Короткие перерывы помогают мозгу в эффективном обучении

Наибольшая эффективность в обучении достигается в короткие периоды отдыха между периодами практики, выяснили американские ученые.

С помощью эксперимента с использованием магнитоэнцефалографии они показали, что точность и скорость выполнения заданий растет как раз в десятисекундые перерывы во время практики, и это улучшение сопровождается активностью лобно-теменных зон в бета-диапазоне. Статья опубликована в журнале Current Biology.

Переход воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную называется консолидацией, и процесс этот затрагивает не только память о событиях и конкретных предметах, но также и память моторную — то есть ту, которая задействована при обучении различным навыкам. Чаще всего в этом случае эффективность консолидации оценивают через несколько часов или дней после того, как человек впервые познакомился с навыком и успел его несколько раз повторить, а также поспать: считается, что наиболее эффективный процесс закрепления воспоминаний происходит во время сна.

В новой работе ученые под руководством Марлин Бенструп (Marlene Bönstrup) из Национального института неврологических расстройств и инсульта (Мэриленд, США) решили проверить, как на процесс обучения влияют небольшие периоды отдыха непосредственно в процессе обучения. 

В их исследовании приняли участие 27 человек: в ходе эксперимента их просили с помощью левой руки (все испытуемые были правшами) как можно быстрее и точнее воспроизвести на клавиатуре сочетания из пяти клавиш, которое им показывали на экране. Каждый палец руки участники положили на клавиши, которые соответствовали цифрам от 1 до 4, а во время эксперимента на экране в течение десяти секунд появлялись сочетания вроде 1-2-4-3-1. После каждого десятисекундного периода практики следовали десять секунд отдыха, а всего участникам необходимо было пройти 36 пар обучения и отдыха, а на следующий день участники вернулись и выполнили еще 9 таких пар. Во время эксперимента активность их мозга регистрировали с помощью магнитоэнцефалографии. 

Ученые заметили, что в течение первых нескольких минут эксперимента эффективность участников росла, после чего сравнялась и вышла в плато примерно к 11 попытке. Затем они сравнили изменения скорости нажатия на клавиши во время выполнения задания (то есть непосредственно при нажатии на клавиши) и в период отдыха (то есть между последним нажатием и последующим за ним после периода отдыха), а также точности нажатия. Оказалось, что эффективность выполнения задания существенно не менялась во время периодов выполнения задания (p = 0,68), но значительно (p < 0,001) росла в моменты отдыха. Из этого ученые сделали вывод, что активное обучение приходится не на время практики, а на короткие перерывы между ними.

Проанализировав МЭГ-данные, ученые обнаружили характерную для периода отдыха активность в бета-диапазоне (от 12 до 30 Герц) в лобно-теменных зонах, расположенных контрлатерально используемой руке (то есть в правом полушарии). Активность в бета-диапазоне характерна, в частности, для периодов концентрации и закрепления обучения моторным командам. 

Авторы работы пришли к выводу о том, что наиболее эффективный процесс обучения происходит во время коротких перерывов между повторяющимися сессиями: судя по всему, для процесса консолидации хватает и такого небольшого периода, как 10 секунд. Полученные учеными данные могут пригодиться при терапии, направленной на восстановление функций конечностей после инсульта и травм головного мозга.

В восстановлении моторных функций после инсульта также помогает неинвазивная стимуляция — как электрическая, так и магнитная. Это год назад с помощью метаанализа показали американские ученые.

Автор: Елизавета Ивтушок

Поступить в МТИ