Dvostruka razlika između štednje i dugoročnog pamćenja u motoričkom učenju, 1. dio

Sažetak

Sjećanja je lakše ponovno naučiti nego učiti od nule. Općenito se pretpostavlja da ova prednost, poznata kao ušteda, proizlazi iz ponovnog pojavljivanja stabilnih dugoročnih sjećanja. Prisutnost ušteđevine često se koristila kao oznaka je li memorija konsolidirana.

Učenje i pamćenje usko su povezani i uzrokuju jedno drugo. Pamćenje učenja odnosi se na određena znanja i vještine koje ljudi stječu tijekom učenja. Ljudi mogu koristiti ovo znanje i vještine kako bi se nosili s različitim problemima i izazovima. Pamćenje se odnosi na sposobnost ljudi da pohranjuju, pronalaze i reproduciraju informacije.

Kada su sposobnosti učenja i pamćenja nedovoljne, ljudi će zaboraviti znanja i vještine koje su naučili i ne mogu ih primijeniti u stvarnom životu. To će također utjecati na njihov akademski razvoj i razvoj karijere. Stoga je vrlo važno unaprijediti vlastite sposobnosti učenja i pamćenja.

Kako poboljšati sposobnost učenja i pamćenja? Prije svega, morate ovladati ispravnim metodama i tehnikama učenja. Na primjer, možete koristiti metode pamćenja kao što su klasifikacija i pridruživanje. U isto vrijeme, morate paziti na redovitost učenja i nastojati učiti u određeno vrijeme i na određenom mjestu. Drugo, morate održavati zdrav životni status u životu, baviti se više tjelesnim vježbama, hraniti se uravnoteženo, itd., što može poboljšati vaše pamćenje. Konačno, kontinuirano učenje i razmišljanje, te kontinuirano poboljšanje vlastitih kognitivnih sposobnosti i sposobnosti razumijevanja također su ključ poboljšanja sposobnosti učenja i pamćenja.

Ukratko, poboljšanje sposobnosti učenja i pamćenja vrlo je važno za pojedince. Savladavanjem ispravnih metoda učenja, održavanjem zdravog životnog statusa te stalnim učenjem i razmišljanjem možete poboljšati svoje sposobnosti učenja i pamćenja te postaviti čvrste temelje za svoj budući razvoj. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je Cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, a jedno od njih je i poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa dolazi od raznih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiseline, polisaharide, flavonoide itd. Ovi sastojci mogu na različite načine promicati zdravlje mozga.

Kliknite na 10 načina za poboljšanje pamćenja

Međutim, nedavna otkrića pokazala su da se stope motoričkog učenja mogu sustavno kontrolirati, pružajući mehaničku alternativu ponovnom pojavljivanju stabilnog dugoročnog pamćenja. Štoviše, nedavni rad izvijestio je o proturječnim rezultatima o tome jesu li implicitni doprinosi uštedama u motoričkom učenju prisutni, odsutni ili izokrenuti, što sugerira ograničeno razumijevanje temeljnih mehanizama.

Kako bismo razjasnili te mehanizme, istražujemo odnos između štednje i dugoročnog pamćenja eksperimentalnim seciranjem temeljnih sjećanja na temelju kratkoročne (60) vremenske postojanosti.

Komponente motoričkog pamćenja koje su vremenski postojane u 60 s mogle bi doprinijeti stabilnom, konsolidiranom dugoročnom pamćenju, dok vremenski nepostojane komponente koje su već nestale do 60 s ne mogu. Iznenađujuće, otkrili smo da vremenski nepostojano implicitno učenje dovodi do ušteda, dok vremenski postojano učenje ne vodi, ali da vremenski postojano učenje dovodi do dugoročnog pamćenja u 24 sata, dok vremenski nepostojano učenje ne vodi.

Ova dvostruka disocijacija između mehanizama za štednju i formiranje dugoročnog pamćenja dovodi u pitanje raširene pretpostavke o vezi između štednje i konsolidacije memorije.

Štoviše, otkrivamo da postojano implicitno učenje ne samo da ne pridonosi uštedama, već također proizvodi suprotan učinak protiv uštede i da međudjelovanje između ove vremenski postojane neuštede i vremenski promjenjive štednje daje objašnjenje za nekoliko naizgled proturječnih nedavnih izvješća o tome je li implicitna doprinosi štednji su prisutni, odsutni, ili obrnuti.

