En dubbel dissociation mellan besparingar och långtidsminne i motoriskt lärande del 5

Mekanismer för inlärningshastighetsmodulering i temporally-volatile adaptation

Vilka är mekanismerna bakom ökningar av inlärningshastigheten i tidsmässigt flyktig anpassning?

Tid är en magisk tillvaro. Det kan läka det förflutnas smärta och förändra framtidens öde. I vårt dagliga liv påverkar tidens gång ofta vårt minne. Ibland känner vi att vi inte kan komma ihåg ett specifikt ögonblick i tiden för en händelse, eller så kanske vi upptäcker att vårt minne bleknar. Även om dessa fenomen kan låta oroande tidsfluktuationer har många positiva effekter på vårt minne.

För det första hjälper tidens gång oss att bättre bearbeta och lagra information. Ibland lär vi oss något nytt någon gång men förstår det inte helt just då. Men med tiden smälter vi denna kunskap och lagrar den i våra hjärnor. Denna process att bearbeta och lagra information är extremt viktig för vårt minne. I denna process kan vi gradvis konsolidera det vi lär oss tills det så småningom blir vårt sunt förnuft och våra färdigheter.

För det andra kan tidsfluktuationer också hjälpa oss att uttrycka och berätta historier bättre. Vi hör ofta någon säga: "Jag minns att jag gjorde något intressant förra veckan, men jag kan verkligen inte uttrycka det tydligt." Vid den här tiden kommer tidens gång att hjälpa oss. Med tiden kommer detaljerna i denna händelse att bli tydliga för oss, och vi kan bättre förstå den genom fortsatt övning. På så sätt kan vi uttrycka och berätta historien bättre i framtida samtal.

Slutligen kan tidsfluktuationer i vårt minne också hjälpa oss att bättre komma ihåg upplevelser och känslor. Vissa kanske säger att med tiden blir våra känslor och upplevelser suddiga. Men i själva verket gör tidens gång också våra upplevelser djupare. Till exempel kan vi ofta minnas spännande eller överraskande ögonblick i våra tidigare erfarenheter och känslor. Dessa ögonblick kommer gradvis att placeras djupt i våra hjärtan och bli våra eviga minnen.

Kort sagt, tidsfluktuationer har ett mycket nära samband med minnet. Även om tidens gång kan ha vissa effekter på vårt minne, bör vi se det som en positiv kraft. Med tiden blir vi bättre på att bearbeta och lagra information, bättre på att uttrycka och berätta historier och bättre på att minnas upplevelser och känslor. Det är på grund av dessa positiva effekter som vi bättre kan använda vårt kraftfulla minne i våra liv. Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt eftersom Cistanche deserticola är ett traditionellt kinesiskt läkemedelsmaterial som har många unika effekter, varav en är att förbättra minnet. Effekten av malet kött kommer från de olika aktiva ingredienserna det innehåller, inklusive syra, polysackarider, flavonoider, etc. Dessa ingredienser kan främja hjärnans hälsa på olika sätt.

Klicka på vet sätt att förbättra hjärnans funktion

Nyligen arbete tyder på att en sådan ökning av inlärningshastigheten kan drivas av inlärningsmiljöer med ökad statistisk konsistens, definierad som en positiv korrelation mellan successiva störningar (dvs. fördröjning-1 autokorrelation) i miljödynamik eller fel från ett försök till nästa [ 52–54].

Denna konsistensdrivna effekt förstärks ytterligare när miljön upprepar samma störning [54], med mycket konsekventa, repetitiva växlingsmiljöer som ökar inlärningshastigheterna upp till 3× från baslinjen och mycket inkonsekventa som minskar dem upp till 5×.

Kritiskt är att de inledande träningsperioderna i sparparadigm, inklusive det nuvarande, kännetecknas av både konsekvens och upprepning, eftersom de vanligtvis består av ett stort antal försök med samma störning, vilket leder till en ökning av inlärningsgraden under omskolning.

Besparingar och tydlig anpassning

Experiment 3 visade att de tidsmässigt flyktiga besparingar vi observerar härrör från implicit anpassning. Detta lägger till nya bevis [19,20] mot idén att besparingar uteslutande drivs av explicit anpassning [18,43–45].

