Nova študija prikazuje, kako spanje pomaga izboljšati učenje

Nova študija pomaga razložiti, kaj se dogaja v vaših možganih med spanjem, kar pomaga izboljšati motorično učenje.

"Mehanizmi utrjevanja spomina pri učenju motoričnega spomina so bili do zdaj še negotovi," je povedal dr. Masako Tamaki, podoktorski raziskovalec na univerzi Brown in vodilni avtor študije.

»Poskušali smo ugotoviti, kateri del možganov počne kaj med spanjem, ne glede na to, kaj se dogaja med budnostjo. Poskušali smo ugotoviti, kakšno vlogo ima spanec. "

Z uporabo treh različnih vrst skeniranja možganov so raziskovalci lahko natančno kvantificirali spremembe nekaterih možganskih valov in natančno lokacijo, ki je spremenila možgansko aktivnost pri ljudeh, ko so spali po učenju zaporedne naloge tapkanja prstov. Naloga je bila zaporedje udarcev s tipkami, podobnih tipkanju ali igranju klavirja.

Rezultati poskusov, opravljenih v splošni bolnišnici Massachusetts, nato pa analizirani v Brownu, kažejo, da je bila izboljšana hitrost in natančnost, ki so jo prostovoljci pokazali pri nalogi po nekaj urah spanja, "bistveno" povezana s spremembami oscilacij možganskih valov s hitro sigmo in delto motorično območje (SMA), območje v zgornjem delu možganov.

Po mnenju raziskovalcev so se te spremembe možganskih valov v SMA pojavile med določeno fazo spanja, znano kot "počasno valovanje" spanja.

Znanstveniki so sicer pokazali, da spanje izboljša številne vrste učenja, vključno z vrsto zaporednih motoričnih opravil, ki jih obravnava ta študija, vendar po besedah ​​ustreznega avtorja dr. Yuke Sasaki ni bil prepričan, zakaj in kako. raziskovalna izredna profesorica na Brownovem oddelku za kognitivne, lingvistične in psihološke znanosti.

Gre za intenzivno dejavnost utrjevanja učenja, zato lahko možgani koristijo spanju, ker je na voljo več energije ali ker je motenj in novih vložkov manj, je poudarila.

"Spanje ni samo izguba časa," je dejala.

Za študijo je raziskovalna skupina zaposlila 15 preiskovancev. Prve tri noči jih je devet spalo, kakršen je bil najprimernejši čas za spanje, medtem ko so jim možgane skenirali tako z magnetoencefalografijo (MEG), ki meri nihanja z natančnim merjenjem časa, kot s polisomnografijo, ki spremlja fazo spanja.

V tem času so raziskovalci že dobro izmerili možgansko aktivnost in preiskovanci so se navadili na spanje v laboratoriju, so opozorili raziskovalci.

Četrti dan so se preiskovanci naučili naloge tapkanja s svojo nedominantno roko, tako da se je bilo namerno težje učiti. Nato jim je bilo dovoljeno, da so šli tri ure spat in so bili skenirani s PSG in MEG.

Nato so jih raziskovalci zbudili. Uro pozneje so preiskovance pozvali, naj opravijo nalogo točenja.

Kontrolna skupina šestih drugih preiskovancev po učenju naloge ni spala, a so jo morali štiri ure kasneje tudi izvesti.

Raziskovalci so ugotovili, da so preiskovanci nalogo opravili nalogo hitreje in natančneje kot tisti, ki niso.

Peti dan so raziskovalci vsakega prostovoljca pregledali z aparatom za magnetno resonanco, ki preslika anatomijo možganov, tako da so lahko videli, kje se v možganih vsake osebe nahajajo nihanja MEG, ki so jih opazili.

Raziskovalci so v osmih možganskih regijah spremljali pet različnih frekvenc nihanja - štiri ločene regije na vsaki od obeh strani možganov.

Sasaki je dejala, da je pričakovala, da se bo najpomembnejša aktivnost odvijala v možganski regiji "M1", ki ureja motorični nadzor, vendar je namesto tega odkrila, da so se pomembne spremembe zgodile v SMA na nasprotni strani trenirane roke.

Pri nihanjih delta in hitra sigma je bilo še posebej pomembno, da ustrezajo dvema ključnim meriloma: bistveno so se spremenili po usposobljenosti prostovoljcev za nalogo in moč te spremembe je bila povezana s stopnjo izboljšave osebe pri nalogi. raziskovalcem.

Po izvedbi poskusov so se Sasaki, Tamaki in soavtor Takeo Watanabe iz bolnišnice preselili v Brown, kjer so ustanovili nov laboratorij za spanje. Od takrat so začeli projekt za nadaljnje preučevanje, kako možgani utrjujejo učenje. V tem primeru si ogledujejo naloge za vizualno učenje.

"Ali bomo videli podobne učinke?" Je vprašal Sasaki. "Bi bilo s podobnimi frekvenčnimi pasovi in ​​podobno organizacijo sosednjih možganskih področij?"

Da bi to ugotovili, bodo morali nekateri prostovoljci na njem samo prespati.

Študija se je pojavila v Časopis za nevroznanost.

Vir: Univerza Brown