Korte pauser hjælper hjernen med at lære nye færdigheder

Resumé

• Forskere opdagede, at den vågen og hvilende hjerne gentagne gange afspiller komprimerede minder om en ny færdighed, der læres.
• Resultaterne giver indsigt i, hvordan folk tilegner sig færdigheder og kan hjælpe dem, der kommer sig efter slagtilfælde eller anden hjerneskade.

Øvelse er vigtig for at lære noget nyt. Gentagelse af en handling igen og igen øger sandsynligheden for at mestre den. Men nyere forskning viser, at det at tage korte pauser kan være lige så kritisk.

En undersøgelse fra 2019 viste, at korte, hyppige pauser var meget vigtige for at forbedre ydeevnen på en ny opgave. Disse korte hvileperioder styrker minder om den nye færdighed, der lige er praktiseret. Resultaterne udfordrede tanken om, at kun lange perioder med hvile, som en god nats søvn, er nødvendige for at styrke minder om en nylært færdighed. Det var dog ikke klart, hvordan disse korte pauser hjælper hjernen med at mestre en ny opgave.

Et forskergruppe ledet af Leonardo G. Cohen fra National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) i USA satte sig for at forstå, hvor korte perioder med hvile mens vågne hjælper med at lære færdigheder. Deres fund blev offentliggjort i Cell Reports journal den 8. juni 2021.

Holdet kortlagde hjerneaktiviteten hos 33 højrehåndede frivillige, da de lærte at skrive en femcifret kode med deres venstre hænder. Hjernebølger blev registreret ved hjælp af en følsom scanningsteknik kaldet magnetoencefalografi. Deltagerne blev vist en kode på en skærm og bedt om at skrive den ud så mange gange som muligt i 10 sekunder og derefter tage en pause på 10 sekunder. De gentog denne cyklus 35 gange.

Holdet analyserede dataene med et computerprogram, de udviklede, hvilket gjorde det muligt for dem at dechiffrere hjernebølgeaktiviteten forbundet med at skrive hvert nummer i koden. De opdagede, at en meget hurtigere version af hjerneaktiviteten, der blev set under indtastning, blev spillet igen i de korte hvileperioder (ca. 20 gange hurtigere).

I løbet af de første 11 øvelsesforsøg blev disse komprimerede versioner af aktiviteten gentaget 25 gange pr. Hvileperiode. Dette antal var to til tre gange oftere end den aktivitet, der blev set i senere hvileperioder eller efter eksperimenterne var afsluttet.

Forskerne fandt også, at deltagere, hvis hjerner gentog typeaktiviteten oftere viste større spring i ydeevne efter hvert forsøg end dem, der spillede det sjældnere. Sammen antyder resultaterne, at korte hvileperioder hjælper med at binde de minder, der kræves for at lære en ny færdighed.

Holdet undersøgte også hjerneområderne, hvor gentagelse fandt sted. Som forventet skete afspilningsaktivitet ofte i sensorimotoriske regioner i hjernen, som er ansvarlige for at kontrollere bevægelser. Imidlertid så de også aktivitet i hippocampus og entorhinal cortex. Disse regioner blev ikke tidligere anset for at spille en vigtig rolle i de minder, der var nødvendige for at udføre nye opgaver.

“Vores resultater understøtter tanken om, at vågen hvile spiller en lige så vigtig rolle som praksis i at lære en ny færdighed,” siger Cohen. ”Det ser ud til at være den periode, hvor vores hjerner komprimerer og konsoliderer minder om, hvad vi lige har praktiseret. At forstå denne rolle som neurale gentagelser hjælper måske ikke kun med at forme, hvordan vi lærer nye færdigheder, men også hvordan vi hjælper patienter med at genvinde færdigheder, der er tabt efter neurologisk skade som slagtilfælde. ”