Een dubbele scheiding tussen spaargeld en langetermijngeheugen bij motorisch leren, deel 5

Mechanismen voor leersnelheidsmodulatie bij temporeel-vluchtige aanpassing

Wat zijn de mechanismen achter de toename van het leertempo bij temporeel-vluchtige aanpassing?

Tijd is een magisch bestaan. Het kan de pijn uit het verleden genezen en het lot van de toekomst veranderen. In ons dagelijks leven heeft het verstrijken van de tijd vaak invloed op ons geheugen. Soms hebben we het gevoel dat we ons een specifiek moment van een gebeurtenis niet kunnen herinneren, of merken we dat ons geheugen vervaagt. Hoewel deze verschijnselen zorgwekkend kunnen klinken, hebben tijdsschommelingen veel positieve effecten op ons geheugen.

Ten eerste helpt het verstrijken van de tijd ons om informatie beter te verwerken en op te slaan. Soms leren we op een gegeven moment iets nieuws, maar begrijpen we het op dat moment nog niet helemaal. Na verloop van tijd verteren we deze kennis echter en slaan we deze op in onze hersenen. Dit proces van het verwerken en opslaan van informatie is uiterst belangrijk voor ons geheugen. In dit proces kunnen we geleidelijk consolideren wat we leren, totdat het uiteindelijk ons ​​gezond verstand en onze vaardigheden wordt.

Ten tweede kunnen tijdsschommelingen ons ook helpen verhalen beter uit te drukken en te vertellen. Vaak horen we iemand zeggen: “Ik herinner me dat ik vorige week iets interessants heb gedaan, maar ik kan het echt niet duidelijk verwoorden.” Op dit moment zal het verstrijken van de tijd ons helpen. Na verloop van tijd zullen de details van deze gebeurtenis ons duidelijk worden, en we kunnen het beter begrijpen door voortdurend te oefenen. Zo kunnen we het verhaal in toekomstige gesprekken beter verwoorden en vertellen.

Ten slotte kunnen tijdsschommelingen in ons geheugen ons ook helpen ervaringen en gevoelens beter te onthouden. Sommigen zullen misschien zeggen dat onze gevoelens en ervaringen na verloop van tijd vervagen. Maar in feite maakt het verstrijken van de tijd onze ervaringen ook diepgaander. We herinneren ons bijvoorbeeld vaak spannende of verrassende momenten in onze ervaringen en gevoelens uit het verleden. Deze momenten zullen geleidelijk diep in ons hart worden geplaatst en onze eeuwige herinneringen worden.

Kortom, tijdsfluctuaties hebben een zeer nauwe relatie met het geheugen. Hoewel het verstrijken van de tijd enige effecten op ons geheugen kan hebben, moeten we het als een positieve kracht beschouwen. Na verloop van tijd worden we beter in het verwerken en opslaan van informatie, beter in het uiten en vertellen van verhalen, en beter in het onthouden van ervaringen en gevoelens. Het is vanwege deze positieve effecten dat we ons krachtige geheugen in ons leven beter kunnen gebruiken. Het is duidelijk dat we het geheugen moeten verbeteren, en Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola een traditioneel Chinees medicinaal materiaal is dat veel unieke effecten heeft, waaronder het verbeteren van het geheugen. De werkzaamheid van gehakt komt voort uit de verschillende actieve ingrediënten die het bevat, waaronder zuren, polysachariden, flavonoïden, enz. Deze ingrediënten kunnen op verschillende manieren de gezondheid van de hersenen bevorderen.

Klik op manieren kennen om de hersenfunctie te verbeteren

Recent werk suggereert dat een dergelijke toename van het leertempo kan worden veroorzaakt door leeromgevingen met verhoogde statistische consistentie, gedefinieerd als een positieve correlatie tussen opeenvolgende verstoringen (dwz vertraging-1 autocorrelatie) in de omgevingsdynamiek of fouten van de ene proef naar de volgende [ 52–54].

Dit consistentie-gedreven effect wordt verder versterkt wanneer de omgeving dezelfde verstoring herhaalt [54], met zeer consistente, repetitieve schakelomgevingen die de leersnelheid tot 3x verhogen ten opzichte van de basislijn en zeer inconsistente omgevingen die deze tot 5x verlagen.

Cruciaal is dat de initiële trainingsperioden in besparingsparadigma's, inclusief de huidige, worden gekenmerkt door zowel consistentie als herhaling, aangezien ze meestal bestaan ​​uit een groot aantal pogingen met dezelfde verstoring, wat leidt tot een toename van de leerwaarde tijdens herscholing.

Besparingen en expliciete aanpassing

Experiment 3 onthulde dat de tijdelijk volatiele besparingen die we waarnemen voortkomen uit impliciete aanpassing. Dit draagt ​​bij aan recent bewijsmateriaal [19,20] tegen het idee dat besparingen uitsluitend voortkomen uit expliciete aanpassing [18,43-45].

