Kako aktivno učenje izboljšuje spomin

Nove raziskave prinašajo klinične dokaze, da ima nadzor nad tem, kako nekdo vnese nove informacije, bistveno večjo sposobnost, da si jih zapomni.

Študija, v reviji Naravna nevroznanost, ponuja tudi prvi pogled na mrežo možganskih struktur, ki prispevajo k temu pojavu.

"Aktivni nadzor nad učnimi razmerami je zelo močan in začenjamo razumeti, zakaj," je povedal profesor Neal Cohen z Univerze v Illinoisu, ki je študijo vodil s podoktorskim raziskovalcem Joelom Vossom.

"Celotni deli možganov se ne samo vklopijo, ampak se tudi funkcionalno povežejo, ko aktivno raziskujete svet."

Študija se je osredotočila na aktivnost v več možganskih regijah, vključno s hipokampusom, ki se nahaja v možganskih medialnih časovnih režnjah, blizu ušes.

Raziskovalci že desetletja vedo, da je hipokampus ključnega pomena za spomin, deloma tudi zato, ker tisti, ki izgubijo funkcijo hipokampusa zaradi bolezni ali poškodbe, izgubijo tudi sposobnost popolnega oblikovanja in ohranjanja novih spominov.

Toda hipokampus ne deluje sam. Trdne nevronske povezave ga vežejo na druge pomembne možganske strukture in promet po teh podatkovnih avtocestah teče v obe smeri.

Študije funkcijskega slikanja z magnetno resonanco (fMRI), ki spremljajo pretok krvi v možganih, kažejo, da je hipokampus funkcionalno povezan z več možganskimi mrežami - ločenimi predeli možganov, ki v tandemu delujejo za izvajanje kritičnih nalog.

Da bi bolje razumel, kako te možganske regije vplivajo na aktivno in pasivno učenje, je Voss zasnoval eksperiment, ki je od udeležencev zahteval, da si zapomnijo vrsto predmetov in njihove natančne lokacije v mreži na računalniškem monitorju.

Sivi zaslon z oknom v njem je hkrati razkril le en predmet. "Aktivni" preiskovanci so z računalniško miško vodili okno za ogled predmetov.

"Lahko so pregledali vse, kar so želeli, ne glede na vrstni red, ne glede na to, koliko časa so želeli, in preprosto jim je bilo rečeno, naj si zapomnijo vse na zaslonu," je dejal Voss.

"Pasivni" učenci so si ogledali ponovitev gibov oken, ki jih je aktivni subjekt zabeležil v prejšnjem poskusu.

Nato so bili udeleženci pozvani, da izberejo predmete, ki so jih videli, in jih postavijo v pravilne položaje na zaslonu. Po preizkusu so aktivni in pasivni subjekti zamenjali vlogo in nalogo ponovili z novo paleto predmetov.

Študija je odkrila pomembne razlike v možganski aktivnosti pri aktivnih in pasivnih učencih. Raziskovalci so ugotovili, da so tisti, ki so imeli aktiven nadzor nad razglednim oknom, bistveno boljši od vrstnikov pri prepoznavanju prvotnih predmetov in njihovih lokacij.

Nadaljnji poskusi, v katerih so pasivni subjekti uporabili miško, ki se je premikala, vendar ni nadzorovala razglednega okna, so pokazali, da je bil ta učinek neodvisen od premika miške.

Da bi identificirali možganske mehanizme, ki so izboljšali učenje pri aktivnih osebah, so raziskovalci ponovili preskuse, tokrat pa so preizkušali posameznike, ki so imeli amnezijo - bolezen, za katero je značilna okvara učenja novih informacij - zaradi poškodbe hipokampala.

Na presenečenje raziskovalcev ti udeleženci niso imeli koristi od aktivnega nadzora razglednega okna.

"Ti podatki kažejo, da ima hipokampus vlogo ne le pri oblikovanju novega spomina, temveč tudi pri blagodejnih učinkih voljnega nadzora na spomin," so zapisali raziskovalci.

Slikanje možganov (s pomočjo fMRI) zdravih mladih preiskovancev, ki so se udeležili enakih testov aktivnega in pasivnega učenja, je pokazalo, da je bila med temi testi hipokampalna aktivnost v možganih aktivnih oseb najvišja.

Tudi več drugih možganskih struktur je bilo bolj angažiranih, ko je subjekt nadzoroval razgledno okno, in aktivnost v teh možganskih predelih je bila bolj sinhronizirana s hipokampusom kot v pasivnih preskušanjih.

Raziskovalci so ugotovili, da je bila aktivnost udeležencev, ki so se dobro odrezali prostorskemu odpoklicu, višja in bolj usklajena pri dorsolateralni predfrontalni skorji, možganih in hipokampusu (glej risanko). Povečana aktivnost spodnjega parietalnega režnja, parahipokampalne skorje in hipokampusa (glej risanko) je ustrezala boljšemu delovanju pri prepoznavanju predmetov.

"Glej, glej," je rekel Cohen, "naš prijatelj hipokampus se v aktivnem učenju zelo opazno pojavi."

Nova spoznanja izpodbijajo prejšnje ideje o vlogi hipokampusa pri učenju, je dejal Voss. Presenečenje je dejal, da na primer druge možganske regije, za katere je znano, da sodelujejo pri načrtovanju in oblikovanju strategij, "ne morejo narediti veliko, razen če lahko komunicirajo s hipokampusom."

Namesto da bi bil pasivni igralec pri učenju, je hipokampus "bolj kot sestavni del sistema za vodenje letala," je dejal Voss.

"Imate vse te podatke o hitrosti, ciljni cilj imate in vsako milisekundo zajema informacije o tem, kam se odpravljate, jih primerjate s tistimi, kam morate iti, ter jih popravljate in posodabljate."

Vir: Univerza v Illinoisu