דיסוציאציה כפולה בין חיסכון לזיכרון לטווח ארוך בלמידה מוטורית חלק 1

תַקצִיר

זיכרונות קל יותר ללמוד מחדש מאשר ללמוד מאפס. ההנחה הרווחת היא כי יתרון זה, המכונה חיסכון, נובע מהתעוררותם מחדש של זיכרונות ארוכי טווח יציבים. הנוכחות של חיסכון שימשה לעתים קרובות כסמן לשאלה האם זיכרון אוחד.

למידה וזיכרון קשורים קשר הדוק, וגורמים זה לזה. זיכרון למידה מתייחס לידע ומיומנויות מסוימים שאנשים יוצרים במהלך הלמידה. אנשים יכולים להשתמש בידע ובמיומנויות אלה כדי להתמודד עם בעיות ואתגרים שונים. זיכרון מתייחס ליכולת של אנשים לאחסן, לאחזר ולשחזר מידע.

כשיכולות הלמידה והזיכרון אינן מספיקות, אנשים ישכחו את הידע והמיומנויות שלמדו ולא יוכלו ליישם אותם בחיים האמיתיים. זה ישפיע גם על התפתחותם האקדמית והקריירה. לכן, חשוב מאוד לשפר את יכולות הלמידה והזיכרון שלך.

כיצד לשפר את יכולות הלמידה והזיכרון? קודם כל, אתה צריך לשלוט בשיטות ובטכניקות הלמידה הנכונות. לדוגמה, אתה יכול להשתמש בשיטות זיכרון כגון סיווג ושיוך. יחד עם זאת יש לשים לב לסדירות הלמידה ולנסות ללמוד בזמן ובמקום קבועים. שנית, אתה צריך לשמור על מצב חיים בריא בחיים, לעשות יותר פעילות גופנית, לאכול תזונה מאוזנת וכו', מה שיכול לשפר את הזיכרון שלך. לבסוף, למידה וחשיבה מתמשכים, ושיפור מתמיד של היכולות הקוגניטיביות וההבנה של האדם הם גם המפתח לשיפור יכולות הלמידה והזיכרון.

בקיצור, שיפור יכולות הלמידה והזיכרון חשוב מאוד ליחידים. על ידי שליטה בשיטות למידה נכונות, שמירה על מצב חיים בריא ולמידה וחשיבה מתמדת, תוכל לשפר את יכולות הלמידה והזיכרון שלך ולהניח בסיס איתן להתפתחותך העתידית. ניתן לראות שאנו צריכים לשפר את הזיכרון, ו-Cistanche deserticola יכול לשפר משמעותית את הזיכרון מכיוון ש-Cistanche deserticola הוא חומר רפואי סיני מסורתי בעל השפעות ייחודיות רבות, אחת מהן היא שיפור הזיכרון. היעילות של בשר טחון מגיעה מהמרכיבים הפעילים השונים שהוא מכיל, לרבות חומצה, פוליסכרידים, פלבנואידים ועוד. מרכיבים אלו יכולים לקדם את בריאות המוח בדרכים שונות.

לחץ לדעת 10 דרכים לשיפור הזיכרון

עם זאת, ממצאים אחרונים הוכיחו כי ניתן לשלוט באופן שיטתי על שיעורי הלמידה המוטורית, מה שמספק אלטרנטיבה מכניסטית להופעה מחדש של זיכרון יציב לטווח ארוך. יתרה מכך, עבודות אחרונות דיווחו על תוצאות סותרות לגבי האם תרומות מרומזות לחיסכון בלמידה מוטורית קיימות, נעדרות או הפוכות, מה שמרמז על הבנה מוגבלת של המנגנונים הבסיסיים.

כדי להבהיר מנגנונים אלה, אנו חוקרים את הקשר בין חיסכון לזיכרון לטווח ארוך על ידי ניתוח ניסיוני של הזיכרונות הבסיסיים בהתבסס על התמדה בזמן קצר (60).

רכיבים של זיכרון מוטורי המתמשכים זמנית ב-60 שניות עשויים לתרום לזיכרון יציב ומאוחד לטווח ארוך, בעוד שרכיבים נדיפים זמניים שכבר התפוגגו ב-60 שניות אינם יכולים. למרבה ההפתעה, אנו מוצאים שלמידה מרומזת הפכפכה זמנית מובילה לחיסכון, בעוד שלמידה מתמשכת זמנית לא עושה זאת, אך למידה מתמשכת זמנית מובילה לזיכרון לטווח ארוך ב-24 שעות, בעוד שלמידה הפכפכה זמנית לא.

הדיסוציאציה הכפולה הזו בין מנגנוני החיסכון ויצירת זיכרון לטווח ארוך מאתגרת הנחות נפוצות לגבי הקשר בין חיסכון וגיבוש זיכרון.

