第三章實驗一

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第三章實驗一

中樞破壞韁核對於學習 DRL 作業與 FI 作業的影響

目的

Evans 與 Thornton（1984）曾利用高頻電熱損害的方式發現韁核被破壞會影

響 DRL-20 秒行為的習得歷程，唯其實驗所採用的腦組織破壞方式及行為測量都有所限制；即高頻電熱損害的方法會使穿過韁核組織的神經纖維一併損害，致使該項破壞操弄不純然只針對韁核組織的破壞而已；另外，對 DRL 行為分析若只含一般的反應次數的分析，對深入分析該行為亦是有所限制。本實驗目的是為了深入探討中樞破壞韁核對於學習 DRL 行為作業的影響，針對上述先前研究的侷限，本研究是利用神經毒素鵝膏蕈酸來做腦組織破壞的操弄，以及採用較多元的 DRL 行為分析方式來解析韁核破壞後的行為變化。本實驗為了更進一步測試 DRL 的行為反應，特別採用兩種時距參數以比較之；再者，本實驗加入另一與時間關聯有關的 FI 作業，藉由兩種行為作業的各項指標之比較，以推論韁核對時間關聯的操作式制約行為的習得歷程所扮演的角色。

步驟

本實驗受試分組情形如表一所示。在 DRL 作業中，受試依 10 秒及 20 秒不同長短的時距之作業分別設置控制組和實驗組。當受試學會可以連續表現出每壓桿一次後隨即去飲水槽喝水的動作（即 FR-1 增強時制之表現）後，便接受中樞破壞韁核的腦部固定儀手術。經歷過一星期的手術復原後，受試先經基本壓桿動作與自發性活動量的測試，然後便進入特定長或短不同時距的 DRL 作業習得程序。在 FI 作業中，受試依 30 秒及 60 秒不同長短時距的作業分別設置控制組和實驗組，其整體實驗流程同於上述 DRL 作業。

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表一

實驗一受試分組表

進行 30 個嘗試次的習得程序手術操弄受試樣本數

控制組 7

短時距

（DRL-10）實驗組 7

控制組 8

DRL

作業長時距

（DRL-20）實驗組 8

控制組 7

短時距

（FI-30）實驗組 7

控制組 6

FI

作業長時距

（FI-60）實驗組 6

統計結果

（一）DRL 作業

長、短時距組在手術後的基本壓桿與自發性活動量的依變項資料，均以單因子變異數分析考驗破壞操弄的影響效果，其結果如圖四和圖五所示。圖四的壓桿次數及圖五的動作次數與行走距離的依變項，均以後續分組的組別呈現，統計考驗這三個依變項指標，並未發現任何顯著的組間差異（p > 0.05）。

DRL 作業習得歷程的結果分兩部份呈現，這些結果如圖六至圖九所示短時距實驗的部分，以及圖十至圖十三所示的長時距實驗部分。在習得程序中所收集的六個 DRL 行為反應之依變項指標分別進行 2（破壞操弄）× 30（習得程序）混合設計二因子變異數分析，經轉換的 MRE 值亦是。另外，IRT 曲線分佈的情況，

則以每七天取樣呈現。

圖六 A 顯示 DRL 短時距實驗之總壓桿數的結果，其中只有習得程序的考驗有顯著效果，F(29, 348) = 3.604, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用等兩項考驗均無統計顯著性，其統計值依序為 F(1, 12) = 1.176, p > 0.05，F(29, 348) = 1.490, p >

0.05。圖六 B 顯示得酬賞之反應的結果，其中破壞操弄、習得程序，及兩者之交互作用的考驗均達顯著效果；其統計值依序為 F(1, 12) = 9.499, p < 0.01，F(29, 348)

= 7.437, p < 0.001，F(29, 348) = 2.482, p < 0.001。圖六 C 顯示未得酬賞之反應的

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結果，其中破壞操弄的考驗未達顯著意義，而習得程序及交互作用等兩項考驗皆有顯著效果，其統計值依序為 F(29, 348) = 5.607, p < 0.001，F(29, 348) = 2.482, p

< 0.001。圖七 A 顯示促發反應的結果，其中破壞操弄的考驗未達顯著意義，而習得程序及交互作用等兩項考驗皆有顯著效果，其統計值依序為 F(29, 348) = 5.155, p < 0.001，F(29, 348) = 1.693, p < 0.05。圖七 B 顯示高峰時間的結果，其中只有習得程序的考驗有顯著效果，F(29, 348) = 26.217, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用等兩項考驗均無統計顯著性。圖七 C 顯示高峰頻率的結果，其中破壞操弄、習得程序及兩者之交互作用考驗均達顯著效果，其統計值依序為 F(1, 12) = 10.408, p < 0.01，F(29, 348) = 6.004, p < 0.001，F(29, 348) = 1.979, p < 0.01。圖八依序呈現第 7、14、21、28 天控制組及破壞組的 IRT 曲線圖的分佈情況，控制組隨著習得天數的增加，其 IRT 曲線的第二尖峰分佈就愈往右移，即趨近此作業要求的 10 秒的時距值。反之，韁核破壞組的 IRT 曲線較不易趨近該時距值，且 IRT 反應缺乏較集中高峰時間的趨勢。就 MRE 值而言，圖九顯示 DRL 短時距習得實驗中兩組的結果，控制組在習得程序後期第 23、25、27、29 天能達到良好訓練的標準（MRE > 0.45），而實驗組在習得歷程中皆未能達到如是的標準。由 MRE 值的統計結果顯示破壞操弄、習得程序及兩者之交互作用均達顯著效果，

