Krátké přestávky pomáhají mozku naučit se nové dovednosti

souhrn

• Vědci zjistili, že vzhůru a odpočívající mozek opakovaně přehrává stlačené vzpomínky na naučenou novou dovednost.
• Zjištění poskytují pohled na to, jak lidé získávají dovednosti, a mohou pomoci těm, kteří se zotavují z mrtvice nebo jiného poranění mozku.

Pro naučení něčeho nového je důležitá praxe. Opakované opakování akce zvyšuje pravděpodobnost její zvládnutí. Nedávný výzkum však ukazuje, že krátké přestávky mohou být stejně důležité.

Studie z roku 2019 zjistila, že krátké a časté přestávky jsou velmi důležité pro zlepšení výkonu nového úkolu. Tyto krátké doby odpočinku posilují vzpomínky na právě procvičovanou novou dovednost. Zjištění zpochybnila myšlenku, že k posílení vzpomínek na nově naučenou dovednost je nutná pouze dlouhá doba odpočinku, například dobrý noční spánek. Nebylo však jasné, jak tyto krátké přestávky pomáhají mozku zvládnout nový úkol.

Výzkumný tým vedený Leonardem G. Cohenem z Národního institutu neurologických poruch a mozkových příhod (NINDS) v USA se rozhodl porozumět tomu, jak krátké doby odpočinku při bdělosti pomáhají při učení dovedností. Jejich nálezy byly zveřejněny v časopise Cell Reports 8. června 2021.

Tým mapoval mozkovou aktivitu 33 pravorukých dobrovolníků, když se naučili psát levýma rukama pětimístný kód. Mozkové vlny byly zaznamenány pomocí citlivé skenovací techniky zvané magnetoencefalografie. Účastníkům byl zobrazen kód na obrazovce a byli požádáni, aby jej na 10 sekund co nejvícekrát vypisovali a poté si udělali 10sekundovou přestávku. Tento cyklus opakovali 35krát.

Tým analyzoval data pomocí počítačového programu, který vyvinuli, což jim umožnilo dešifrovat aktivitu mozkových vln spojenou se zadáním každého čísla v kódu. Zjistili, že během kratších období odpočinku byla přehrána mnohem rychlejší verze mozkové aktivity pozorovaná během psaní (asi 20krát rychlejší).

V průběhu prvních 11 praktických pokusů byly tyto komprimované verze aktivity přehrány přibližně 25krát za dobu odpočinku. Toto číslo bylo dvakrát až třikrát častěji než aktivita pozorovaná během pozdějších dob odpočinku nebo po ukončení experimentů.

Vědci také zjistili, že účastníci, jejichž mozky přehrávali aktivitu psaní častěji, vykazovali po každém pokusu větší skoky ve výkonu než ti, kteří ji přehrávali méně často. Zjištění společně naznačují, že krátké doby odpočinku pomáhají spojit dohromady vzpomínky potřebné k osvojení nové dovednosti.

Tým také zkoumal oblasti mozku, kde došlo k přehrání. Jak se dalo očekávat, aktivita přehrávání se často děje v senzomotorických oblastech mozku, které jsou odpovědné za řízení pohybů. Viděli však také aktivitu v hipokampu a entorhinální kůře. O těchto regionech se dříve nepředpokládalo, že by hrály hlavní roli ve vzpomínkách potřebných k provádění nových úkolů.

„Naše výsledky podporují myšlenku, že bdělý odpočinek hraje stejně důležitou roli jako praxe při učení se nové dovednosti,“ říká Cohen. „Zdá se, že je to období, kdy náš mozek komprimuje a upevňuje vzpomínky na to, co jsme právě cvičili.“ Pochopení této role nervového přehrávání může nejen pomoci formovat, jak se učíme nové dovednosti, ale také jak pomáháme pacientům obnovit dovednosti ztracené po neurologickém poranění, jako je mrtvice. “