●索隆 編
生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們,勞逸結(jié)合很重要,適當(dāng)放松能讓人以更好的狀態(tài)投入學(xué)習(xí)、工作。一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),在清醒的休息狀態(tài)下,大腦活動(dòng)能夠以20倍的速度“回放”剛剛學(xué)過(guò)的動(dòng)作序列,這個(gè)過(guò)程可能對(duì)記憶鞏固非常重要。
“我們的研究首次證明,人類清醒時(shí)會(huì)對(duì)剛學(xué)過(guò)的技能進(jìn)行神經(jīng)回放。這也是第一次證明,清醒時(shí)的神經(jīng)重放活動(dòng)能夠預(yù)測(cè)記憶的快速鞏固,這對(duì)早期學(xué)習(xí)至關(guān)重要?!毖芯抠Y深作者李?yuàn)W納多·G·科恩說(shuō)。
當(dāng)學(xué)習(xí)一項(xiàng)新技能時(shí),如果在練習(xí)時(shí)間內(nèi)頻繁插入休息時(shí)間,記憶鞏固和表現(xiàn)就會(huì)得到改善。這種現(xiàn)象稱為間隔效應(yīng),已在多種任務(wù)中得到證明。清醒時(shí)的記憶鞏固發(fā)生在幾秒鐘到幾分鐘內(nèi),其鞏固幅度大約是經(jīng)典研究所關(guān)注的睡眠后記憶鞏固的4倍。
但直到目前,科學(xué)界尚不清楚大腦如何在靜息態(tài)(即清醒的放松狀態(tài))將離散的動(dòng)作表征結(jié)合成統(tǒng)一的、具有明確時(shí)間順序動(dòng)作的技能。一種可能的機(jī)制是神經(jīng)重放,即在休息的時(shí)候,代表行為序列的神經(jīng)活動(dòng)模式重新活躍,并且時(shí)間上發(fā)生了壓縮,仿佛神經(jīng)活動(dòng)被添加了“快進(jìn)”的能力。
為了驗(yàn)證這一想法,研究人員使用了一種稱為腦磁圖的大腦成像技術(shù)。30名受試者在鍵盤(pán)上盡可能快速、準(zhǔn)確地反復(fù)輸入“41324”,每次實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)10秒,重復(fù)36次,兩次實(shí)驗(yàn)之間休息10秒。MEG數(shù)據(jù)顯示,他們的大腦在靜息態(tài)時(shí)發(fā)生了按鍵序列的神經(jīng)重放。
神經(jīng)重放僅持續(xù)50毫秒,速度達(dá)到了實(shí)際動(dòng)作的20倍。與訓(xùn)練前或訓(xùn)練后的休息時(shí)間相比,在兩次練習(xí)之間的休息時(shí)間,神經(jīng)重放的頻率大約要高出三倍。此外,與前11次實(shí)驗(yàn)相比,在最后11次實(shí)驗(yàn)之間的休息時(shí)間,神經(jīng)重放的頻率更高,此時(shí)受試者學(xué)習(xí)速度更快。此外,在練習(xí)期間的休息中重播事件更頻繁,與更大幅度的技能鞏固相關(guān)。
神經(jīng)重放涉及的大腦網(wǎng)絡(luò)包括海馬區(qū)、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)和內(nèi)嗅區(qū)。海馬和顳葉在程序性運(yùn)動(dòng)記憶中的深度參與令人驚訝,因?yàn)檫@種類型的記憶活動(dòng)通常被認(rèn)為不需要海馬的參與??偟膩?lái)說(shuō),靜息態(tài)頻繁、快速的神經(jīng)重放會(huì)強(qiáng)化在先前練習(xí)中激活的海馬體和新皮層的關(guān)聯(lián),這個(gè)過(guò)程與提高后續(xù)表現(xiàn)、在清醒時(shí)鞏固技能相關(guān)。
展望未來(lái),研究人員計(jì)劃使用非侵入性腦刺激,測(cè)試清醒的重放是否在早期技能學(xué)習(xí)中起因果作用,并確定快速鞏固是否也能強(qiáng)化其他類型的記憶。了解對(duì)技能學(xué)習(xí)很重要的清醒重放特征,有助于優(yōu)化治療方案或確定更好的腦刺激策略,改善中風(fēng)等腦損傷后的康復(fù)治療效果。