Specifični vzorci možganskih valov za različne sloge učenja

Nove raziskave dodajajo precejšen vpogled v to, kako so v možganih značilne različne vrste učnih stilov. Preiskovalci menijo, da bi lahko nova spoznanja pomagala pri zgodnjem odkrivanju Alzheimerjeve bolezni in številnih drugih nevroloških stanj, ki vplivajo na eksplicitno in implicitno učenje.

Preiskovalci pojasnjujejo, da sta za učenje pedala s kolesom in zapomnitev šahovskih pravil potrebna dve različni vrsti učenja. Nova raziskava zdaj prvič kaže, da je mogoče različne tipe učenja ločiti po vzorcih možganskih valov, ki jih ustvarjajo.

Ti različni nevronski podpisi bi lahko vodili znanstvenike, ko preučujejo osnovno nevrobiologijo, kako se oba učimo motoričnih sposobnosti in delamo skozi zapletene kognitivne naloge, pravi Earl K. Miller iz MIT-a, profesor nevroznanosti in višji avtor prispevka.

Popolne ugotovitve študije najdete v reviji Nevron.

Ko se nevroni sprožijo, proizvajajo električne signale, ki se kombinirajo in tvorijo možganske valove, ki nihajo na različnih frekvencah. "Naš končni cilj je pomagati ljudem s pomanjkanjem učenja in spomina," ugotavlja Miller.

"Morda najdemo način, kako spodbuditi človeške možgane ali optimizirati tehnike treninga za ublažitev teh primanjkljajev."

Nevronski podpisi bi lahko pomagali prepoznati spremembe v učnih strategijah, ki se pojavijo pri boleznih, kot je Alzheimerjeva bolezen, z namenom, da se te bolezni diagnosticirajo prej ali izboljšajo nekatere vrste učenja, da se bolnikom pomaga pri soočanju z motnjo, pravi Roman F. Loonis, podiplomski študent in prvi avtor prispevka.

V preteklosti so znanstveniki mislili, da je vse učenje enako. Nato so, kot pojasnjuje Miller, izvedeli za bolnike, kot je slavni Henry Molaison ali "H.M.", ki so leta 1953 razvili hudo amnezijo, potem ko so mu v operaciji za nadzor epileptičnih napadov odstranili del možganov.

Molaison se ni mogel spomniti, da bi zajtrkoval nekaj minut po obroku, vendar se je lahko naučil in ohranil motorične sposobnosti, ki se jih je naučil, na primer sledenje predmetom, kot je petokraka zvezda v ogledalu.

“H.M. in drugi amnezijaki so se sčasoma bolje znali, čeprav prej niso imeli spomina, da bi to počeli, «pravi Miller.

Razkol je razkril, da možgani sodelujejo v dveh vrstah učenja in spomina - eksplicitnem in implicitnem.

Eksplicitno učenje je učenje, ki se ga zavestno zavedate, ko razmišljate o tem, kar se učite, in lahko artikulirate, kar ste se naučili, na primer zapomnite si dolg odlomek v knjigi ali se naučite korakov zapletene igre, kot je šah, ”Pojasnjuje Miller.

»Implicitno učenje je nasprotno. Lahko mu rečete učenje motorike ali mišični spomin, takšno učenje, do katerega nimate zavestnega dostopa, na primer učenje vožnje s kolesom ali žongliranje, «dodaja.

"S tem postajaš vedno boljši in boljši, vendar ne moreš zares izraziti svojega učenja."

Številne naloge pa, kot je učenje igranja novega glasbenega dela, zahtevajo obe vrsti učenja, ugotavlja.

Ko so raziskovalci MIT preučevali vedenje živali, ki se učijo različnih nalog, so ugotovili znake, da bi lahko različne naloge zahtevale eksplicitno ali implicitno učenje.

Na primer pri nalogah, ki so zahtevale primerjavo in ujemanje dveh stvari, so živali uporabljale pravilne in nepravilne odgovore za izboljšanje svojih naslednjih ujemanj, kar kaže na eksplicitno obliko učenja.

Toda pri nalogi, pri kateri so se živali naučile premikati pogled v eno ali drugo smer kot odziv na različne vizualne vzorce, so le izboljšale svojo zmogljivost kot odziv na pravilne odgovore in predlagale implicitno učenje.

Razen tega so raziskovalci ugotovili, da te različne vrste vedenja spremljajo različni vzorci možganskih valov.

Med eksplicitnimi učnimi nalogami se je po pravilni izbiri povečalo število možganskih valov alfa2-beta, po napačni izbiri pa povečalo delta-theta valove. Alfa2-beta valovi so se z učenjem povečali med eksplicitnimi nalogami, nato pa se z napredovanjem zmanjševali.

Raziskovalci so opazili tudi znake nevronske konice aktivnosti, ki se pojavi kot odziv na vedenjske napake, imenovane negativnost, povezana z dogodki, le pri nalogah, za katere naj bi se zahtevalo eksplicitno učenje.

Povečanje možganskih valov alfa-2-beta med eksplicitnim učenjem "bi lahko odražalo oblikovanje modela naloge," pojasnjuje Miller.

"In potem, ko se žival nauči naloge, potem ritmi alfa-beta odpadejo, ker je model že zgrajen."

Nasprotno pa so se delta-theta ritmi samo povečali s pravilnimi odgovori med implicitno učno nalogo, med učenjem pa so se zmanjšali. Miller pravi, da bi ta vzorec lahko odražal nevronsko "preoblikovanje", ki kodira motorične sposobnosti med učenjem.

"To nam je pokazalo, da med eksplicitnim in implicitnim učenjem obstajajo različni mehanizmi," ugotavlja.

Loonis pravi, da so podpisi možganskih valov lahko še posebej koristni pri oblikovanju tega, kako človeka učimo ali treniramo, ko se uči določene naloge.

"Če lahko zaznamo vrsto učenja, ki se dogaja, bomo morda lahko izboljšali ali zagotovili boljše povratne informacije za tega posameznika," pravi.

"Če na primer več uporabljajo implicitno učenje, to pomeni, da se bolj verjetno zanašajo na pozitivne povratne informacije in njihovo učenje bi lahko spremenili, da bi to izkoristili."

Nevronski podpisi bi lahko v zgodnejši fazi pomagali odkriti tudi motnje, kot je Alzheimerjeva bolezen, pravi Loonis.

"Pri Alzheimerjevi bolezni nekakšno eksplicitno učenje dejstev izgine z demenco in lahko pride do vrnitve k drugačni vrsti implicitnega učenja," pojasnjuje. "Ker en učni sistem ne deluje, se morate zanesti na drugega."

Prejšnje študije so pokazale, da so nekateri deli možganov, kot je hipokampus, tesneje povezani z eksplicitnim učenjem, medtem ko so področja, kot so bazalni gangliji, bolj vključena v implicitno učenje.

Toda Miller pravi, da študija možganskih valov kaže na "veliko prekrivanje teh dveh sistemov. Imajo veliko istih nevronskih mrež. "

Vir: MIT