Naukowcy od dekad badają pamięć motoryczną, czyli taką, która pozwala nam na przykład nauczyć się grać na instrumencie, pisać szybko na klawiaturze czy choćby grać w komputerowe gry. Najnowsze badania pokazują, że podczas przerw w wykonywaniu takich powtarzalnych zadań nasz mózg w przyspieszonym tempie odtwarza ich sekwencje.

Uczeni przebadali pole magnetyczne mózgu

„Po raz pierwszy udało nam się zaobserwować odtwarzanie nowo wyuczonej umiejętności podczas stanu czuwania. Nasze badanie jest też pierwszym, które wykazuje, że takie odtwarzanie dobrze przewiduje szybką konsolidację nabytych umiejętności, odpowiedzialną za szybkie uczenie się” – komentuje Leonardo A. Cohen z amerykańskiego National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), współautor badania.

Uczestnicy badania mieli za zadanie podczas 36 sesji nauczyć się pisać ciąg cyfr „41324” na klawiaturze jak najszybciej i bez błędów. Każda sesja trwała 10 sekund, tyle samo przerwa przed kolejną. Aktywność mózgu trenujących badano za pomocą magnetoencefalografii – techniki śledzącej aktywność elektryczną mózgu, ale w postaci wytwarzanych przez nią pól magnetycznych. Jest to technika bardzo czuła. Badanie takie prowadzi się w specjalnie izolowanych pomieszczeniach, by bez zakłóceń odczytać niezwykle słabe pole magnetyczne ludzkiego mózgu.

Mózg bardzo szybko powtarza nowe informacje podczas przerw w nauce

Testy wykazały, że sekwencja uderzeń w klawisze była odtwarzana przez mózg około dwudziestokrotnie szybciej podczas przerw między kolejnymi sesjami – trwała 50 milisekund (zbyt krótko, by badani mogli być tego świadomi). Uczestnicy eksperymentu wystukiwali na klawiaturze sekwencję cyfr w około sekundę (czyli tysiąc milisekund). Mózg powtarzał ją „w tle” także po zakończeniu nauki, ale trzykrotnie rzadziej.

Takie „odtwarzanie w tle” było częstsze podczas pierwszych kilkunastu sesji niż podczas kilkunastu ostatnich. Sugeruje to, że nauka z początku przebiega szybciej, a jej tempo z czasem zwalnia. Badacze zauważyli też związek między częstotliwością odtwarzania, a skutecznością nauki. Im częściej mózg w tle odtwarzał sekwencje, tym lepsze były efekty nauki.

Badanie pozwala wyjaśnić „efekt przerw” zaobserwowany w procesie uczenia wielu różnych czynności, które wymagają zautomatyzowania proceduralnej pamięci motorycznej, czyli uczenia się czynności związanych z ruchami ciała, póki nie staną się one nieświadome. Dotychczas nie znano mechanizmu, który by skuteczność przerw wyjaśniał.

Stymulacja mózgu może ułatwić zapamiętywanie informacji

Dane z magnetofencefalogramów wskazują, że takie „przyspieszone odtwarzanie w tle” zachodzi w obszernej sieci pomiędzy hipokampem a obszarami kory mózgowej odpowiedzialnymi za funkcje sensomotoryczne i  korą śródwęchową (nazywaną tak ze względu na rolę, jaką odgrywa u ssaków w przetwarzaniu zapachów, u ludzi zaś związana jest z procesami zapamiętywania). To zaskoczyło badaczy, bowiem do tej pory uważano, że pamięć proceduralna związana jest z głębszymi i starszymi ewolucyjnie strukturami mózgu.

Naukowcy planują zbadać, czy nieinwazyjne techniki stymulacji mózgu mogą wpływać na ten proces i poprawiać skuteczność uczenia. Chcą też zbadać, czy podobny proces „przyspieszonego odtwarzania” ma miejsce w uczeniu się umiejętności niemotorycznych, czyli niezwiązanych z ruchami ciała.

Niedawne badania sugerują, że niebagatelną rolę w procesach konsolidacji pamięci odgrywa sen. Życie składa się z tak wielu powtarzalnych czynności, że nasz mózg bywa przetrenowany. – Życie bywa czasami nudne. Sny chronią nas przed popadnięciem w mentalną rutynę – uważa dr Erik Hoel. Jego hipoteza tłumaczy też, dlaczego sny są z reguły tak zaskakująco dziwne i nielogiczne.

Źródła: Cell Reports, Psychology Today.