點任一步,看做了什麼、結果如何。
| 步驟 | 做什麼 | 結果 |
|---|---|---|
| 只在腦內學、不飛 | 不飛,輪流給 A、B 的訊號,給 A 時同時給懲罰 | ✓ A 的連線變弱、B 的不變,假腦學不到 |
| 讓果蠅腦自己轉向 | 看記憶能不能傳到負責轉向的細胞 | ✗ 傳不過去,把下游放大 1–50 倍也沒用 |
| 人寫的讀取程式、接上飛行(四組) | 直接讀輸出細胞左右兩邊的差,加到無人機往旁邊移的量上 | ✗ 腦裡學了,但飛行沒有變 |
| 找原因 | 分開量 A、B 的連線 | A、B 一起掉到 0.1:問題在兩種訊號出現的時間重疊,不在腦分不清 A、B(兩者用到的細胞幾乎不重疊) |
| A、B 分區再飛(兩次,第二次 16 隻) | A 柱在前、B 柱在後 | ✓ 記憶分得開(16 勝 0 負);✗ 飛行仍沒有變 |
| 量訊號大小 | 學完後,A 與 B 讓輸出細胞放電差多少 | 只差約 2 次 / 秒(平常約 17 次 / 秒),太小,推不動飛行 |
| 放大讀到的訊號 | 三種輸出細胞一起讀、降低它們平常的放電 | ✓ 記憶一樣分得開(16 勝 0 負);✗ 飛行仍沒有變(與對照組差 −0.03)。做到這裡先暫停 |
| 重新開始:放大上游的連線(2026-10-02) | 把線索細胞 → 輸出細胞的連線放大 4.13 倍,讓學習前對線索的反應達到已發表研究的中間值 | 記憶在輸出細胞上變成 5 次 / 秒,約原本的 3 倍 |
| 接上飛行(兩批各 8 隻) | 同一個人寫的讀取程式、同一批場景 | ✓ 飛行第一次學會少擦 A:比不學習多 +0.45、比假腦多 +0.41;另一批 8 隻重現(+0.38) |
| 放大多少才夠 | 2、2.5、3 倍各跑一批 | 2 倍不過;2.5、3 倍都過 → 門檻在 2 ~ 2.5 倍 |
| 讓果蠅腦自己轉向(再試,2026-10-03) | 不用人寫的讀取程式,看轉向細胞左右兩邊的差會不會被學習改變;試了「另一個區也教」、改讀其他轉向細胞 | ✗。兩個區都教時,記憶寫進去了,轉向細胞仍不跟著變;只教一個區、教學訊號每次都確實送到時,有一批剛好過線(p 0.047 / 0.039),但換新學習者沒有重現 |
| 用轉向細胞直接飛(2026-10-03) | 不用人寫的讀取程式,讓轉向細胞左右兩邊的差直接決定往旁邊移多少 | ✗ 記憶在輸出細胞上照樣寫得進去(8 隻全部),但飛行和「不學習」「假腦」分不開 |
| 轉向細胞:加大樣本(2026-10-03 晚) | 不改模型,30 隻新學習者,只看轉向細胞(DNa03)有沒有被學習改變(不飛) | ✓ 有,但很小:約 0.3 次 / 秒,只有輸出細胞那邊變化的約 4%。之前一批過、一批不過,是因為 10 隻的樣本太小 |
| 把「輸出細胞 → 轉向細胞」放大 4 倍再飛(2026-10-03 晚) | 不飛時這樣放大,轉向細胞的學習變化約 2 次 / 秒;接著讓轉向細胞指揮飛行 | ✗ 飛行沒學會:放大把平常的波動也一起放大,換算成往旁邊移的量,學到的部分和沒放大時差不多 |
| 換方式決定讀取的換算倍率(兩種,2026-10-04) | (a) 扣掉飛行中量到的平常偏差;(b) 倍率直接照學到的變化量定(等於由人給倍率) | ✗ 兩組都沒學會,而且都偏向「更避開 A」,與預測的方向相反(兩組各自都可能只是碰巧) |
