Dvojitá disociace mezi úsporami a dlouhodobou pamětí v motorickém učení, část 5

Mechanismy modulace rychlosti učení v časově volatilní adaptaci

Jaké mechanismy stojí za zvýšením rychlosti učení v časově nestálé adaptaci?

Čas je magická existence. Dokáže vyléčit bolest z minulosti a změnit osud budoucnosti. V našem každodenním životě běh času často ovlivňuje naši paměť. Někdy máme pocit, že si nemůžeme vzpomenout na konkrétní okamžik události, nebo můžeme zjistit, že naše paměť bledne. Ačkoli tyto jevy mohou znít znepokojivě, časové výkyvy mají mnoho pozitivních účinků na naši paměť.

Za prvé, plynutí času nám pomáhá lépe zpracovávat a uchovávat informace. Někdy se v určitém okamžiku naučíme něco nového, ale v tu chvíli tomu úplně nerozumíme. Postupem času však tyto znalosti strávíme a uložíme si je do mozku. Tento proces zpracování a ukládání informací je pro naši paměť nesmírně důležitý. V tomto procesu můžeme postupně upevňovat to, co se učíme, až se to nakonec stane naším zdravým rozumem a dovednostmi.

Za druhé, časové výkyvy nám také mohou pomoci lépe vyjadřovat a vyprávět příběhy. Často slyšíme někoho říkat: "Vzpomínám si, že jsem minulý týden udělal něco zajímavého, ale opravdu to nedokážu jasně vyjádřit." V této době nám pomůže plynutí času. Postupem času nám budou podrobnosti této události jasné a díky pokračující praxi ji lépe pochopíme. Tímto způsobem můžeme lépe vyjádřit a vyprávět příběh v budoucích rozhovorech.

A konečně, časové výkyvy v naší paměti nám také mohou pomoci lépe si zapamatovat zážitky a pocity. Někdo by mohl říci, že postupem času se naše pocity a prožitky zamlžují. Ale ve skutečnosti plynutí času také prohlubuje naše zážitky. Často si například můžeme vybavit vzrušující nebo překvapivé okamžiky v našich minulých zážitcích a pocitech. Tyto okamžiky se postupně vloží hluboko do našich srdcí a stanou se našimi věčnými vzpomínkami.

Časové výkyvy mají zkrátka s pamětí velmi úzký vztah. Přestože plynutí času může mít určité účinky na naši paměť, měli bychom na něj pohlížet jako na pozitivní sílu. Postupem času se zdokonalujeme ve zpracování a ukládání informací, lépe vyjadřujeme a vyprávíme příběhy a lépe si pamatujeme zážitky a pocity. Právě díky těmto pozitivním účinkům můžeme v našich životech lépe využívat naši výkonnou paměť. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola může výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola je tradiční čínský léčivý materiál, který má mnoho jedinečných účinků, jedním z nich je zlepšení paměti. Účinnost mletého masa vychází z různých účinných látek, které obsahuje, včetně kyselin, polysacharidů, flavonoidů atd. Tyto složky mohou různými způsoby podporovat zdraví mozku.

Klikněte na možnost poznat způsoby, jak zlepšit funkci mozku

Nedávná práce naznačuje, že takové zvýšení míry učení může být řízeno učebním prostředím se zvýšenou statistickou konzistencí, definovanou jako pozitivní korelace mezi po sobě jdoucími perturbacemi (tj. autokorelací zpoždění{0}}) v dynamice prostředí nebo chybami od jednoho pokusu k dalšímu [ 52–54].

Tento efekt řízený konzistencí je dále posílen, když prostředí opakuje stejnou poruchu [54], s vysoce konzistentním, opakovaným přepínáním prostředí zvyšujícím rychlost učení až 3× oproti výchozí hodnotě a vysoce nekonzistentním prostředím, které ji snižuje až 5×.

Důležité je, že počáteční tréninková období v úsporných paradigmatech, včetně toho současného, ​​se vyznačují jak konzistentností, tak opakováním, protože obvykle sestávají z velkého počtu pokusů se stejnou poruchou, což vede ke zvýšení míry učení při rekvalifikaci.

Úspory a explicitní přizpůsobení

Experiment 3 odhalil, že časově volatilní úspory, které pozorujeme, pocházejí z implicitní adaptace. To přispívá k nedávným důkazům [19,20] proti myšlence, že úspory jsou poháněny výhradně explicitním přizpůsobením [18,43–45].

