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间隔效应神经重放,有助确定更好的脑刺激治疗

来源:智能网
时间:2021-06-24 12:03:31
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间隔效应神经重放,有助确定更好的脑刺激治疗文/陈根著名的艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们,人类对信息的遗忘速度是非常快的。如果想记住有用的信息,就必须克服遗忘曲线。作为一种有效的学习策略,

文/陈根

著名的艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们,人类对信息的遗忘速度是非常快的。如果想记住有用的信息,就必须克服遗忘曲线。作为一种有效的学习策略,类别学习中的间隔效应(spacing effect)一直是教育学、心理学中的重要领域。

所谓间隔效应,就是在学习新技能时,如果在练习时间内分段插入静息态(即清醒的放松状态),那么记忆巩固就会得到提升。另外,这一效应具有普遍性和相对稳定性。    

但目前为止,科学界还不清楚大脑如何在静息态下将离散的动作表征结合成统一,并表达成具有明确时间顺序的动作。科学家猜测,一种可能的机制是神经重放(neural replay),即在休息的时候,代表行为序列的神经活动模式重新活跃,并且时间上发生压缩,就像神经活动被摁下“快进”键。

为了验证这一想法,研究人员使用了脑磁图(magnetoencephalography,MEG)技术。30 名受试者在键盘上尽可能快速、准确地反复输入“41324”,每次实验时长 10 秒,重复 36 次,两次实验之间休息 10 秒。MEG 数据显示,受试者的大脑在静息态中发生了按键序列的神经重放。

虽然神经重放仅持续 50 毫秒,但学习速度达到了实际动作的 20 倍。与训练前或训练后的休息时间相比,神经重放的频率大约高出三倍。此外,与前 11 次实验相比,在最后 11 次实验之间的休息时间中,神经重放的频率更高,也就是说,练习期间休息次数越多,技能提升越牢固。

神经重放时,会涉及大脑网络的海马区、感觉运动区和内嗅区。其中,海马和颞叶在程序性运动记忆中会深度参与。也就是说,频繁的静息态会让神经重放强化,先前练习中激活的海马体和新皮层会在这个过程中提升,并在清醒时让技能有所巩固。

该研究首次证明,人类清醒时会对刚学过的技能进行神经回放,这对早期学习至关重要。未来,有望使用非侵入性脑刺激,测试清醒的重放是否在早期技能学习中起因果作用,并确定快速巩固是否也能强化其他类型的记忆。

此外,了解间隔效应的神经重放,还有助于优化或确定更好的脑刺激治疗策略,改善中风等脑损伤后的康复治疗效果等。