Німецькі науковці описали нейрональний механізм, який пояснює, чому довші перерви під час навчання допомагають краще запам'ятовувати нову інформацію. Їхні досліди на мишах вказують, що щонайменше годинні паузи в навчанні сприяють повторній активації залучених попереднього разу нейронів, а значить — посиленню між ними зв'язків, що допомагає знанням краще закарбовуватися в довготривалій пам'яті. Результати роботи опубліковані у статті журналу Current Biology.
Green Chameleon / Unsplash
Чому це відоме явище взялися вивчати?
Навчання буває дуже нелегким, тому протягом багатьох років люди намагалися вигадати різні підходи, які допомагали би краще засвоювати нові знання. Зокрема, дослідники давно помітили, що може бути легше запам'ятовувати інформацію, якщо у процесі навчання робити перерви. Причому це стосується не тільки людини, а й тварин, навіть таких відносно простих як молюски.
Під час навчання відповідні нейрони мозку активуються, щоб утворити між собою нові функціональні зв'язки. Саме у такому вигляді зберігається запам'ятована інформація, завдяки чому згодом ці нейрони можна повторно активувати та згадати вивчене. Проте всупереч тому, що про користь навчання з перервами відомо вже більш ніж століття, вчені все ще не знають, яким чином воно впливає на формування зв'язків або реактивацію нейронів. Зараз у цьому вирішили розібратися науковці Інституту нейробіології Макса Планка.
Як досліджували питання?
Вчені провели поведінкове дослідження на двадцятьох лабораторних мишах, які щодня виконували завдання на пам'ять. Під час тренувань мишей випускали у лабіринт, де їм тричі підряд з різним часовим інтервалом між спробами (від 30 секунд до 60 хвилин) пропонували відшукати шматочок шоколаду в одній із представлених там пісочниць. Після цього мишей поміщали назад до своїх кліток на час від 2,5 до 24 годин. Відтак миші проходили тестування на те, як добре вони запам'ятали розташування винагороди, однак цього разу до лабіринтів додали кілька раніше не представлених пісочниць.
Однак дослідники звертали увагу не тільки на поведінкові особливості піддослідних тварин, а й паралельно стежили за активністю префронтальної кори їхнього мозку. Ця ділянка нервової системи відіграє важливу роль у навчанні та виконанні завдань.
Як впоралися із завданням миші?
Мишам, у яких між тренувальними спробами проходило найбільше часу (від 30 до 60 хвилин), було дещо важче запам'ятовувати, де шукати шоколад, ніж тим, у яких під час навчання були коротші паузи. Однак коли вони наступного дня проходили тестування на пам'ять, то демонстрували кращий результат за інших.
З точки зору фізіології, вчені очікували, що з короткими перервами у вивченні однакової інформації під час однакових експериментів у префронтальній корі будуть активуватися одні й ті ж нейрони, а з довгими перервами мозок може розглядати наступні сесії навчання як нові події, тому залучатиме інші нейрони, ніж попереднього разу. Проте вони спостерігали абсолютно протилежну картину. Під час коротких пауз та швидкого навчання у мозку мишей активація відбувалася хаотичніше, із залученням різних нейронів. Натомість довгі перерви сприяли тому, що активувалися ті ж нейрони, як і при першому навчанні. А це може призводити до посилення зв'язків між нейронами при кожному наступному навчанні, замість формування щоразу нових слабших, і таким чином інформація краще закарбовується у пам'яті. Тож вчені припускають, що саме цей механізм лежить в основі позитивного ефекту навчання з довгими перервами.