Även om besparingar kan uppstå på grund av explicita strategier, observerade vi inte detta i vårt experiment. Även om detta delvis kan återspegla den avsevärda variationen i balansen mellan implicit och explicit anpassning mellan individer[74,86], berodde avsaknaden av explicita besparingar i vår studie troligen på en experimentell design som främjade implicit anpassning och minimerade explicit strategi och gav därför liten kraft att upptäcka explicita besparingar.

Designelementen inkluderade avsaknaden av siktningsinstruktioner, frånvaron av arbetsområdesmarkörer placerade för att underlätta återsiktning, användningen av punkt-till-punkt istället för skjutrörelser och konstruktionen av låg (cirka 25 ms) visuell återkopplingslatens för markörrörelser på skärmen, som alla kan främja implicit lärande [76,80–83].

I motsats till detta, framkallade studier som vände om de flesta av dessa designelement i första hand explicit anpassning och fann tydliga explicita besparingar [44].

Sammantaget tyder nu bevisen på att både implicit och explicit anpassning kan visa på besparingar, om än via olika mekanismer.

Den aktuella studien visar att implicita besparingar specifikt drivs av snabbare återinlärning av ett temporärt flyktigt minne, medan tidigare arbeten ger bevis för att explicita besparingar drivs av temporalt beständigt minne, eftersom explicita besparingar är observerbara i multi-target paradigm som skulle minimera temporalt flyktiga minne [44,45].

Som en konsekvens, för experimentella paradigm som i första hand framkallar explicit lärande, skulle vi förvänta oss att besparingar i första hand drivs av denna temporärt ihållande anpassning, och för experimentella paradigm som framkallar en balans mellan implicit och explicit inlärning, skulle vi förvänta oss dikotomi mellan temporalt persistent och temporalt flyktigt bidrag till sparandet suddas ut.

Men eftersom vi inte undersökte dessa fall, kan vi inte veta om våra förväntningar kommer att bestämmas eller om komplexa interaktioner mellan implicit och explicit lärande kan leda till olika resultat som inte kan förutsägas utifrån de aktuella resultaten.

Paralleller mellan temporärt flyktigt/temporärt ihållande lärande och de snabba/långsamma inlärningsprocesserna för motorisk anpassning

En annan arbetslinje har dissekerat motorisk anpassning, inte experimentellt, utan istället baserad på en beräkningsmodell med två distinkta adaptiva processer: en snabb adaptiv process som lär sig snabbt och visar svag retention, och en långsam adaptiv process som lär sig långsamt och visar stark retention [10] .

Genom att manipulera träningslängden för att framkalla olika mängder snabb och långsam inlärning, fann en efterföljande studie att 24-timretention specifikt förutspåddes av mängden långsam inlärning, snarare än mängden snabb inlärning eller övergripande anpassning [60].

Intressant nog speglar denna modellbaserade dissektion vår tidsstabilitetsbaserade dissektion eftersom den långsamma processen, som temporärt ihållande anpassning, leder till 24-h retention, medan den snabba processen, som temporalt flyktig anpassning, inte gör det.

Det finns en anmärkningsvärd överensstämmelse mellan Joiner och kollegors studie, som fann att 49 ± 6 % (95 % konfidens) av långsam inlärning på dag 1 bibehålls efter 24 timmar, och experiment 4 i den aktuella studien, som fann att 46 ± 9 % av ihållande inlärning på dag 1 behålls efter 24 timmar. Dessutom speglar inlärningsegenskaperna från försök till försök hos de snabba och långsamma processerna teones för flyktig respektive ihållande anpassning. I synnerhet visar långsam anpassning långsammare inlärning och bättre retention än snabb anpassning, precis som tidsmässigt ihållande anpassning visar långsammare inlärning och bättre retention än tidsmässigt flyktig anpassning (se fig 3C, 3D respektive 2A).

Dessa paralleller hävdar, även om det är spekulativt, att den tidsmässigt flyktiga och temporärt ihållande lärdomen från vår dissektion av anpassning motsvarar de implicita komponenterna i snabba och långsamma processer från tvåtillståndsmodellen. Denna möjlighet utmanar två framträdande idéer från den senaste litteraturen. För det första utmanar den möjliga överensstämmelsen mellan den snabba processen och den implicita tidsmässigt flyktiga inlärningen idén att inlärning i snabba processer är synonymt med explicit anpassning [18,43,87].