Konačno, krivulje učenja koje smo promatrali za stjecanje vremenski nestabilnih i vremenski postojanih implicitnih sjećanja pokazuju koegzistenciju implicitnih sjećanja s različitim vremenskim tijekovima, dovodeći u pitanje tvrdnju da bi modeli učenja i procjene temeljeni na kontekstu trebali zamijeniti modele adaptivnih procesa s različitim stopama učenja . Zajedno, ova otkrića daju novi uvid u mehanizme za štednju i formiranje dugoročnog pamćenja.

Uvod

Sjećanja, i deklarativna i proceduralna, lakše je ponovno učiti nego učiti ispočetka. Ova prednost, poznata kao ušteda, prvi je put cijenjena u temeljnom radu Hermanna Ebbinghausa [1], u kojem je primijetio da je ponovno učenje zaboravljenog popisa riječi brže od učenja popis romana.

Uštede su od tada pokazane u mnoštvu različitih paradigmi, uključujući kognitivne zadatke kod ljudi [2,3], operantno kondicioniranje kod životinja [4-6] i motoričke zadatke kod ljudi kao što su prilagodba sakade [7], prilagodba polja sile [ 8–11], vizuomotorna prilagodba [12–21] i prilagodba hoda [22,23].

Prethodna istraživanja općenito su tvrdila da uštede proizlaze iz prisjećanja prethodno konsolidirane dugotrajne memorije [14,24,25].

Sposobnost stvaranja trajnih dugotrajnih sjećanja jedna je od najznamenitijih bioloških sposobnosti, a neka sjećanja traju cijeli život unatoč neprestanoj neuralnoj plastičnosti.

Stariji Danci prisjetili su se svakodnevnih detalja - poput vremena - oko vijesti o invaziji i oslobođenju njihove zemlje tijekom Drugog svjetskog rata više od 50 godina kasnije [26], a sličnih primjera sjećanja vezanih uz šokantne i/ili posljedične događaje ima u izobilju [27-29]. Ljudi prepoznaju kolege iz srednje škole desetljećima kasnije [30], prešutno koriste sintetička gramatička pravila godinama nakon obuke [31] i identificiraju određene slike mjesecima [32] ili čak godinama [33] kasnije. Dugoročna sjećanja nastaju kroz konsolidaciju, proces vođen molekularnim mehanizmima koji olakšavaju sinaptičku aktivnost [34,35] i mogu biti posredovani kroz hipokampus [36,37].

U motoričkim zadacima, prisutnost ili odsutnost same štednje često se uzima kao lakmus test za utvrđivanje je li prethodno uvježbano pamćenje konsolidirano, u vremenskim rasponima od sati do mjeseci [14,24,25].

Posljedično, u smislu temeljnih mehanizama, dodatno se sugerira da uštede proizlaze iz sljedećeg: (1) razotkrivanja procesa sporijeg učenja, snažnog zadržavanja u modelu učenja s više brzina[10]; (2) prebacivanje na temelju konteksta ili relevantnosti između takvih višestrukih sporih procesa, od kojih je svaki specifičan za drugu memoriju [38-41]; ili (3) vraćanje u sjećanje na prethodno naučeni motorički plan koji je osnažen uspjehom ili pukim ponavljanjem [16,42].

Svi ovi predloženi mehanizmi usredotočeni su na uštede kao manifestaciju latentne, stabilne, konsolidirane motoričke memorije koja je otporna i na smetnje i na protok vremena.

U skladu s ovom idejom, nedavno, ali utjecajno stajalište predlaže da uštede u motoričkoj prilagodbi konkretno proizlaze iz prisjećanja eksplicitne strategije [18,43,44], dok implicitna komponenta vizuomotoričkog učenja ne doprinosi uštedama [44].

Ove su studije dale jasne dokaze za eksplicitne uštede, ali paradigme koje su koristile izazvale su malo implicitne prilagodbe, ograničavajući moć procjene implicitnih ušteda. Novije studije, koje su izazvale veću implicitnu prilagodbu, dovele su do različitih nalaza, zaključivši da je implicitna prilagodba ili brža tijekom ponovnog učenja [19,20] ili sporija [45].

Studije Avrahama [45] i Alberta [20] od posebnog su interesa, budući da su obje osmišljene kako bi izolirale implicitnu prilagodbu (iako koristeći različite paradigme), a ipak su došle do suprotnih zaključaka.

