Специфични обрасци таласа мозга за различите стилове учења

Ново истраживање додаје значајан увид у то како се различите врсте стилова учења карактеришу у мозгу. Истражитељи верују да нови увиди могу помоћи у раном откривању Алцхајмерове болести и низа других неуролошких стања која утичу на експлицитно и имплицитно учење.

Истражитељи објашњавају да учење како педалирати бицикл и памћење правила шаха захтева две различите врсте учења. Ново истраживање сада први пут показује да се различите врсте учења могу разликовати по обрасцима можданих таласа које производе.

Ови различити неуронски потписи могли би да воде научнике док проучавају неуробиологију у основи како обојица учимо моторичке вештине и радимо кроз сложене когнитивне задатке, каже Еарл К. Миллер из МИТ-а, професор неурознаности и виши аутор чланка.

Комплетни налази студије налазе се у часопису Неурон.

Када неурони пуцају, они производе електричне сигнале који се комбинују и формирају мождане таласе који осцилирају на различитим фреквенцијама. „Наш крајњи циљ је да помогнемо људима са недостацима учења и памћења“, напомиње Миллер.

„Могли бисмо пронаћи начин да стимулишемо људски мозак или да оптимизујемо технике тренинга за ублажавање тих дефицита.“

Неуронски потписи могу помоћи у идентификовању промена у стратегијама учења које се јављају код болести попут Алзхеимерове болести, са циљем да се раније дијагностикују ове болести или побољшају одређене врсте учења како би се пацијентима помогло да се носе са поремећајем, каже Роман Ф. Лоонис, апсолвент и први аутор рада.

Историјски гледано, научници су некада мислили да је свако учење исто. Тада су, како објашњава Миллер, сазнали за пацијенте као што је чувени Хенри Молаисон или „Х.М.“, који су развили тешку амнезију 1953. године након што му је уклоњен део мозга у операцији за контролу епилептичних напада.

Молаисон се није могао сетити да је доручковао неколико минута након оброка, али успео је да научи и задржи моторичке вештине које је научио, као што је тражење предмета попут звезде петокраке у огледалу.

„Х.М. и други амнезијаци су временом постајали све бољи у овим вештинама, иако се раније нису сећали да су то радили “, каже Миллер.

Подјела је открила да се мозак укључује у двије врсте учења и памћења - експлицитно и имплицитно.

Експлицитно учење „је учење чега сте свесни, када размишљате о ономе што учите и можете артикулирати оно што сте научили, попут памћења дугачког одломка у књизи или учења корака сложене игре попут шаха, ”Објашњава Миллер.

„Имплицитно учење је супротно. Могли бисте то назвати учењем моторичких вештина или меморијом мишића, оном врстом учења којој немате свестан приступ, попут учења вожње бицикла или жонглирања “, додаје он.

„Радећи то постајете све бољи и бољи у томе, али заправо не можете артикулирати оно што учите.“

Међутим, многи задаци, попут учења свирања новог музичког дела, захтевају обе врсте учења, напомиње он.

Када су истраживачи МИТ-а проучавали понашање животиња које уче различите задатке, открили су знаке да различити задаци могу захтевати експлицитно или имплицитно учење.

У задацима који су захтевали упоређивање и подударање две ствари, на пример, чини се да су животиње користиле и тачне и нетачне одговоре како би побољшале своје следеће подударање, што указује на експлицитан облик учења.

Али у задатку где су животиње научиле да померају поглед у једном или другом смеру као одговор на различите визуелне обрасце, само су побољшале своје перформансе као одговор на тачне одговоре, сугеришући имплицитно учење.

Штавише, истраживачи су открили да су ове различите врсте понашања праћене различитим обрасцима можданих таласа.

Током експлицитних задатака учења, дошло је до повећања алфа2-бета можданих таласа након тачног избора, и повећања делта-тхета таласа након нетачног избора. Алфа2-бета таласи су се повећавали са учењем током експлицитних задатака, а затим су се смањивали како је учење напредовало.

Истраживачи су такође видели знакове нервног скока активности који се јавља као одговор на грешке у понашању, назване негативност у вези са догађајима, само у задацима за које се сматрало да захтевају експлицитно учење.

Пораст алфа-2-бета можданих таласа током експлицитног учења „могао би да одражава изградњу модела задатка“, објашњава Миллер.

„А онда након што животиња научи задатак, алфа-бета ритмови тада опадају, јер је модел већ изграђен.“

Супротно томе, делта-тхета ритмови су се само повећавали са тачним одговорима током имплицитног задатка учења, а смањивали су се током учења. Миллер каже да би овај образац могао одражавати неурално „поновно повезивање“ које кодира моторичку вештину током учења.

„Ово нам је показало да постоје различити механизми током експлицитног и имплицитног учења“, примећује он.

Лоонис каже да би потписи можданих таласа могли бити посебно корисни у обликовању начина на који подучавамо или обучавамо особу док учи одређеном задатку.

„Ако успемо да откријемо врсту учења која се догађа, онда ћемо можда моћи да побољшамо или пружимо боље повратне информације за тог појединца“, каже он.

„На пример, ако више користе имплицитно учење, то значи да се вероватније ослањају на позитивне повратне информације, а ми бисмо могли да модификујемо њихово учење да бисмо то искористили.“

Неуронски потписи такође могу помоћи у откривању поремећаја попут Алцхајмерове болести у ранијој фази, каже Лоонис.

„У Алзхеимеровој болести, врста експлицитног учења чињеница нестаје са деменцијом и може доћи до повратка ка другој врсти имплицитног учења“, објашњава он. „Будући да је један систем учења у квару, морате се ослонити на други.“

Раније студије су показале да су одређени делови мозга као што је хипокампус ближе повезани са експлицитним учењем, док су подручја попут базалних ганглија више укључена у имплицитно учење.

Али Миллер каже да студија можданих таласа указује на „пуно преклапања у ова два система. Они деле пуно истих неуронских мрежа. “

Извор: МИТ