Jauns pētījums parāda, kā miegs palīdz uzlabot mācīšanos

Jauns pētījums palīdz izskaidrot, kas notiek jūsu smadzenēs, kamēr jūs gulējat, un tas palīdz uzlabot motorisko mācīšanos.

"Līdz šim mehāniskās atmiņas konsolidācijas mehānismi attiecībā uz motoriskās atmiņas mācībām joprojām bija neskaidri," sacīja Masako Tamaki, Ph.D., Brauna universitātes pēcdoktorants un pētījuma vadošais autors.

"Mēs centāmies noskaidrot, kura smadzeņu daļa miega laikā darbojas neatkarīgi no tā, kas notiek nomodā. Mēs centāmies noskaidrot miega īpašo lomu. ”

Izmantojot trīs dažādus smadzeņu skenēšanas veidus, pētnieki varēja precīzi kvantitatīvi noteikt dažu smadzeņu viļņu izmaiņas un precīzu šīs mainītās smadzeņu darbības lokalizāciju cilvēkiem, kad viņi gulēja pēc secīga pirksta uzsitiena uzdevuma iemācīšanās. Uzdevums bija taustiņu sitienu secība, kas līdzīga mašīnrakstīšanai vai klavieru spēlēšanai.

Eksperimentu rezultāti, kas veikti Masačūsetsas Vispārējā slimnīcā un pēc tam analizēti Braunā, parāda, ka uzlabotais ātrums un precizitāte, ko brīvprātīgie parādīja uzdevumā pēc dažu stundu miega, bija „ievērojami” saistīti ar izmaiņām ātrās sigmas un delta smadzeņu viļņu svārstībās viņu papildu kustības zona (SMA), reģions smadzeņu augšdaļā un vidū.

Šīs smadzeņu viļņu izmaiņas SMA notika noteiktā miega fāzē, ko sauc par “lēno viļņu” miegu, norāda pētnieki.

Lai gan zinātnieki ir pierādījuši, ka miegs uzlabo daudzu veidu mācīšanos, ieskaitot secīgus motoru uzdevumus, kas saistīti ar pirkstu pieskārienu, kas apskatīti šajā pētījumā, viņi nav pārliecināti par to, kāpēc un kā, saskaņā ar atbilstošo autoru Yuka Sasaki, Ph.D. pētnieciskais asociētais profesors Brauna kognitīvo, lingvistisko un psiholoģisko zinātņu katedrā.

Tā ir intensīva aktivitāte, lai konsolidētu mācīšanos, tāpēc smadzenes var gūt labumu no miega, jo ir pieejama vairāk enerģijas vai tāpēc, ka uzmanības novēršanas un jaunu izejvielu ir mazāk, viņa atzīmēja.

"Miegs nav tikai laika izšķiešana," viņa teica.

Pētījumam pētnieku grupa pieņēma darbā 15 priekšmetus. Pirmās trīs naktis deviņi no viņiem gulēja neatkarīgi no vēlamā gulētiešanas laika, kamēr viņu smadzenes skenēja gan ar magnetoencefalogrāfiju (MEG), kas precīzi mēra svārstības, gan polisomnogrāfiju, kas seko miega fāzei.

Šajā laikā pētniekiem bija labi smadzeņu aktivitātes sākotnējie mērījumi, un pētījuma dalībnieki bija pieraduši gulēt laboratorijā, atzīmēja pētnieki.

Ceturtajā dienā subjekti iemācījās pirkstu uzsitienu uz savas nedominējošās rokas, tāpēc to bija apzināti grūtāk iemācīties. Pēc tam viņiem tika atļauts gulēt trīs stundas un viņi tika skenēti ar PSG un MEG.

Tad pētnieki viņus pamodināja. Pēc stundas viņi lūdza priekšmetus izpildīt pieskārienu.

Kontrolgrupa, kurā bija seši citi subjekti, pēc uzdevuma apgūšanas negulēja, bet arī tika lūgts to izpildīt četras stundas vēlāk.

Pētnieki atklāja, ka gulētie subjekti uzdevumu izpildīja ātrāk un precīzāk nekā tie, kas to nedarīja.

Piektajā dienā pētnieki katru brīvprātīgo skenēja ar magnētiskās rezonanses attēlveidošanas iekārtu, kas kartē smadzeņu anatomiju, lai viņi varētu redzēt, kur katra cilvēka smadzenēs atrodas viņu novērotās MEG svārstības.

Pētnieki izsekoja piecas dažādas svārstību frekvences astoņos smadzeņu reģionos - četros atšķirīgos reģionos abās smadzeņu pusēs.

Sasaki sacīja, ka viņa sagaida, ka visnozīmīgākā darbība notiks “M1” smadzeņu reģionā, kas regulē motora vadību, bet tā vietā atklāja, ka būtiskas izmaiņas SMA notika apmācītās rokas pretējā pusē.

Īpaši svarīgi delta un ātrās sigmas svārstībās bija tas, ka tie atbilst diviem galvenajiem kritērijiem: tie būtiski mainījās pēc tam, kad brīvprātīgie tika apmācīti uzdevumā, un šo izmaiņu stiprums korelēja ar personas uzlaboto uzdevuma pakāpi. pētniekiem.

Pēc eksperimentu veikšanas Sasaki, Tamaki un līdzautors Takeo Watanabe pārcēlās no slimnīcas uz Brown, kur viņi izveidoja jaunu miega laboratoriju. Kopš tā laika viņi ir uzsākuši projektu, lai turpinātu pētīt, kā smadzenes konsolidē mācīšanos. Šajā gadījumā viņi izskata vizuālos mācību uzdevumus.

"Vai mēs redzēsim līdzīgus efektus?" - jautāja Sasaki. "Vai tas būtu ar līdzīgām frekvenču joslām un līdzīgu kaimiņu smadzeņu zonu organizāciju?"

Lai to uzzinātu, dažiem brīvprātīgajiem būs tikai gulēt uz tā.

Pētījums parādījās Neirozinātnes žurnāls.

Avots: Brauna universitāte