För det andra utmanar möjligheten till mätbar instansiering av snabb och långsam processinlärning från tvåtillståndsmodellen påståendet att modeller för kontextbaserat lärande och växlingen mellan bör ersätta modeller av adaptiva processer med olika inlärningshastigheter [41].

Samexistensen av tidsmässigt flyktiga och tidsbeständiga minnen tillhandahåller en mekanism för kontextuell interferens

Den möjliga kartläggningen av temporärt flyktig anpassning till en snabb inlärnings-/lågretentionsprocess och av temporalt ihållande anpassning till en långsam inlärnings-/högretentionsprocess ger en spännande potentiell förklaring till tidigare arbete med kontextuell interferens i både motoriska och kognitiva uppgifter. Kontextuell interferens hänvisar till fenomenet att minnen som bildas i högstörningsmiljöer, där uppgiften som utförs slumpmässigt växlas från ett försök till nästa, lärs in långsammare men uppvisar högre retention än minnen som bildas i låg-interferensmiljöer, där en enskild uppgift är seriellt. övade[88–93].

Om, som i VMR-anpassningsuppgiften som studeras här, både temporalt flyktiga och temporalt ihållande minnen bidrar till inlärning i uppgifter där kontextuell interferens har observerats, så kan kontextuella interferenseffekter förutsägas enbart baserat på det tidsavstånd som är inneboende i de paradigm som framkallar det.

Tanken här är att det högstörande tillståndet där uppgifter slumpmässigt blandas från ett försök till nästa nödvändigtvis skulle öka det tidsmässiga avståndet mellan försöken inom varje uppgift jämfört med det lågstörande tillståndet där uppgifterna övas i serie. Denna ökning av tidsavstånd skulle tillåta temporalt flyktiga minnen att förfalla, åtminstone delvis, och därmed minska mängden temporalt flyktigt lärande, vilket skulle sakta ner den övergripande inlärningen och främja ökad temporalt ihållande inlärning.

Dessutom skulle den resulterande minskningen av temporärt flyktig inlärning och ökning av temporalt ihållande inlärning båda verka för att öka andelen inlärning som är tidsbeständigt i tillståndet med hög interferens, vilket i sin tur skulle öka den långsiktiga retentionen enligt aktuella fynd. Den långsammare övergripande inlärningen och den ökade retentionen som förutspås här för tillståndet med hög interferens är i själva verket de definierande dragen hos kontextuell interferens.

På motsvarande sätt skulle det omvända, snabbare övergripande inlärning men minskad retention, förutsägas för tillståndet med låg interferens där serieövningar med minskat tidsavstånd skulle tillåta temporärt flyktiga minnen att snabbt byggas upp under träning för att förbättra prestandan, men skulle försvinna innan en retention eller överföring test, vilket resulterar i dålig retention.

Sålunda förklarar samexistensen av temporärt flyktiga och temporärt ihållande minnen kontextuell interferens som inte kräver någon interferens i sig. Ytterligare arbete kommer att krävas för att bestämma andelen av observerade kontextuella interferenseffekter som härrör från denna mekanism.

Material och metoder

Etikförklaring

Denna studie godkändes av Harvard University Committee on the Use of Human Subjects (CUHS). Deltagarna var naiva angående syftet med experimenten och gav skriftligt informerat samtycke av CUHS policy.

Deltagare

Totalt 118 försökspersoner (48 män, ålder 22,6 ± 4,7, 13 vänsterhänta) deltog i föreliggande studie (20 vardera i experiment 1 och 2, 12 i experiment S1, 41 i experiment 3 och 25 i experiment 4).

Anordning

Vi använde samma experimentuppställning som den som användes i det senaste arbetet [62,63]. Försökspersoner satt framför en apparat bestående av en 200 Hz digitaliseringsplatta (Wacom Intuos 3 12" × 19", upplösning på positionsdata: 0,005 mm; noggrannhet: 0,25 mm) placerad under en 23" 120 Hz LCD-monitor.

Under experimentet flyttade försökspersonerna ett specialtillverkat handtag, som innehöll asstylus, ovanpå surfplattan så att vi kunde registrera handpositionen. Synen av handen blockerades av monitorn och försökspersonerna observerade istället deras rörelser på skärmen genom en vit markör som representerade handens position.

For more information:1950477648nn@gmail.com