Як активне навчання покращує пам’ять

Нові дослідження дають клінічні докази того, що певний контроль над тим, як людина отримує нову інформацію, значно покращує здатність її запам’ятовувати.

Дослідження, в журналі Нейрологія природи, також пропонує перший погляд на мережу мозкових структур, що сприяють цьому явищу.

"Активний контроль над ситуацією навчання є дуже потужним, і ми починаємо розуміти, чому", - сказав професор Іллінойського університету Ніл Коен, який керував дослідженням з докторантом Джоелем Воссом.

"Цілі ділянки мозку не тільки включаються, але й функціонально підключаються, коли ви активно досліджуєте світ".

Дослідження було зосереджено на діяльності в декількох регіонах мозку, включаючи гіпокамп, розташований у медіальних скроневих частках мозку, біля вух.

Протягом десятиліть дослідники знали, що гіпокамп життєво важливий для пам’яті, зокрема тому, що ті, хто втрачає функції гіпокампа внаслідок хвороби або травми, також втрачають здатність повністю формувати і зберігати нові спогади.

Але гіпокамп діє не поодинці. Міцні нейронні зв’язки пов’язують його з іншими важливими структурами мозку, і трафік на цих магістралях рухається в обох напрямках.

Дослідження функціональної магнітно-резонансної томографії (fMRI), які відстежують кровотік у мозку, показують, що гіпокамп функціонально пов’язаний з кількома мозковими мережами - окремими ділянками мозку, які працюють у тандемі для виконання критичних завдань.

Щоб краще зрозуміти, як ці регіони мозку впливають на активне та пасивне навчання, Восс розробив експеримент, який вимагав від учасників запам'ятовування масиву об'єктів та їх точного розташування в сітці на моніторі комп'ютера.

Сірий екран з вікном у ньому одночасно виявляв лише один об’єкт. “Активні” досліджувані використовували комп’ютерну мишу, щоб вести вікно для перегляду об’єктів.

"Вони могли інспектувати все, що завгодно, хоч би хотіли, в будь-якому порядку, скільки б часу не хотіли, і їм просто сказали запам'ятати все на екрані", - сказав Восс.

“Пасивні” учні переглядали повторення рухів вікна, записаних у попередньому випробуванні активним суб’єктом.

Потім учасникам було запропоновано вибрати предмети, які вони бачили, та розмістити їх у правильних позиціях на екрані. Після випробування активні та пасивні суб'єкти помінялися ролями і повторили завдання з новим масивом об'єктів.

Дослідження виявило значні відмінності в мозковій діяльності у активних та пасивних учнів. Дослідники виявили, що ті, хто мав активний контроль над оглядовим вікном, значно краще, ніж їхні однолітки, ідентифікували оригінальні об'єкти та їх місцезнаходження.

Подальші експерименти, в яких пасивні суб'єкти використовували мишу, яка рухалася, але не керувала вікном огляду, встановили, що цей ефект не залежав від акту руху миші.

Щоб визначити мозкові механізми, що сприяють посиленню навчання у активних суб'єктів, дослідники повторили випробування, на цей раз тестуючи людей, які мали амнезію - хворобу, яка характеризується порушенням засвоєння нової інформації - в результаті пошкодження гіпокампа.

На подив дослідників, ці учасники не змогли отримати користь від активного контролю оглядового вікна.

"Ці дані свідчать про те, що гіпокампу відіграє роль не лише у формуванні нової пам'яті, але, можливо, також у сприятливих наслідках вольового контролю на пам'ять", - написали дослідники.

Візуалізація мозку (за допомогою фМРТ) здорових молодих суб'єктів, які брали участь у тих самих тестах активного та пасивного навчання, показала, що активність гіпокампа була найвищою в мозку активних суб'єктів під час цих тестів.

Декілька інших структур мозку також були більш задіяні, коли суб'єкт контролював оглядове вікно, і активність у цих регіонах мозку була більш синхронізованою з діяльністю гіпокампу, ніж у пасивних випробуваннях.

Дослідники виявили, що активність у дорсолатеральній префронтальній корі, мозочку та гіпокампі (див. Мультфільм) була вищою та більш координованою. Підвищена активність у нижній тім’яній частці, парагіпокампальній корі та гіпокампі (див. Мультфільм) відповідала кращим показникам при розпізнаванні предметів.

"Ось і ось", - сказав Коен, - "наш друг гіпокамп дуже помітно виглядає під час активного навчання".

Нові висновки кидають виклик попереднім уявленням про роль гіпокампу в навчанні, сказав Восс. Це несподіванка, сказав він, що інші регіони мозку, які, як відомо, беруть участь у плануванні та розробці стратегій, наприклад, "не можуть зробити багато, якщо вони не можуть взаємодіяти з гіпокампом".

Замість того, щоб бути пасивним гравцем у навчанні, гіпокампу "більше нагадує невід'ємну частину системи наведення літака", сказав Восс.

"У вас є вся ця інформація про швидкість, у вас є цільовий пункт призначення і кожні мілісекунди він бере інформацію про те, куди ви прямуєте, порівнює її з тим, куди вам потрібно їхати, і виправляє та оновлює".

Джерело: Університет Іллінойсу