Hoewel er besparingen kunnen optreden dankzij expliciete strategieën, hebben we dit in ons experiment niet waargenomen. Hoewel dit gedeeltelijk de aanzienlijke variabiliteit in de balans tussen impliciete en expliciete aanpassing tussen individuen kan weerspiegelen[74,86], was het gebrek aan expliciete besparingen in ons onderzoek waarschijnlijk te wijten aan een experimenteel ontwerp dat impliciete aanpassing bevorderde en minimaliseerde expliciete strategie, en bood dus weinig kracht om expliciete besparingen te detecteren.

De ontwerpelementen omvatten het ontbreken van richtinstructies, het ontbreken van werkruimtemarkeringen die zijn geplaatst om opnieuw richten te vergemakkelijken, het gebruik van punt-naar-punt in plaats van schietbewegingen, en de techniek van een lage (ongeveer 25 ms) visuele feedbacklatentie voor cursorbeweging op het scherm. dit alles kan impliciet leren bevorderen [76,80-83].

Studies die de meeste van deze ontwerpelementen omkeerden, zorgden daarentegen vooral voor expliciete aanpassingen en vonden duidelijke expliciete besparingen [44].

Alles bij elkaar genomen suggereert het bewijsmateriaal nu dat zowel impliciete als expliciete aanpassing besparingen kan opleveren, zij het via verschillende mechanismen.

De huidige studie laat zien dat impliciete besparingen specifiek worden aangestuurd door het sneller opnieuw leren van een tijdelijk vluchtig geheugen, terwijl eerder onderzoek bewijs levert dat expliciete besparingen worden aangestuurd door tijdelijk persistent geheugen, aangezien expliciete besparingen waarneembaar zijn in multi-target paradigma's die tijdelijk vluchtige geheugens zouden minimaliseren. geheugen [44,45].

Als gevolg hiervan zouden we voor experimentele paradigma’s die primair expliciet leren uitlokken verwachten dat de besparingen voornamelijk worden aangestuurd door deze temporeel persistente aanpassing, en voor experimentele paradigma’s die een evenwicht tussen impliciet en expliciet leren uitlokken, zouden we verwachten dat de dichotomie tussen temporeel persistent en temporeel vluchtig is. bijdragen aan de besparingen vervagen.

Omdat we deze gevallen echter niet hebben onderzocht, kunnen we niet weten of onze verwachtingen zullen uitkomen en of complexe interacties tussen impliciet en expliciet leren tot andere resultaten kunnen leiden die niet op basis van de huidige bevindingen kunnen worden voorspeld.

Parallellen tussen tijdelijk vluchtig/temporeel persistent leren en de snelle/langzame leerprocessen van motorische aanpassing

Een ander werkgebied heeft motorische adaptatie ontleed, niet experimenteel, maar in plaats daarvan gebaseerd op een computationeel model met twee verschillende adaptieve processen: een snel adaptief proces dat snel leert en een zwakke retentie vertoont, en een langzaam adaptief proces dat langzaam leert en een sterke retentie vertoont [10]. .

Door de trainingsduur te manipuleren om verschillende hoeveelheden snel en langzaam leren uit te lokken, ontdekte een vervolgonderzoek dat 24-uurretentie specifiek werd voorspeld door de hoeveelheid langzaam leren, en niet door de hoeveelheid snel leren of algehele aanpassing [60].

Interessant genoeg weerspiegelt deze op modellen gebaseerde dissectie onze op temporele stabiliteit gebaseerde dissectie, aangezien het langzame proces, zoals temporeel persistente aanpassing, leidt tot 24-h retentie, terwijl het snelle proces, zoals temporeel vluchtige aanpassing, dat niet doet.

Er is een opmerkelijke overeenkomst tussen het onderzoek van Joiner en collega's, waaruit bleek dat 49 ± 6% (95% betrouwbaarheid) van het langzame leren op dag 1 na 24 uur behouden blijft, en experiment 4 in het huidige onderzoek, waaruit bleek dat 46 ± 9% van de persistent leren op dag 1 blijft na 24 uur behouden. Bovendien weerspiegelen de proef-tot-proef-leerkenmerken van de snelle en langzame processen die van respectievelijk vluchtige en aanhoudende aanpassing. In het bijzonder vertoont langzame aanpassing langzamer leren en betere retentie dan snelle aanpassing, net zoals temporeel aanhoudende aanpassing trager leren en betere retentie vertoont dan temporeel vluchtige aanpassing (zie respectievelijk figuren 3C, 3D en 2A).

Deze parallellen beargumenteren, hoewel speculatief, dat de temporeel vluchtige en temporeel aanhoudende leerresultaten uit onze dissectie van aanpassing overeenkomen met de impliciete componenten van snelle en langzame processen uit het tweestatenmodel. Deze mogelijkheid daagt twee prominente ideeën uit de recente literatuur uit. Ten eerste daagt de mogelijke overeenkomst tussen het snelle proces en het impliciete temporeel vluchtige leren het idee uit dat snel procesleren synoniem is met expliciete aanpassing [18,43,87].

