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考试必备!研究发现:大脑在清醒休息时,以20倍的速度回放新记忆

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 Emma Chou • 2021-09-28 20:13:08 来源:前瞻网 E3830G1
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在一项针对健康志愿者的研究中,美国国立卫生研究院(NIHealth)的研究人员绘制出了人类学习一项新技能时的大脑活动,比如在钢琴上弹奏一首新歌,并发现了为什么在练习中短暂休息是学习的关键。

研究人员发现,在休息期间,志愿者的大脑会快速地反复播放他们练习时看到的活动的更快版本。志愿者重复这个活动的次数越多,他们在随后的练习中表现得越好,这表明休息时可以增强记忆。

研究结果支持这样一种观点,即在学习一项新技能时,清醒的休息与练习同样重要,这似乎是大脑压缩和巩固刚刚练习的记忆时期。了解神经重放的作用,不仅有助于塑造我们学习新技能的方式,还有助于我们帮助患者恢复中风等神经损伤后失去的技能。

这项研究在美国国立卫生研究院临床中心进行。科恩博士的团队使用了一种高度敏感的扫描技术——脑磁图,记录了33名健康的右撇子志愿者在学习用左手输入五位数测试代码时的脑电波。实验开始时,受试者被要求在屏幕上显示“41234”代码,并在10秒内尽可能多地打字,然后休息10秒。受试者被要求重复这个交替练习和休息的循环,总共35次。

在最初的几次试验中,受试者正确输入代码的速度显著提高,然后在第11个周期前后趋于平稳。而脑磁图数据显示,一种神经重放发生在清醒休息期间,只持续了50毫秒,却比实际行为快20倍!与训练前或训练后的休息时间相比,在两轮训练之间的休息期间,这些神经重放的频率约为3倍。

这意味着,休息期间重复回放的频率预示着记忆的增强。也就是说,大脑更经常重复打字活动的受试者在每次试验后的表现都比那些不经常重复打字活动的受试者更明显。

不出所料,研究小组发现重放活动经常发生在大脑负责控制动作的感觉运动区域。然而,他也看到了大脑其他区域的活动,即海马体和内嗅皮层。

传统上,人们认为海马体和内嗅皮层在程序性记忆中可能不会发挥如此重要的作用。相反,研究结果表明,当学习这些类型的技能时,这些区域会与感觉运动皮层快速地交流。

总的来说,研究结果支持这样一种观点,即在清醒休息期间操纵重放活动可能是一种强大的工具,研究人员可以使用它来帮助人们更快地学习新技能,并可能促进中风康复。

这一研究以“Consolidation of human skill linked to waking hippocampo-neocortical replay”为题发表在《细胞报告》(Cell Reports)上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00539-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124721005398%3Fshowall%3Dtrue

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