你有沒有過這種經驗——某天突然就懂了一個很難的數學觀念？或是某次考試前一直搞不清楚的文法，在聽老師說明的某一句話之後，就「豁然開朗」了？這種「靈光乍現」、「突然懂了」的感覺，其實有一個學名叫做 頓悟（insight），而在大腦裡，這可能代表著一種更深層的學習機制正在發生。

最近一篇發表在《Nature》的神經科學研究，就帶我們深入老鼠的大腦，發現了一種名為「快速潛在知識（fast latent knowledge）」的現象。也就是說，大腦其實比我們的行為更早學會了一件事情。而這個發現，也重新定義了我們對「學習」的理解。

一、老鼠的紅綠燈遊戲：聲音代表行動

在這項實驗中，研究人員訓練小老鼠執行一個簡單的聲音辨識任務：

• 一種聲音稱為 S+，代表舔水管會有水喝，是「綠燈」。
• 另一種聲音稱為 S−，代表舔水管會被懲罰，是「紅燈」。

這就像一場動物版的紅綠燈遊戲：聽到綠燈可以動，聽到紅燈要停。老鼠得學會根據聲音做出行動或抑制。

更關鍵的是，研究設計中還包含了一種特別的「探測試驗（probe trials）」。在這些試驗中，即使老鼠舔了水管，也不會得到水。這是為了測試牠們是否真的理解了聲音和結果之間的關係，而不是只是習慣性地動作。

結果發現，即使沒有獎勵，老鼠也會在 S+ 條件下持續做出舔水行為，這說明牠們早已內化了這個規則，這就是快速潛在知識的證據。

二、快速潛在知識是什麼？它和「頓悟」有何關聯？

這裡的「快速潛在知識」指的是：行為還沒完全展現出來，但大腦內部已經完成學習。

想像一下你剛學會騎腳踏車，一開始東倒西歪，但某個瞬間，你「懂了」該怎麼保持平衡，那一刻其實就是潛在知識從大腦內部浮出水面的時機。也就是說，大腦的學習其實早就開始，只是行為需要時間才能追上。

這種現象非常類似我們日常所說的「頓悟」：不是一點一滴慢慢變好，而是突然之間「明白了」。

而這篇研究正是用神經科學的角度，去揭開「頓悟」背後的實際機制——發現我們的大腦在聽覺皮層中，就已經具備快速建立規則、預測結果的能力。

三、聽覺皮層，不只是「聽聲音」

我們一直以來都以為，感覺皮層（例如聽覺皮層）只是負責接收聲音訊號的地方。但這項研究顛覆了這個想法。

研究團隊使用了高精度的「雙光子鈣成像技術」，能追蹤成千上萬個神經元的活動。結果他們在老鼠的聽覺皮層中發現了兩群特別的神經元群體（稱為 neuron ensembles）：

1. 獎勵預測的「期待中心」

這群神經元被稱為 cell ensemble 5，會在老鼠聽到 S+ 聲音的瞬間活化，而且出現在行為還不穩定的早期階段。牠們的反應不是對聲音本身，而是對「這個聲音可能會帶來獎賞」的預測。

這些神經元已經「知道了」S+ 和獎賞之間的關聯，這是一種內隱的因果理解，是潛在知識的核心。

2. 行為抑制的「煞車中樞」

另一群神經元被稱為 cell ensemble 6，會在老鼠聽到 S− 時、正確「忍住不舔」的瞬間活化。這些神經元協助大腦主動抑制不該發生的行為，而不是單純的不動或分心。

這說明學習不只是做出動作，也包含了「學會不做」的能力。

四、如果關掉聽覺皮層，會怎樣？

為了進一步確定聽覺皮層在快速學習中扮演的角色，研究人員使用了名為 光遺傳學（optogenetics） 的技術，可以像開關一樣暫時關閉聽覺皮層的活動。

結果發現：

• 在老鼠還在學習階段時關掉 AC，牠們學習得變慢。
• 但當牠們已經變成「熟手」後，關掉 AC 並不影響表現。

這顯示：

聽覺皮層在「學會的過程」非常關鍵，但一旦學會後，大腦其他系統（像是基底核或前額葉）就可以接手負責行為表現。

五、那我們到底是怎麼「頓悟」的？

這篇研究讓我們有機會整理出幾個讓潛在知識、頓悟浮現的條件：

條件	說明
穩定明確的因果關係	當刺激與結果之間具有一致的邏輯（如 S+ → 水），大腦更容易建立內隱模型
足夠的經驗試驗	透過反覆試驗，大腦得以修正錯誤並加深規則印象
預測訊號的生成	特定神經元（如 cell ensemble 5）會快速對規則建立獎勵預測，形成潛在知識
主動行為抑制機制	除了學會「該做什麼」，還需要學會「不該做什麼」，這同樣是認知控制的一環
來自感覺皮層的早期參與	學習不只發生在前額葉，感覺皮層就能啟動快速學習與聯結建構

六、重新定義學習：從「反應」到「理解」

這篇研究最重要的啟示之一，是我們應該重新定義「學會」這件事。

傳統上，我們以為只有當一個人能穩定地做出正確反應時，才算是「學會了」。但這項研究告訴我們：

學習的發生，其實早於我們的行為表現。

我們的大腦在背後悄悄地建構出對世界的理解，只是行為的熟練需要時間來跟上。

對治療師、家長而言，這個觀點很有啟發性：

• 有些孩子可能「看起來還不會」，但其實內心已經正在理解，只是還在等待協調動作。
• 有些學生可能在練習中一直錯，但不代表他們沒有進步，而是他們的大腦正在重組舊有模式。

七、結語：學習的速度，比你以為的還快

下次當你突然明白一個概念、或某個孩子突然做對一道平常總錯的題目，也許就是「快速潛在知識」浮現的瞬間。

我們不需要總是用「對不對」、「做得好不好」來評斷學習；有時，大腦早就在背景裡悄悄替我們準備好了答案。

你比你想的還早就學會了。只是，大腦需要時間，讓你也能相信自己真的學會了。

🌿後記

在進行「流體邏輯」和「處理速度」的訓練時，我們可以發現孩子有時會卡住，然後接著就是不知所措。然而他們有時只需要回去休息一週，下個禮拜回來就會突然「頓悟」。

到底為什麼呢？
這篇研究有部分的回答了我的疑惑，那就是頓悟是需要「感覺皮質」的協助，特別是「聽覺感覺皮質」，然而在教學上，我們會發現自己有時會太過於急躁的希望孩子「表現」出正確的行為，碎念一堆，催促一堆。

如此一來不就是在製造「感覺過載」、「過多複雜的聽覺訊息」？

根據研究的結果來看，也許我們應該要提供更加穩定的回饋、因果訊息、告訴孩子你現在該做什麼，並且提供少量的感覺刺激、聽覺刺激，製造他們思考和表現的契機。

🌿參考資料

Drieu, C., Zhu, Z., Wang, Z. et al. Rapid emergence of latent knowledge in the sensory cortex drives learning. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08730-8

游荃安職能治療師撰寫