| 轉向細胞有多容易放電,照活果蠅量到的數值(2026-10-04) | 轉向細胞連續放電時會自己變慢(叫「放電適應」);模型原本讓它變慢太多,改成已發表研究量到的數值,不放大任何轉向這一段的連線(不飛,30 隻新學習者) | ✓ 轉向細胞(DNa03)的學習變化約 −1.2 次 / 秒(3 勝 24 負,p < 0.0001,統計上很難是碰巧),約是不改時的 4 倍;另一顆(DNa02)仍沒有。同樣設定先跑的 10 隻沒過(p 0.14),加大樣本才過,這裡照實寫出來 |
| 同上,再把「輸出細胞 → 轉向細胞」放大 2 倍(2026-10-04) | 2 倍是假設的;其他同上(不飛,10 隻新學習者) | ✓ 轉向細胞(DNa03)的學習變化約 −4.4 次 / 秒,10 隻全部同方向;平常的波動幾乎沒有跟著變大 |
| 轉向細胞變得容易放電後,讓它指揮飛行(2026-10-04,四組) | 上面兩種設定各配兩種換算倍率 | ✗ 飛行全部失敗、量不到學習:細胞變得容易放電,也把控制機頭左右轉的訊號裡的雜訊放大,無人機一路偏出邊界(這是事前沒想到要先檢查的前提) |
| 修好飛行控制再飛(2026-10-04,四組) | 把控制機頭左右轉的倍率照雜訊的比例調回來,並加上「飛行要先正常」的檢查 | ✗ 只有「只改容易放電程度」的那兩組飛得起來;其中倍率照學習量定的一組最接近(往「靠近 A」,p 0.06),沒過。加放大 2 倍的兩組飛行仍不正常 |
| 確認最接近的那一組(2026-10-04,16 隻新學習者) | 同一設定、全新學習者 | ✗ 方向一樣,但效果只剩 +0.07(上一批 +0.17),p 0.25(可能只是碰巧)。上一批多半有運氣成分。要確認這麼小的效果約需 45 隻以上 |
| 加大樣本(10-12 – 10-15) | 同一設定,45、96、184 隻新學習者 | 96 隻那批過(靠近 A 比不學習多 +0.051,p 0.032;比假腦多 +0.10);45 隻與 184 隻都沒過(+0.06、+0.031)。方向一致,但很小 |
| 想辦法讓記憶更能分辨 A、B(10-16 – 10-17) | 換衡量方式、加強分辨 A / B 的訓練、壓低發出教學訊號的細胞 | ✗ 都沒放大;原本的分辨程度在新學習者上確認大於 0(+0.015,p 0.039) |
| 一段一段拆開讀取的路徑(10-18) | 從輸出細胞到轉向細胞,一段一段量 A / B 的差 | 瓶頸在「輸出細胞(MBON27)→ 轉向細胞(DNa03)」:在這顆輸出細胞上很清楚,過了這一段只剩約 1.6% |
| 改讀取這一端(10-18 – 10-23) | 直接讀那顆輸出細胞(MBON27)、放大 4 倍、只用單眼的線索、改讀細胞收到的輸入電流(突觸電流)……共七種 | 記憶那一項分辨 A、B 的程度升 2–5 倍,飛行行為沒有跟著變好;只用單眼反而變差(兩眼一起推是有用的訊號) |
| 六批合併(10-23) | 事先把做法寫死,把六批「轉向細胞(DNa03)指揮飛行」合起來算 | ✓ +0.042(p < 5 × 10⁻⁶,統計上很難是碰巧),六批之間沒有差異。效果存在但小。A 的連線有 92% 已經壓到下限 |
| 改學習這一端(10-25 – 10-28) | 學久一點、學快一點、放寬連線下限、讓 B 的連線往上學 | ✗ 連線真的改了,行為沒變 |
| 就算讀得完美,要推多大才看得到(10-30 – 11-02) | 直接告訴無人機哪根是 A,給 0.2–0.8 的推力 | 推力要到 0.4 才看得出行為差異;學到的記憶給的推力比這小 |
| 把讀取的換算倍率事先校準(11-04 – 11-07) | 人寫的讀取程式,倍率依學習前那一段定好;第一次抽到偏難的學習者,之後改成正式開始前先預飛確認 | ✓ 讀連續數值的做法,兩個檔位都過(+0.101、+0.069);用「像不像 A」來判斷的做法只在一種設定下過(+0.032) |
