Как работает «мышечная память»?

Почему перерывы ускоряют обучение.

Согласно новому исследованию, опубликованному в выпуске Cell Reports от 8 июня, наращивание «мышечной памяти », то есть развитие нового навыка посредством практики, не работает так, как вы, вероятно, думаете . У вас, без сомнения, был печальный опыт изучения нового навыка, который вы продолжаете терять, даже если предпринимаете повторяющиеся попытки снова и снова. Тем не менее, если вы отложите задачу на время и вернетесь к ней позже, вы обнаружите, что теперь вы намного более опытны. При изучении нового навыка оказывается, что перерывы между повторениями - это то место, где происходит действие. Контролируя, как нейронныеактивность мозга изменяется во время изучения нового навыка, исследователи сообщают, что мысленное «мгновенное воспроизведение» после каждого выступления имеет решающее значение для совершенствования навыка. Более того, эти мысленные ретроспективные кадры ранее упускались учеными по удивительной причине.

Вы можете разучивать сложное музыкальное произведение за фортепиано снова и снова, но прочная память для исполнения этого исполнения не закладывается, пока вы щекочете слоновую кость. Обучение начинается после того, как вы уберете пальцы с клавиш и возьмете пять. Новое исследование, отслеживающее активность мозга, показывает, что одни и те же нейронные сети, которые скоординированно активируются во время тренировки, автоматически воспроизводят ту же последовательность мысленно во время перерывов между повторениями. Это объясняет, почему короткие перерывы между повторениями кодируют воспоминания о навыках намного лучше, чем упорное повторение одного и того же количества тренировок подряд.

Почему же тогда эта важная мысленная репетиция после выступления не очевидна для нас, когда мы изо всех сил пытаемся освоить новый навык? Оказывается, «мысленное мгновенное воспроизведение» мелькает в мозгу с невероятной скоростью - в 20 раз быстрее, чем исходный опыт.

В этом новом исследовании участникам эксперимента было поручено как можно быстрее набрать последовательность из пяти чисел, отображаемых на экране компьютера. Чтобы усложнить задачу, испытуемые должны были набирать последовательность чисел левой рукой, если они были правшами (и наоборот), используя мизинец для ввода первого числа и безымянный палец для ввода второго. , средний палец для ввода третьего и указательный палец для ввода четвертого числа. Использование больших пальцев было запрещено, поэтому мизинец набрал пятую цифру. Эта задача мало чем отличается от того, как гитарист учится точно управлять правильными пальцами левой руки, когда он учится играть новое соло на гитаре. Участникам были даны 10-секундные испытания, перемежающиеся 10-секундными перерывами. и попросили набирать последовательность чисел как можно быстрее и точнее в течение каждого 10-секундного тренировочного периода. Естественно, их навыки улучшались с каждым испытанием, так что к 36-му раунду они могли правильно вывести последовательность в мгновение ока и с гораздо меньшими сознательными усилиями, чем вначале.

Исследователи использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) для мониторинга активности мозга. МЭГ работает так же, как более знакомая ЭЭГ, которая определяет электрическую активность мозга через набор электродов на коже черепа, но МЭГ обнаруживает магнитный компонент электромагнитных реакций мозга вместо электрического компонента. Магнитные поля проходят через мозг и череп с гораздо меньшими искажениями, чем электрические поля, которые следуют по пути наименьшего сопротивления через ткани, поэтому МЭГ позволяет исследователям лучше определять, где нервная активность протекает внутри мозга. В этом исследовании 275 магнитных датчиков, расположенных по всей коже головы, позволили исследователям с большой точностью определить местоположение электрически активных цепей в мозге.

Без каких-либо причудливых приборов контрольный ключ в данных подсказал исследователям, как мозг осваивает этот новый навык. Просто измеряя , насколько улучшилась производительность в течение 36 учебных сессий, стало ясно , что умение увеличилось шаг- мудрой образом с каждым повторением становится немного лучше , чем предыдущий. То есть скорость и точность не увеличивались в течение каждой 10-секундной тренировки; она увеличивалась после каждого 10-секундного периода отдыха, так что производительность постепенно улучшалась в следующей пробной сессии. Ясно, что улучшение было результатом того, что мозг делал в периоды отдыха.

 Бух и др., 8 июня 2021 г., Cell Reports - Открытый доступ

Производительность повышается после перерывов в отдыхе, а не во время тренировок.Источник: Buch et al., 8 июня 2021 г., Cell Reports - открытый доступ.

Полная последовательность нейронной активности, обнаруживаемая MEG во время каждого пробного сеанса, воспроизводилась в мозгу в течение каждого 10-секундного периода отдыха, но мгновенные повторы передавались через мозг в 20 раз быстрее, чем в живом исполнении. Нервная активность пронизывала части мозга, которые, как известно, важны для памяти и двигательных навыков, в частности, в гиппокампе и сенсомоторной коре, среди других областей.

Сравнивая, как улучшение этого навыка коррелирует со скоростью мысленных воспоминаний во время периодов отдыха, исследователи обнаружили, что по мере увеличения скорости мысленных повторов на протяжении 36 тренировок пропорционально улучшалось и фактическое умение печатать последовательность. Нет необходимости в подробном описании - исследователи могли предсказать, насколько хорошо субъект может выступить, просто измерив, насколько быстро мысленный мгновенный повтор проходит через его мозг.

Тот факт, что обучение улучшается за счет предоставления интервалов отдыха, а не за счет выполнения одного и того же количества практик подряд, хорошо известен. Также хорошо задокументирована важность сна в улучшении устойчивых воспоминаний и в обучении новым навыкам. В экспериментах на животных было показано, что крысы, которые учатся преодолевать новый лабиринт, воспроизводят опыт в своей мозговой деятельности во время сна, и это закрепляет этот опыт в памяти. Но теперь мы знаем, что аналогичный процесс происходит очень быстро, когда мы бодрствуем в промежутках между практиками. Это новое исследование дает новое понимание на уровне функций мозга того, почему для обучения необходимы перерывы для мысленной обработки в автономном режиме. и это добавляет важное открытие: мгновенное воспроизведение между тренировочными занятиями чрезвычайно быстро проникает в мозг. Раньше все это было легко упустить, потому что мысленное воспроизведение на 20-кратной нормальной скорости - это слишком быстро длямысленные образы, которые будут разыгрываться как сознательная мысленная репетиция.

Так что «возьми это снова сверху», но на самом деле это холодок между тактами, который прокладывает дорожки в твоем мозгу.

Перевод: Жаксылыкова Асара