Korte pauser hjelper hjernen til å lære nye ferdigheter

Sammendrag

• Forskere oppdaget at den våkne og hvilende hjernen gjentatte ganger gjentar komprimerte minner om en ny ferdighet som læres.
• Resultatene gir innsikt i hvordan folk tilegner seg ferdigheter, og kan hjelpe dem som kommer seg etter hjerneslag eller annen hjerneskade.

Øvelse er viktig for å lære noe nytt. Gjentagelse av en handling om og om igjen øker sannsynligheten for å mestre den. Men nyere forskning viser at det å ta korte pauser kan være like kritisk.

En studie fra 2019 fant at korte, hyppige pauser var veldig viktige for å forbedre ytelsen til en ny oppgave. Disse korte hvileperiodene styrker minner fra den nye ferdigheten som nettopp ble praktisert. Funnene utfordret ideen om at bare lange hvileperioder, som en god natts søvn, er nødvendige for å styrke minner fra en nylært ferdighet. Det var imidlertid ikke klart hvordan disse korte pausene hjelper hjernen til å mestre en ny oppgave.

Et forskergruppe ledet av Leonardo G. Cohen fra National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) i USA satte seg for å forstå hvor korte perioder med hvile mens våken er hjelp til dyktighet. Deres funn ble publisert i Cell Reports journal 8. juni 2021.

Teamet kartla hjerneaktiviteten til 33 høyrehendte frivillige da de lærte å skrive en femsifret kode med venstre hånd. Hjernebølger ble registrert ved hjelp av en sensitiv skanningsteknikk kalt magnetoencefalografi. Deltakerne ble vist en kode på en skjerm og bedt om å skrive den ut så mange ganger som mulig i 10 sekunder og deretter ta en pause på 10 sekunder. De gjentok denne syklusen 35 ganger.

Teamet analyserte dataene med et dataprogram de utviklet, som tillot dem å dechiffrere hjernebølgeaktiviteten assosiert med å skrive hvert nummer i koden. De oppdaget at en mye raskere versjon av hjerneaktiviteten som ble sett under skriving ble spilt på nytt i løpet av de korte hvileperiodene (omtrent 20 ganger raskere).

I løpet av de første 11 øvelsesforsøkene ble disse komprimerte versjonene av aktiviteten spilt om 25 ganger per hvileperiode. Dette tallet var to til tre ganger oftere enn aktiviteten som ble sett i senere hvileperioder eller etter at eksperimentene var avsluttet.

Forskerne fant også at deltakere hvis hjerner gjentok typeaktiviteten oftere viste større hopp i ytelse etter hvert forsøk enn de som spilte det sjeldnere. Sammen antyder funnene at korte hvileperioder hjelper til med å binde sammen minnene som kreves for å lære en ny ferdighet.

Teamet undersøkte også hjerneregionene der reprise skjedde. Som forventet skjedde ofte avspilningsaktivitet i sensorimotoriske regioner i hjernen, som er ansvarlige for å kontrollere bevegelser. Imidlertid så de også aktivitet i hippocampus og entorhinal cortex. Disse regionene ble tidligere ikke antatt å spille en viktig rolle i minnene som trengs for å utføre nye oppgaver.

«Resultatene våre støtter ideen om at våken hvile spiller en like viktig rolle som praksis for å lære en ny ferdighet,» sier Cohen. “Det ser ut til å være perioden da hjernen vår komprimerer og konsoliderer minner om det vi nettopp praktiserte. Å forstå denne rollen som nevral reprise kan ikke bare være med på å forme hvordan vi lærer nye ferdigheter, men også hvordan vi hjelper pasienter med å gjenopprette ferdigheter som er tapt etter nevrologisk skade som hjerneslag. ”