其統計值依序為 F(1, 12) = 5.121, p < 0.05，F(29, 348) = 3.204, p < 0.001，F(29, 348)

= 2.200, p < 0.001。

圖十 A 顯示 DRL 長時距實驗之總壓桿數的結果，其中習得程序的考驗達到顯著，F(29, 406) = 14.206, p < 0.001，而破壞操弄及兩者之交互作用均未達顯著效果。圖十 B 顯示得酬賞之反應的結果，其中習得程序的考驗達到顯著效果，

F(29, 406) = 5.876, p < 0.001，而破壞操弄及兩者之交互作用均未達顯著效果。圖十 C 顯示未得酬賞之反應的結果，其中習得程序的考驗達到顯著效果，F(29, 406)

= 14.296, p < 0.001，而破壞操弄及兩者之交互作用均未達顯著效果。圖十一 A 顯示促發反應的結果，其中破壞操弄的考驗未達顯著效果，而習得程序及兩者之交互作用均達顯著效果，其統計值依序為 F(29, 406) = 15.510, p < 0.001，F(29, 406)

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= 1.847, p < 0.01。圖十一 B 顯示高峰時間的結果，其中破壞操弄及習得程序的考驗達顯著效果，其統計值依序為 F(1, 14) = 4.971, p < 0.05，F(29, 406) = 38.295, p

< 0.001，而兩者之交互作用未達顯著效果。圖十一 C 顯示高峰頻率的結果，其中只有習得程序的考驗達顯著，F(29, 406) = 11.707, p < 0.001，而破壞操弄及兩者之交互作用皆未達顯著效果。圖十二依序呈現手術後測第 7、14、21、28 天控制組及破壞組的 IRT 曲線分佈圖。兩組受試之 IRT 曲線第二尖峰的分佈，皆隨著習得天數的增加而愈往右側移，即趨近此作業所要求的 20 秒時距值。但經過 30 天的習得程序後，兩組受試的壓桿反應大多還是落在 20 秒時距值以內（屬未得酬賞之反應）。就 MRE 值而言，圖十三顯示 DRL 長時距實驗的結果，其發現兩組皆未能在 30 天內達到訓練良好的標準（MRE < 0.45）。由 MRE 值的統計結果顯示習得程序的考驗達顯著效果，F(29, 406) = 7.700, p < 0.001，破壞操弄及兩者之交互作用均未達顯著效果。

（二）FI 作業

長、短時距組在手術後的基本壓桿與自發性活動量的依變項資料，其結果如圖十四和圖十五所示，均以單因子變異數分析考驗破壞操弄的影響效果。圖十四的壓桿次數及圖十五的動作次數與行走距離的依變項，均以後續分組的組別呈現，統計考驗這三個依變項指標，並未發現任何顯著的組間差異（p > 0.05）。

FI 作業習得歷程的結果分兩部份呈現，這些結果如圖十六和圖十七所示短時距實驗的部分，以及圖十八和圖十九所示的長時距實驗部分。在習得程序中所收集的三個 FI 行為反應之依變項指標分別進行 2（破壞操弄）× 30（習得程序）

混合設計二因子變異數分析。另外，平均反應分佈曲線圖則以每七天取樣呈現。

圖十六 A 顯示 FI 短時距實驗之總壓桿數的結果，其中破壞操弄、習得程序及兩者之交互作用皆未達顯著效果。圖十六 B 顯示得酬賞之反應的結果，其中習得程序的考驗達顯著效果，F(29, 348) = 17.46, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用的考驗均未達顯著效果。圖十六 C 顯示得酬賞後反應暫停的結果，其中習得

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程序的考驗達顯著效果，F(29, 348) = 19.615, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用的考驗均未達顯著效果。圖十七依序呈現第 7、14、21、28 天的平均反應分佈曲線的情況。兩組受試之平均反應分佈曲線隨著習得天數增加，逐漸形成貝殼曲線，兩組受試的壓桿反應率隨著訓練天數增加，愈來愈集中在接近 30 秒時距的區段並有驟增的趨勢。

圖十八 A 顯示 FI 長時距組之總壓桿數的結果，其中習得程序的考驗達顯著效果，F(29, 290) = 3.147, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用的考驗均未達顯著效果。圖十八 B 顯示得酬賞之反應的結果，其中破壞操弄的考驗未達顯著效果，

