Yhteenveto
- Tutkijat havaitsivat, että hereillä ja lepäävät aivot toistavat toistuvasti pakattuja muistoja uudesta oppimisesta.
- Tulokset antavat oivalluksia siitä, miten ihmiset hankkivat taitoja, ja voivat auttaa aivohalvauksesta tai muusta aivovauriosta toipuvia.
Harjoittelu on tärkeää oppia jotain uutta. Toiston toistaminen uudestaan ja uudestaan lisää todennäköisyyttä hallita sitä. Mutta viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että lyhyiden taukojen pitäminen voi olla yhtä kriittistä.
Vuonna 2019 tehdyssä tutkimuksessa todettiin, että lyhyet, toistuvat tauot olivat erittäin tärkeitä uuden tehtävän suorituskyvyn parantamisessa. Nämä lyhyet lepoajat vahvistavat muistoja juuri harjoitetusta uudesta taitosta. Tulokset kyseenalaistivat ajatuksen siitä, että vain pitkät lepoajat, kuten hyvät yöunet, ovat välttämättömiä äskettäin oppimisen taitojen muistojen vahvistamiseksi. Ei kuitenkaan ollut selvää, kuinka nämä lyhyet tauot auttavat aivoja hallitsemaan uuden tehtävän.
Yhdysvaltain kansallisen neurologisten häiriöiden ja aivohalvauksen instituutin (NINDS) Leonardo G.Cohenin johtama tutkimusryhmä pyrki ymmärtämään kuinka lyhyet lepoajat hereillä auttavat taitojen oppimista. Heidän havainnot julkaistiin Cell Reports -lehdessä 8. kesäkuuta 2021.
Tiimi kartoitti 33 oikeakätisen vapaaehtoisen aivotoimintaa, kun he oppivat kirjoittamaan viisinumeroisen koodin vasemmalla kädellään. Aivoaallot rekisteröitiin käyttämällä herkkää skannaustekniikkaa, jota kutsutaan magnetoencefalografiaksi. Osallistujille näytettiin koodi ruudulla ja heitä pyydettiin kirjoittamaan se niin monta kertaa kuin mahdollista 10 sekunniksi ja pitämään sitten 10 sekunnin tauko. He toistivat tämän jakson 35 kertaa.
Tiimi analysoi tiedot kehittämällä tietokoneohjelmalla, jonka avulla he pystyivät tulkitsemaan aivoaaltotoiminnan, joka liittyy kunkin numeron kirjoittamiseen koodiin. He havaitsivat, että kirjoituksen aikana nähty aivotoiminta toistettiin paljon nopeammin lyhyiden lepojaksojen aikana (noin 20 kertaa nopeammin).
Ensimmäisten 11 harjoituskokeen aikana nämä pakatut versiot toiminnasta toistettiin uudelleen noin 25 kertaa lepoaikaa kohti. Tämä luku oli kaksi tai kolme kertaa useammin kuin aktiviteetti, joka nähtiin myöhempien lepojaksojen aikana tai kokeiden päättymisen jälkeen.
Tutkijat havaitsivat myös, että osallistujat, joiden aivot toistivat kirjoitustoiminnan, osoittivat suurempia suorituskyvyn hyppyjä jokaisen kokeen jälkeen kuin ne, jotka toistivat sitä harvemmin. Yhdessä havainnot viittaavat siihen, että lyhyet lepoajat auttavat sitomaan yhteen uuden taiton oppimiseen tarvittavat muistot.
Ryhmä tutki myös aivojen alueet, joissa toisto tapahtui. Kuten odotettua, toistotoimintaa tapahtui usein aivojen sensomotorisilla alueilla, jotka ovat vastuussa liikkeiden hallitsemisesta. He näkivät kuitenkin toimintaa myös hippokampuksessa ja entorhinaalisessa aivokuoressa. Näillä alueilla ei aiemmin uskottu olevan merkittävää roolia uusien tehtävien suorittamiseen tarvittavissa muistoissa.
“Tuloksemme tukevat ajatusta, että hereillä lepo on yhtä tärkeä rooli kuin käytäntö uuden taiton oppimisessa”, Cohen sanoo. ”Vaikuttaa siltä, että aivomme puristavat ja lujittavat muistoja juuri harjoittamastamme. Tämän hermoston uusinnan roolin ymmärtäminen voi auttaa muokkaamaan uusien taitojen oppimista, mutta myös auttamaan potilaita palauttamaan neurologisten vammojen, kuten aivohalvauksen, menetetyt taidot. “
.