Ačkoli k úsporám může dojít díky explicitním strategiím, v našem experimentu jsme to nepozorovali. I když to může částečně odrážet značnou variabilitu v rovnováze mezi implicitní a explicitní adaptací mezi jednotlivci[74,86], nedostatek explicitních úspor v naší studii byl pravděpodobně způsoben experimentálním designem, který podporoval implicitní adaptaci a minimalizovala explicitní strategii, a tak poskytovala malý výkon pro detekci explicitních úspor.

Mezi konstrukční prvky patřil nedostatek instrukcí pro zaměřování, absence značek pracovního prostoru umístěných tak, aby napomáhaly opětovnému zaměřování, použití pohybů point-to-point spíše než střeleckých pohybů a konstrukce nízké (přibližně 25 ms) vizuální latence zpětné vazby pro pohyb kurzoru na obrazovce, to vše může podporovat implicitní učení [76,80–83].

Na rozdíl od toho studie, které obrátily většinu těchto konstrukčních prvků, vyvolaly primárně explicitní přizpůsobení a zjistily jasné explicitní úspory [44].

Souhrnně, důkazy nyní naznačují, že jak implicitní, tak explicitní přizpůsobení může vykazovat úspory, i když prostřednictvím různých mechanismů.

Současná studie ukazuje, že implicitní úspory jsou specificky řízeny rychlejším přeučením dočasně volatilní paměti, zatímco předchozí práce poskytují důkazy, že explicitní úspory jsou řízeny dočasně trvalou pamětí, jako explicitní úspory jsou pozorovatelné v paradigmatech s více cíli, která by minimalizovala dočasně volatilní paměti [44,45].

V důsledku toho bychom u experimentálních paradigmat, která primárně vyvolávají explicitní učení, očekávali, že úspory budou primárně řízeny touto dočasně přetrvávající adaptací, a u experimentálních paradigmat, která vyvolávají rovnováhu mezi implicitním a explicitním učením, bychom očekávali dichotomii mezi časově perzistentním a časově nestálým. příspěvky na úspory budou rozmazány.

Protože jsme však tyto případy nezkoumali, nemůžeme vědět, zda se naše očekávání potvrdí, nebo zda složité interakce mezi implicitním a explicitním učením mohou vést k odlišným výsledkům, které nelze ze současných zjištění předvídat.

Paralely mezi dočasně nestálým/dočasně perzistentním učením a rychlým/pomalým procesem učení motorické adaptace

Další směr práce rozebral motorickou adaptaci, nikoli experimentálně, ale místo toho založenou na výpočetním modelu se 2 odlišnými adaptivními procesy: rychlý adaptivní proces, který se rychle učí a vykazuje slabou retenci, a pomalý adaptivní proces, který se učí pomalu a projevuje silnou retenci [10]. .

Manipulací s délkou tréninku za účelem vyvolání různých množství rychlého a pomalého učení následná studie zjistila, že 24-hodinová retence byla specificky předpovězena množstvím pomalého učení, spíše než množstvím rychlého učení nebo celkové adaptace [60].

Je zajímavé, že tato disekce založená na modelu odráží naši disekci založenou na časové stabilitě, protože pomalý proces, jako je časově přetrvávající adaptace, vede k 24-h retenci, zatímco rychlý proces, jako je časově volatilní adaptace, nikoli.

Existuje pozoruhodná korespondence mezi studiem Joiner a kolegy, která zjistila, že 49 ± 6 % (95% spolehlivost) pomalého učení v den 1 je zachováno po 24 hodinách, a experimentem 4 v současné studii, která zjistila, že 46 ± 9 % trvalé učení v den 1 je zachováno po 24 hodinách. Charakteristiky učení rychlých a pomalých procesů typu pokus-zkouška navíc odrážejí ty, které se týkají nestálé a trvalé adaptace. Zejména pomalá adaptace vykazuje pomalejší učení a lepší retenci než rychlá adaptace, stejně jako dočasně perzistentní adaptace vykazuje pomalejší učení a lepší retenci než dočasně volatilní adaptace (viz obr. 3C, 3D a 2A, v tomto pořadí).

Tyto paralely tvrdí, i když spekulativně, že časově nestálé a časově perzistentní učení z naší pitvy adaptace odpovídá implicitním složkám rychlých a pomalých procesů z dvoustavového modelu. Tato možnost zpochybňuje 2 prominentní myšlenky z nedávné literatury. Za prvé, možná korespondence mezi rychlým procesem a implicitním časově volatilním učením zpochybňuje myšlenku, že učení s rychlým procesem je synonymem explicitní adaptace [18,43,87].