而習得程序及交互作用的考驗均達顯著效果，其統計值依序為 F(29, 290) = 14.99, p < 0.001，F(29, 290) = 2.20, p < 0.001。圖十八 C 顯示得酬賞後反應暫停的結果，

其中習得程序的考驗達顯著效果，F(29, 290) = 11.342, p < 0.001，而破壞操弄及交互作用的考驗均未達顯著效果。圖十九依序呈現第 7、14、21、28 天的平均反應分佈曲線的情況。隨著習得天數的增加，兩組受試之平均反應分佈曲線皆能逐漸形成貝殼曲線，即愈接近此作業所要求的 60 秒時距值。

討論

實驗一的所有受試在中樞破壞韁核之前都先經過基本壓桿訓練，本實驗破壞韁核操弄對受試的這項行為表現結果並無任何的影響；另外，自發性活動量也不受破壞韁核操弄影響。這結果顯示破壞韁核不會損及受試的基本行為能力，這也提供了本實驗操弄韁核破壞手術後所進行 DRL 與 FI 作業習得歷程測試的行為基準線。在 DRL 作業短時距實驗中，兩組受試的六項行為指標皆隨 DRL-10 秒作業的習得程序進行 30 天而有明顯的習得結果，即控制組與實驗組的壓桿反應都逐漸朝 DRL 作業的時距要求而調整之。但是經過 30 天的習得歷程，控制組能達到 DRL 作業所要求的訓練標準，即高峰時間（非常）接近 10 秒與 MRE 值超過 0.45；反之，實驗組則未能達到這項標準的要求。就統計考驗韁核破壞的操弄而

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言，主要的組間差異來自於得酬賞之反應指標上，實驗組明顯的無法依 10 秒時距的要求來做有效的獲取酬賞的壓桿反應。另外，依破壞操弄及習得程序兩個因素交互作用的統計考驗結果而言，實驗組與控制組在得酬賞之反應、未得酬賞之反應和高峰頻率的變項上，隨著習得天數而逐漸有明顯的差異；而促發反應則隨著習得天數增加而逐漸減少。

就 DRL 長時距組的習得實驗而言，所有受試在此作業的六個行為指標上，

都呈現了明顯的隨習得日數增加而改變的效果。但是，兩組經 30 天的習得歷程後，皆未明顯的達到此作業的訓練要求；雖然其總壓桿數及未得酬賞之反應次數有減少趨勢，而得酬賞之反應次數有增加的趨勢，但均未達高峰時間接近二十秒的習得表現，且 MRE 值（控制組為 0.22，實驗組為 0.13）低於 0.45。另外，本實驗操弄的韁核破壞效果僅反映於高峰時間上，實驗組明顯低於控制組。就該作業的這項結果與前述 DRL 短時距實驗的結果相較而言，受試在此 DRL-20 秒作業長時距的作業無法在本實驗所採 30 天的習得歷程中獲得有效的習得，即長時距作業較短時距作業的困難度高，控制組需要夠多的習得天數才可能達到穩定的訓練要求。因此韁核破壞的操弄效果較不易由長時距作業在整體 30 天的習得歷程被檢測出。

就 FI 短時距實驗的結果而言，實驗組在三個指標上與控制組並無明顯的組間差異，而且所有受試在得酬賞之反應和得酬賞後反應暫停的指標上皆隨著習得天數而明顯增加。此結果說明所有受試皆可在 30 天的 FI 短時距作業的壓桿反應模式，即越接近預期酬賞物出現的時間點，受試壓桿的反應頻率越高。就 FI 長時距實驗的結果而言，大致相同於前述 FI 短時距實驗的結果。唯在習得歷程初期，實驗組得酬賞之反應較明顯低於控制組。另外，比較 FI 長、短時距實驗的得酬賞後反應暫停指標的結果，不論 FI 作業要求的標準時距值之長與短，破壞組和控制組在 30 天的習得程序後皆可達到標準時距值的二分之一。由此可推論，本實驗 FI 短時距作業與長時距作業，可能無明顯的作業困難度的區隔。

綜合以上實驗一的結果，DRL 作業行為習得會受韁核破壞操弄影響，其影

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響效果主要來自於實驗組未能依適當的時距判斷去做出得酬賞之反應。相對於 DRL 作業，本實驗的韁核破壞效果並不影響 FI 作業的習得。DRL 作業的習得歷程較 FI 作業的習得歷程複雜，因為前者有行為抑制及計時歷程的內涵；DRL 的行為反應要求受試在特定時距內，需克制或抑制行為輸出反應，不正確的時距判斷反應，除了未能獲得酬賞外，也同時導致另一時距的設定。因此，本實驗韁核破壞操弄的影響 DRL 作業的習得歷程，可能在於干擾上述的 DRL 行為較複雜的內涵。另外，由於僅 30 天習得程序的限制，此影響效果只在 DRL 短時距作業出現。

第三章 實驗一