Što bi moglo objasniti ovo očito odstupanje? Postoji mogućnost da implicitna prilagodba možda nije monolitna. Može se sastojati od različitih komponenti koje se ponovno uče različitim brzinama i različito izazivaju u tim različitim paradigmama.

Intrigantna alternativa mehanizmima koji se temelje na prisjećanju je da uštede proizlaze iz promjena u stopi učenja [11,15,23], što je ideja pojačana nedavnim radom koji je pokazao da je stopa kojom se učenje odvija sustavno modulirana specifičnim karakteristikama okruženja za učenje.

Ove karakteristike uključuju količinu varijabilnosti relevantne za zadatak prisutne prije učenja [46,47], ravnotežu između senzorne nesigurnosti i nesigurnosti o procjeni stanja [48,49], prethodnu izloženost poremećajima karakteriziranim sličnom strukturom kovarijance između parametara učenja [50,51] , prethodno izlaganje sličnim motoričkim pogreškama [21,52] i dosljednost okruženja za učenje od pokušaja do pokušaja [53,54].

Konkretno, okruženja visoke konzistentnosti, pri čemu poremećaji imaju tendenciju da traju od jednog pokusa do drugog i tako daju veću predvidljivost nametnutom poremećaju, mogu snažno povećati stope učenja (do 3x). Ovo je nekritičan nalaz što se tiče proučavanja ušteda: paradigme prilagodbe koje se koriste za proučavanje ušteda obično se sastoje od iste perturbacije koja je aktivna za veliki broj pokušaja (obično 60 do 120), što rezultira visoko dosljednim pogreškama, koje bi u dovode do snažnog povećanja stopa učenja [52-55].

Ovaj bi mehanizam mogao dovesti do ušteda omogućavanjem bržeg ponovnog učenja kratkoročnog pamćenja, za razliku od ponovnog pojavljivanja dugotrajnog, stabilnog pamćenja. Ovo je u skladu s nedavnim rezultatima koji pokazuju da prethodno iskustvo s pogreškama visoke konzistentnosti, za razliku od ponavljanja uspješnih radnji, dovodi do ušteda [21].

Ovdje uspoređujemo mehanizme koji dovode do ušteda i one koji dovode do stvaranja stabilnih, dugoročnih motoričkih sjećanja.

Pretpostavili smo da bi diseciranje motoričke prilagodbe na specifične memorijske komponente na temelju vremenske postojanosti moglo rasvijetliti ove mehanizme. Koristimo kratka vremenska kašnjenja od 60-s za rastavljanje cjelokupne prilagodbe na 2 komponente: vremenski nepostojanu prilagodbu, koja bi oslabila tijekom ove vremenske odgode, i vremenski postojanu prilagodbu, koja bi preživjela odgodu [56-59].

Budući da se raspada za samo 60 s, vremenski nestabilna prilagodba ne bi dovela do dugoročnog pamćenja koje je povezano sa stabilnošću kroz vremenske skale koje su reda veličine veće [9,25,60]. Stoga bi mehanizmi koji dovode do dugoročnog pamćenja bili sadržani unutar vremenski postojane prilagodbe, pa bi uštede ovisne o konsolidaciji predviđale brže učenje isključivo za privremeno postojanu prilagodbu.

Nasuprot tome, ako smo pronašli brže ponovno učenje isključivo za vremenski nepostojanu prilagodbu, to bi značilo mehanizam uštede koji nije vođen dugoročnom memorijom.

Nevjerojatno, otkrivamo da uštede nisu potaknute ponovnim pojavljivanjem privremeno postojanih motoričkih sjećanja, već bržim ponovnim učenjem privremeno nestabilnih sjećanja. Nastavljamo da otkrivamo da ta vremenski nepostojana sjećanja odgovorna za uštede u našoj paradigmi predstavljaju implicitnu, a ne eksplicitnu prilagodbu.

Međutim, kada mjerimo dugotrajno zadržavanje vremenski postojanih i vremenski nepostojanih komponenti, nalazimo da je vremenski postojana prilagodba, a ne vremenski nepostojana prilagodba, ono što dovodi do dugoročnog pamćenja. Zajedno, ovi nalazi pokazuju jasnu dvostruku disocijaciju između štednje i dugoročnog pamćenja.