Za druhé, možnost měřitelné konkretizace rychlého a pomalého procesního učení z dvoustavového modelu zpochybňuje tvrzení, že modely kontextového učení a přepínání mezi nimi by měly nahradit modely adaptivních procesů s různou rychlostí učení [41].

Koexistence časově nestálých a časově perzistentních vzpomínek poskytuje mechanismus pro kontextové rušení

Možné mapování časově volatilní adaptace na proces rychlého učení/nízké retence a dočasně přetrvávající adaptace na proces pomalého učení/vysoké retence poskytuje zajímavé potenciální vysvětlení pro předchozí práci na kontextové interferenci v motorických i kognitivních úlohách. Kontextová interference se týká jevu, že paměti vytvořené v prostředí s vysokou interferencí, kde je prováděný úkol náhodně přepínán z jednoho pokusu na druhý, se učí pomaleji, ale vykazují vyšší uchování než paměti vytvořené v prostředí s nízkou interferencí, kde je jeden úkol sériově cvičil[88–93].

Pokud, jako ve zde studované úloze adaptace VMR, jak časově volatilní, tak časově perzistentní paměti přispívají k učení v úkolech, kde byla pozorována kontextová interference, pak lze účinky kontextové interference předvídat pouze na základě časového odstupu, který je vlastní paradigmatům, která ji vyvolávají.

Myšlenka je taková, že podmínka vysoké interference, ve které se úkoly náhodně prolínají z jednoho pokusu do druhého, by nutně zvýšila časové rozestupy mezi pokusy v rámci každého úkolu ve srovnání s podmínkami s nízkou interferencí, ve kterých jsou úkoly sériově procvičovány. Toto zvýšení časového odstupu by umožnilo, aby se časově volatilní vzpomínky alespoň částečně rozpadly, a tak by se snížilo množství časově volatilního učení, což by zpomalilo celkové učení a podpořilo by zvýšené dočasně trvalé učení.

Kromě toho by výsledné snížení časově nestálého učení a zvýšení časově perzistentního učení mělo za následek zvýšení podílu učení, které je dočasně perzistentní v podmínkách vysokého rušení, což by naopak zvýšilo dlouhodobé udržení podle aktuální nálezy. Zpomalené celkové učení a zvýšená retence zde předpovězená pro podmínku vysoké interference jsou ve skutečnosti definujícími rysy kontextové interference.

Obdobně, naopak, rychlejší celkové učení, ale snížená retence, by se předpovídala pro stav s nízkou interferencí, kde by sériově procvičované úkoly se sníženým časovým rozestupem umožnily rychle se budovat časově nestálé paměti během tréninku pro zlepšení výkonu, ale před uchováním nebo přenosem by se rozpadly. test, což má za následek špatnou retenci.

Koexistence časově nestálých a časově perzistentních vzpomínek tedy vysvětluje kontextovou interferenci, která sama o sobě žádnou interferenci nevyžaduje. Bude zapotřebí další práce, aby se určil podíl pozorovaných efektů kontextové interference, které pocházejí z tohoto mechanismu.

Materiály a metody

Etické prohlášení

Tato studie byla schválena Výborem Harvardské univerzity pro využití lidských subjektů (CUHS). Účastníci byli naivní, pokud jde o účel experimentů a poskytli písemný informovaný souhlas zásad CUHS.

Účastníci

Této studie se zúčastnilo celkem 118 subjektů (48 mužů, věk 22,6 ± 4,7 let, 13 leváků) (po 20 v experimentech 1 a 2, 12 v experimentu S1, 41 v experimentu 3 a 25 v experimentu 4).

Zařízení

Použili jsme stejné experimentální uspořádání, jaké bylo použito v nedávné práci [62,63]. Subjekty seděly před zařízením sestávajícím z 200 Hz digitalizačního tabletu (Wacom Intuos 3 12" × 19", rozlišení dat o poloze: 0,005 mm; přesnost: 0,25 mm) umístěného pod 23" 120 Hz LCD monitorem.

Během experimentu subjekty pohybovaly na zakázku vyrobenou rukojetí, která obsahovala astylus, na horní část tabletu, což nám umožnilo zaznamenat polohu ruky. Pohled na ruku byl zakrytý monitorem a subjekty místo toho sledovaly jejich pohyb na obrazovce přes bílý kurzor představující polohu ruky.

For more information:1950477648nn@gmail.com