Короткі перерви допомагають мозку освоїти нові навички

Резюме

• Дослідники виявили, що неспаний та спокійний мозок неодноразово повторює стислі спогади про нову навичку, яку вивчають.
• Отримані дані дають уявлення про те, як люди набувають навичок, і можуть допомогти тим, хто одужує після інсульту чи іншої черепно-мозкової травми.

Практика важлива для вивчення чогось нового. Повторення дії знову і знову збільшує ймовірність її засвоєння. Але останні дослідження показують, що короткі перерви можуть бути не менш важливими.

Дослідження 2019 року показало, що короткі, часті перерви були дуже важливими для покращення виконання нового завдання. Ці короткі періоди відпочинку зміцнюють спогади про щойно відпрацьовані навички. Отримані дані оскаржували думку про те, що для зміцнення спогадів про недавно освоєну майстерність необхідні лише тривалі періоди відпочинку, як спокійний сон. Однак не було зрозуміло, як ці короткі перерви допомагають мозку освоїти нове завдання.

Дослідницька група під керівництвом Леонардо Г. Коена з Національного інституту неврологічних розладів та інсульту (NINDS) у США вирішила зрозуміти, наскільки короткі періоди відпочинку під час неспання допомагають вивченню навичок. Їх результати були опубліковані в журналі Cell Reports 8 червня 2021 року.

Команда склала карту мозкової діяльності 33 праворуких добровольців, коли вони навчилися вводити п’ятизначний код лівими руками. Мозкові хвилі реєстрували за допомогою чутливої ​​техніки сканування, яка називається магнітоенцефалографія. Учасникам показали код на екрані та запропонували ввести його якомога більше разів протягом 10 секунд, а потім зробити 10-секундну перерву. Вони повторили цей цикл 35 разів.

Команда проаналізувала дані за допомогою розробленої ними комп’ютерної програми, яка дозволила їм розшифрувати активність мозкових хвиль, пов’язану з введенням кожного числа в коді. Вони виявили, що набагато швидший варіант мозкової діяльності, який спостерігався під час друку, відтворювався протягом коротких періодів відпочинку (приблизно в 20 разів швидше).

Протягом перших 11 практичних випробувань ці стислі версії діяльності повторювались приблизно 25 разів за період відпочинку. Це число було в два-три рази частіше, ніж активність, яка спостерігалась у пізніші періоди відпочинку або після закінчення експериментів.

Дослідники також виявили, що учасники, мозок яких відтворював машинопис, частіше демонстрували більші стрибки в продуктивності після кожного випробування, ніж ті, хто відтворював це рідше. Висновки свідчать, що короткі періоди відпочинку допомагають зв’язати спогади, необхідні для засвоєння нової навички.

Команда також дослідила ділянки мозку, де відбулося повторне відтворення. Як і слід було очікувати, повторна активність часто траплялася в сенсомоторних областях мозку, які відповідають за контроль рухів. Однак вони також бачили активність в гіпокампі та енторіальній корі. Раніше не вважалося, що ці регіони відіграють важливу роль у спогадах, необхідних для виконання нових завдань.

“Наші результати підтверджують думку, що спокійний відпочинок відіграє настільки ж важливу роль, як і практика у засвоєнні нових навичок”, – говорить Коен. «Здається, це період, коли наш мозок стискає і закріплює спогади про те, що ми щойно практикували. Розуміння цієї ролі нейронного відтворення може не тільки допомогти сформувати спосіб засвоєння нових навичок, але й те, як ми допомагаємо пацієнтам відновити навички, втрачені після неврологічних пошкоджень, таких як інсульт.