Ten tweede daagt de mogelijkheid van een meetbare concretisering van snelle en langzame procesleren uit het tweestatenmodel de bewering uit dat modellen van contextgebaseerd leren en het schakelen tussen modellen van adaptieve processen met verschillende leersnelheden zouden moeten vervangen [41].

Het naast elkaar bestaan ​​van tijdelijk vluchtige en tijdelijk persistente herinneringen biedt een mechanisme voor contextuele interferentie

De mogelijke mapping van temporeel vluchtige aanpassing aan een proces van snel leren/lage retentie en van temporeel aanhoudende aanpassing aan een proces van langzaam leren/hoge retentie biedt een intrigerende mogelijke verklaring voor eerder werk over contextuele interferentie in zowel motorische als cognitieve taken. Contextuele interferentie verwijst naar het fenomeen dat herinneringen gevormd in omgevingen met hoge interferentie, waar de taak die wordt uitgevoerd willekeurig van de ene proef naar de volgende wordt overgeschakeld, langzamer worden geleerd, maar een hogere retentie vertonen dan herinneringen gevormd in omgevingen met lage interferentie, waar een enkele taak serieel wordt uitgevoerd. beoefend [88-93].

Als, zoals in de hier bestudeerde VMR-aanpassingstaak, zowel tijdelijk vluchtige als tijdelijk persistente herinneringen bijdragen aan het leren bij taken waarbij contextuele interferentie is waargenomen, kunnen contextuele interferentie-effecten uitsluitend worden voorspeld op basis van de temporele afstand die inherent is aan de paradigma's die deze uitlokken.

Het idee hier is dat de toestand met hoge interferentie waarin taken willekeurig van de ene proef naar de volgende worden vermengd, noodzakelijkerwijs de tijdsafstand tussen de pogingen binnen elke taak zou vergroten in vergelijking met de toestand met lage interferentie waarin taken serieel worden geoefend. Deze toename van de temporele afstand zou het mogelijk maken dat tijdelijk vluchtige herinneringen vervallen, althans gedeeltelijk, en dus de hoeveelheid tijdelijk vluchtig leren verminderen, wat het algehele leerproces zou vertragen en een toename van temporeel persistent leren zou bevorderen.

Bovendien zou de daaruit voortvloeiende vermindering van het temporeel-vluchtige leren en de toename van het temporeel-persistente leren zowel het deel van het leren dat temporeel persistent is in de toestand met hoge interferentie vergroten, wat op zijn beurt de retentie op lange termijn zou vergroten volgens de huidige bevindingen. Het vertraagde algemene leerproces en de toegenomen retentie die hier worden voorspeld voor de situatie met hoge interferentie zijn in feite de bepalende kenmerken van contextuele interferentie.

Dienovereenkomstig zou het tegenovergestelde, sneller algemeen leren maar minder retentie, worden voorspeld voor de situatie met weinig interferentie, waarbij serieel geoefende taken met een kleinere temporele tussenruimte het mogelijk zouden maken dat tijdelijk vluchtige herinneringen snel worden opgebouwd tijdens de training om de prestaties te verbeteren, maar zouden vergaan vóór retentie of overdracht. test, wat resulteert in een slechte retentie.

Het naast elkaar bestaan ​​van tijdelijk vluchtige en tijdelijk persistente herinneringen verklaart dus contextuele interferentie die zelf geen enkele interferentie vereist. Er zal verder onderzoek nodig zijn om de fractie van de waargenomen contextuele interferentie-effecten te bepalen die uit dit mechanisme voortkomen.

materialen en methodes

Ethische uitspraak

Deze studie werd goedgekeurd door de Harvard University Committee on the Use of Human Subjects (CUHS). Deelnemers waren naïef wat betreft het doel van de experimenten en gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming volgens het CUHS-beleid.

Deelnemers

In totaal namen 118 proefpersonen (48 mannen, leeftijd 22,6 ± 4,7 jaar, 13 linkshandigen) deel aan het huidige onderzoek (elk 20 in experimenten 1 en 2, 12 in experiment S1, 41 in experiment 3 en 25 in experiment 4).

Inrichting

We gebruikten dezelfde experimentele opstelling als die gebruikt in recent werk [62,63]. De proefpersonen zaten voor een apparaat bestaande uit een 200 Hz digitaliseringstablet (Wacom Intuos 3 12" × 19", resolutie van positiegegevens: 0,005 mm; nauwkeurigheid: 0,25 mm) gepositioneerd onder een 23" 120 Hz LCD-monitor.

Tijdens het experiment verplaatsten de proefpersonen een op maat gemaakt handvat, waarin een astylus zat, bovenop de tablet, waardoor we de handpositie konden registreren. Het zicht op de hand werd door de monitor geblokkeerd en de proefpersonen observeerden in plaats daarvan hun beweging op het scherm via een witte cursor die de handpositie voorstelde.

For more information:1950477648nn@gmail.com