- 与连续训练相比,间歇练习更有效地提高运动技能学习能力。
- 一项新的研究使用脑部扫描来研究练习课间休息是如何改善运动表现的。
- 研究发现,参与执行运动任务的大脑区域在休息期间重新激活,但速度要快得多。
- 这种大脑活动模式的回放在练习间休息期间多次发生,它们的频率与运动性能的改善有关。
在学习和完善新技能时练习的重要性,从简单的日常生活活动到弹奏乐器或运动,从孩提时代起就一直在我们的脑海中根深蒂固。
然而,这些活动或学习课程之间的休息时间对提高绩效也起着至关重要的作用。
在休息期间技能表现的提高是由于记忆巩固,这意味着强化在练习过程中形成的记忆。
。
科学家此前认为,学习技能所必需的记忆巩固发生在休息、练习后数小时或数日,特别是在
睡眠
可信源
然而,最近的研究表明,运动技能的提高
可能发生
可信源
即使是在一个单独的练习过程中,也要有间歇的休息时间。这种改进主要归功于内存整合。
发生
可信源
在休息期间,也就是所谓的微离线学习,而不是在练习中。
学习一项复杂的技能,比如在钢琴上弹奏一首歌,就需要形成记忆,将多个简单的动作结合在一起,比如按下一个特定的键,按一个特定的顺序。
直到最近,科学家们才完全了解学习复杂运动技能所涉及的唤醒记忆形成和巩固的机制。
众所周知,睡眠期间的记忆巩固是通过
神经重播
。神经重播包括通过激活休息时大脑区域的活动或学习技能所需的相同顺序来增强记忆。
国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的研究人员表明,神经重播事件发生在练习课间休息期间,并与技能学习中的表现提高有关。NINDS是国家健康研究所的一部分。
主要作者莱昂纳多·G·科恩博士(Leonardo G·Cohen)强调了这项研究的意义,他指出:“这是第一次展示人类实践中新学到的技能的清醒神经再现。”
“这项研究也是第一次证明,清醒的重播预示着技能的迅速巩固,这是早期学习的责任。”
。
这项研究的结果发表在杂志上。
细胞报告
测量脑活动
科学家们招募了33名右撇子参与者,并指示他们用左手重复一种新的打字技巧。这包括准确地在电脑屏幕上键入“41324”序列,在10秒钟的多次练习中尽可能多次。
训练持续了12分钟,共进行了36次10秒的练习,每一次都有10秒钟的休息时间。
科学家们使用脑磁图(Meg),一种高度敏感的脑部扫描技术,在整个训练过程中记录参与者的大脑活动。他们还记录了训练前后5分钟的大脑活动。
科学家们发现,打字任务的大部分改进发生在前11次练习结束时。这种改善主要是由于在10秒休息期间观察到的微离线增益,而不是练习跳。
神经重播事件
在这些休息时间间隔,大脑扫描显示神经重播事件在一个特定的大脑网络涉及到中颞和感觉运动皮层。
中颞叶皮层包括海马和内嗅皮层,它们帮助编码对抽象信息的记忆。
感觉运动皮层包括处理感觉信息、规划和执行运动的大脑区域。
作者推测,涉及海马和感觉运动皮层的神经重播事件可以帮助巩固复杂技能的记忆,整合与抽象知识相关的记忆以及运动任务的规划和执行。
该研究的第一作者伊桑·布希(Ethan Buch)指出:“海马和中颞叶活动强烈参与了程序性运动记忆的重播,这是令人惊讶的,因为人们通常认为这类记忆不需要海马的贡献。”
在实际的打字任务中,这些脑区的重新激活速度是其激活速度的20倍。
此外,与训练前和训练后5分钟相比,这些神经重播在训练的休息时间更频繁。休息期间这些神经重播事件的发生频率与任务表现的改善程度有关。
作者的结论是,快速和反复出现的神经重播事件可以在练习技能的同时加强相关脑区之间的协调,从而巩固记忆,提高运动成绩。
未来方向
提交人承认,他们的研究没有建立因果关系。他们警告说,“虽然训练序列的重播和微离线学习之间的关联强烈地暗示着对技能的巩固有直接的贡献,但因果关系仍有待于动物或人类建立。”
在随后的研究中,作者打算利用非侵入性脑刺激技术研究神经重播事件在改善运动学习中的因果关系。
增强
可信源
或
扰乱
神经重播事件。
科恩博士说:“最后,了解清醒回放的特征对技能学习很重要,这可能导致优化治疗时间表或确定更好的脑刺激策略,以提高脑卒中等脑损伤后的康复效果。”
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