學習理論，并且強調神經在學習活動中發生重構等思想，也說明環境刺激事件順序對神經學習的影響。但是，赫布只是探究神經的興奮所發生的“積極”聯結，沒有探究神經抑制所發生的“消極”聯結，即他沒有探究神經抑制而導致原有神經聯結弱化或消失的情況。

　　第一，根據赫布神經學習理論，人們只能夠解釋經驗對神經的增長方面，無法解釋經驗對神經的削弱；并且按照赫布理論，神經元之間的聯結強度必然會無限地增長。因為赫布的理論只是探究了不同神經元之間的興奮，神經元之間的聯結權數任何時刻都大于0。他沒有考慮神經元之間的抑制作用；當神經元之間沒有抑制作用時，只要神經元產生哪怕極為微小的興奮(權數大于0)，也必然無限地增加神經元之間的聯結強度。第二，赫布只是考慮了突觸的電化學信號的傳遞，沒有考慮突觸細胞自身的狀態。由此，赫布理論難以說明經驗對認知及神經的削弱作用。亦即經驗對認知及神經的塑造有兩方面：強化方面和弱化方面。赫布理論只能解釋強化方面。第三，盡管赫布討論了“階段順序”的方式，但是，沒有考慮神經元之間的抑制機制，赫布理論也忽視前后突觸信號的激發時間順序所產生的不同效果：興奮效果或抑制效果。由此赫布的“階段順序”理論只是關于“興奮”的順序，沒有涉及“抑制”的順序。這造成赫布理論局限于學習積極效應，無法解釋消極效應。第四，赫布的學習理論及觀念產生理論僅僅是一種自發的性質，因此其有局限性。按照赫布理論，有機體，特別是人幾乎無法創造新觀念。因為外界環境沒有相應的事物與新觀念對應，所以有機體沒有得到相應的刺激。這導致有機體無法產生新觀念。這是因為赫布理論是建立在動物實驗事實的基礎上，沒有涉及人。動物總是被動地接受環境，沒有創新可言。但是人對環境總是積極地應對，并且人創造新觀念，然后不斷改造環境。另外，赫布的學習理論解釋動物被動學習還可以，但是，難以解釋人的主動學習所引發的神經活動。因為，動物總是被動學習，并且是本能地學習；人有主觀能動性，人總是主動地學習；超越本能地學習。由此，一方面，人在沒有外界相應對象的刺激下，能夠根據自己的需要學習，其必然能夠根據自己的經驗激發相應的神經活動，創造新觀念，形成新神經回路。另一方面，人的主觀態度對于新觀念的產生也非常重要，一個態度積極的人往往比態度消極的人創造更多的方法和手段以應對環境。

　　后來，馬克拉姆(H.Markram)在赫布理論的基礎上，提出了“脈沖時間依賴可塑性”(spike timing dependent plasticity，STDP)的理論[9]，拓展了赫布理論。它的核心思想是經驗對神經元激發的先后順序影響神經元之間聯結的強或弱的程度。即通過調整神經元激發時間順序塑造突觸的重構，把神經元之間的“抑制”功能納入了理論框架。某一神經x，當x接受了神經元y的信息，然后x才發生反應，那么x和y之間的聯結就會加強。但是，如果x在沒有接受y傳遞信息之前，x已經發生反應，此后，如果y才傳來相類似的信息，那么x和y之間的聯結就會減弱，甚至消失。因此，經驗對認知神經可塑性不但表現為神經元之間的聯結增強，而且表現在能夠減弱或取消原來的神經回路。按照這一思想，打個比方以便通俗說明一下，給狗喂食時，讓它看中國大媽的廣場舞，次數多以后，狗看見中國大媽跳廣場舞時就流口水。但是，如果狗吃飽以后，大媽在它面前跳舞，狗就覺得是一種騷擾，時間長以后，狗看到大媽跳舞就會討厭，倒胃口，不想吃食物。實際上，前者是狗控制口水的神經元與傳遞跳舞神經元聯結加強的緣故；后者則是這兩組神經元聯系被削弱、抑制，甚至發生抵觸，由此造成狗倒胃口。