| 複製 + 和人寫的規則比(11-09 起) | 新的 60 隻學習者,並和「直接知道哪根是 A」的人寫的規則(推力 0.4 / 0.8)同一批比 | ✓ 讀連續數值的做法再過一次(+0.070 / +0.061,60 隻 42 勝 18 負);人寫的規則推力 0.4 給 +0.066、0.8 給 +0.201。學到的 ≈ 人寫 0.4(差 +0.004,30 勝 30 負,分不出來),約人寫 0.8 的三成 |
| 至少保住一半嗎(11-09 – 11-11) | 120 隻新學習者,事先寫好判定標準:「學到的 − 0.5 × 人寫 0.4 > 0」 | ✓ 過(+0.035,信賴區間 +0.013 ~ +0.057;78 勝 42 負)。「保住八成」「和人寫的一樣好」這兩題分不出來 |
| 接進導航飛行(11-10 – 11-11) | 同一顆腦學到的記憶,讀取程式在導航場景重新校準,加在閃避障礙物的轉向上;60 隻新學習者 | ✓ 還是偏向 A(+0.052 / +0.043);✗ 只有人寫 0.4(+0.197)的約四分之一;✗ 任務成功率 0.93 → 0.79–0.81(人寫 0.4 也掉到 0.68) |
在閃避障礙物那部分,腦只負責「看到東西逼近就往旁邊閃」,沒有記憶。這一頁測的是另一件事:把果蠅腦裡負責聯想記憶的區域(蕈狀體)加進無人機的腦。這個區域裡有兩種細胞:一種帶著「看到了什麼」的訊號(Kenyon 細胞,下面叫「線索細胞」),一種接在它後面、把結果往外送(MBON,下面叫「輸出細胞」)。 我們測兩件事:「看到 A 種柱子、靠太近就被罰」腦學不學得會;學會之後,飛行會不會跟著改。學習用的是生物身上有的局部規則:被罰時,剛剛有放電的那些連線變弱。參數固定,不用機器學習訓練。
到目前為止的結論:腦裡學得會;讓腦真的指揮飛行時,記憶確實會改變飛行,但效果很小,瓶頸是其中一段連線只把記憶傳過去約 1.6%。改用人寫、事先校準的讀取程式後,效果和人寫的規則(推力 0.4)差不多,但放進導航飛行後只剩約四分之一,任務成功率還往下掉。另外,把一段連線放大之後,飛行也學會了少擦 A,但放大倍數是假設的,不是果蠅原本的數值。
各次更新,按日期排:
A 柱、B 柱:柱子長得一樣,只是我們規定一半叫 A、一半叫 B。看到 A 時送一組視覺訊號進腦,看到 B 時送另一組。只有擦過 A 才會被罰。
記憶有沒有寫進去:看「A 的訊號通往輸出細胞的連線」有沒有變弱、B 的有沒有保留。這是在腦裡直接量的。
飛行有沒有學會:比學習前後「擦過 A 的次數」有沒有比 B 少得更多。而且要比兩個對照組(拿來比的那一組)明顯:一組是「不學習」,一組是假腦(接線被隨機打亂)。
讀取程式:把腦裡細胞的活動換算成無人機往旁邊移多少的那一段。可以是人寫的程式,也可以直接用果蠅腦自己負責轉向的細胞。
給想查原始紀錄的人:2026-11-09 更新對應 CM12 到 CM33;2026-11-11 更新對應 CM35、CM34。步驟表依序:加大樣本 CM14–CM16(96 隻那批是 CM15a、184 隻那批是 CM16a);讓記憶更能分辨 A、B 是 CM17–CM19;拆開讀取路徑 CM20;改讀取這一端 CM21–CM25(另加改讀突觸電流);六批合併 CM26;改學習這一端 CM26–CM27;完美讀取要推多大 CM28–CM29;換算倍率事先校準 CM30–CM32;複製與對照人寫的規則 CM33;「至少保住一半」的檢定(原文稱不劣檢定)CM35;接進導航飛行 CM34。