Rezultati

Osmislili smo niz eksperimenata kako bismo razjasnili mehanizme štednje i dugoročnog pamćenja te istražili odnos između njih. Počeli smo s istraživanjem je li ušteda, brže ponovno učenje prethodno naučene prilagodbe, potaknuto ponovnim pojavljivanjem prethodno konsolidiranog vremenski postojanog pamćenja ili sklonošću bržem stjecanju prolaznog, vremenski nepostojanog pamćenja.

Konkretno, stvorili smo paradigmu za rastavljanje početne prilagodbe, ispiranje prilagodbe i uštede u ponovnoj prilagodbi na vremenski postojane i vremenski nepostojane komponente.

Prvo smo istražili dinamiku kojom vremenski postojana i vremenski nepostojana sjećanja opadaju tijekom razdoblja ispiranja nakon početne prilagodbe, budući da uštede mogu proizaći iz nepotpunog ispiranja komponente prilagodbe [10,61]. To nam je omogućilo da usporedimo stope odučavanja za vremenski postojanu i vremenski nepostojanu prilagodbu tijekom ispiranja, i kritički, da izmjerimo početnu vrijednost i vremenski postojanih i vremenski nepostojanih sjećanja prije ponovne prilagodbe kako bi se uštede mogle točno procijeniti za oba.

Zatim smo ispitali kako uštede ovise o vremenski postojanim i vremenski nepostojanim sjećanjima mjereći uštede zasebno za ove 2 komponente motoričke prilagodbe, što nam omogućuje da odredimo je li jedno od tih sjećanja specifično odgovorno za uštede.

Zatim smo istražili je li dugoročno pamćenje, mjereno kao zadržavanje prethodno uvježbane prilagodbe 24 sata kasnije, povezano s vremenski postojanom ili vremenski nepostojanom komponentom prilagodbe.

Mjerenje vremenski promjenjivih i vremenski postojanih doprinosa štednji

Za eksperimente 1 i 2 regrutirali smo N=40 subjekata i trenirali ih na 30˚ vizuomotorrotaciji (VMR) [12,13,15–18,62–64] (Slika 1A i 1B). Nakon 80 pokusa početnog treninga, ispitanici su testirani na uštede nakon ili kratkog (40-probnog) razdoblja ispiranja, za koje je prethodno objavljeno da je dovoljno za ispiranje cjelokupne prilagodbe VMR-a [15], ili dužeg ({{ 15}}probno) razdoblje ispiranja koje smo upotrijebili kako bismo izvršili definitivnije ispiranje.

Također smo upotrijebili podatke iz ovog 800-probnog ispiranja kako bismo pratili vremenski tijek odučavanja i za vremenski postojane i za vremenski nepostojane komponente prilagodbe; ovo odučavanje bi obuhvatilo i aktivno odučavanje (tj. ponovno učenje osnovnog ponašanja) i prirodno probno propadanje prilagodbe [17,65-68].

Svaki je subjekt iskusio obje vrste trajanja ispiranja nakon treninga (vidi sliku 1C). U Eksperimentu 1 (N=20), kratko razdoblje ispiranja predstavljeno je prvo, a dugo razdoblje ispiranja drugo. U Eksperimentu 2 (N=20), ovaj je redoslijed bio izmijenjen (Slika 1C, za detaljan opis pogledajte Materijali i metode).

Tijekom ovih eksperimenata - tijekom učenja i ispiranja - povremeno smo umetali 1- min odgode koje bi omogućile vremenski nepostojanu prilagodbu raspadanju.

S obzirom na 1-minimalna kašnjenja, nametnuli smo količinu od 2,5 do 4× vremenske konstante za opadanje vremenski nepostojane prilagodbe [56–58], očekivalo bi se približno 95% opadanja nepostojane prilagodbe, učinkovito izolirajući vremenski postojanu prilagodbu .

Operativno smo definirali vremenski postojanu prilagodbu kao prilagodbu izmjerenu tijekom pokusa nakon odgode, a vremenski nepostojanu prilagodbu kao razliku između ukupne prilagodbe (koja je sama uzeta kao prosječna prilagodba u 2 prethodna i 2 naredna ispitivanja bez odgode) i vremenski postojane prilagodbe (slika 1D, također pogledajte Materijali i metode).

For more information:1950477648nn@gmail.com