יתרה מכך, אנו מוצאים שלמידה מרומזת מתמשכת לא רק שאינה מצליחה לתרום לחיסכון, אלא גם מייצרת אפקט הפוך, אנטי-חסכון, וכי יחסי הגומלין בין חיסכון אנטי-חיסכון מתמשך זמני וחיסכון הפכפך זמני מספק הסבר למספר דיווחים שנראים סותרים לאחרונה לגבי האם מרומז תרומות לחיסכון קיימות, נעדרות, או הפוכות.

לבסוף, עקומות הלמידה שצפינו עבור רכישת זיכרונות מרומזים נדיפים זמנית ומתמשכים זמנית מדגימות את הקיום המשותף של זיכרונות מרומזים עם קורסי זמן שונים, ומאתגרות את הקביעה שמודלים של למידה ואומדן מבוססי הקשר צריכים להחליף מודלים של תהליכי הסתגלות עם קצבי למידה שונים. . יחד, ממצאים אלה מספקים תובנה חדשה לגבי מנגנוני החיסכון ויצירת זיכרון לטווח ארוך.

מבוא

זיכרונות, הן הצהרתיים והן פרוצדורליים, קל יותר ללמוד מחדש מאשר ללמוד מאפס. יתרון זה, המכונה חיסכון, הוערך לראשונה בעבודתו המכוננת של הרמן אבינגהאוס [1], שבה הבחין כי למידה מחדש של רשימת מילים נשכחת מהירה יותר מאשר למידה. רשימת רומנים.

חיסכון הוכח מאז בשפע של פרדיגמות שונות, כולל משימות קוגניטיביות בבני אדם [2,3], התניה אופרנטית בבעלי חיים [4-6], ומשימות מוטוריות לא אנושיות כגון הסתגלות סאקאדה [7], הסתגלות לשדה כוח [ 8-11], הסתגלות ויזו-מוטורית [12-21], והתאמת הליכה [22,23].

מחקרים קודמים קבעו בדרך כלל שחסכון נובע מהחזרה של זיכרון לטווח ארוך מאוחד בעבר [14,24,25].

היכולת ליצור זיכרונות ארוכי טווח היא אחת היכולות הביולוגיות המדהימות ביותר, עם כמה זיכרונות שנמשכים כל החיים למרות הפלסטיות העצבית הבלתי פוסקת.

דנים קשישים זכרו פרטים ארציים - כמו מזג האוויר - סביב החדשות על הפלישה והשחרור של ארצם במהלך מלחמת העולם השנייה יותר מ-50 שנה מאוחר יותר [26], ודוגמאות דומות לזיכרונות סביב אירועים מזעזעים ו/או תוצאות יש בשפע [27–29]. אנשים מזהים חברים לכיתה בתיכון עשרות שנים מאוחר יותר [30], משתמשים בשתיקה בחוקי דקדוק סינתטיים שנים לאחר האימון [31], ומזהים תמונות ספציפיות חודשים [32] או אפילו שנים [33] מאוחר יותר. זיכרונות ארוכי טווח מופיעים באמצעות קונסולידציה, תהליך המונע על ידי מנגנונים מולקולריים המאפשרים פעילות סינפטית [34,35] וניתן לתווך דרך ההיפוקמפוס [36,37].

במשימות מוטוריות, נוכחות או היעדרות של חיסכון עצמי נלקחה לעתים קרובות כמבחן לקמוס לשאלה האם זיכרון שעבר הכשרה מאוחד, בטווחי זמן הנעים בין שעות לחודשים [14,24,25].

כתוצאה מכך, במונחים של המנגנונים הבסיסיים, הוצעו עוד כי חיסכון נובע מהדברים הבאים: (1) חשיפת תהליך למידה איטי יותר, שמירה חזקה במודל למידה רב-קצבי[10]; (2) מעבר מבוסס הקשר או רלוונטיות בין מספר תהליכים איטיים כאלה, כל אחד ספציפי לזיכרון אחר [38–41]; או (3) חזרה לזיכרון של תוכנית מוטורית שנלמדה קודם לכן, שחוזקה על ידי הצלחה או חזרה בלבד [16,42].

כל המנגנונים המוצעים הללו מתמקדים בחיסכון כביטוי של זיכרון מוטורי סמוי, יציב ומאוחד, חזק הן להפרעות והן לחלוף הזמן.

בהתאם לרעיון זה, תפיסה עדכנית אך משפיעה הציעה כי חיסכון בהסתגלות מוטורית נובע במיוחד מהחזרה של אסטרטגיה מפורשת [18,43,44], בעוד שהמרכיב המרומז של למידה ויזו-מוטורית אינו תורם לחיסכון [44].

מחקרים אלה סיפקו ראיות ברורות לחיסכון מפורש, אך הפרדיגמות שבהן השתמשו העלו מעט הסתגלות מרומזת, והגבילו את הכוח להעריך חיסכון מרומז. מחקרים עדכניים יותר, שהעלו הסתגלות מרומזת יותר, הובילו לממצאים שונים, והגיעו למסקנה שההסתגלות המרומזת היא מהירה יותר במהלך למידה מחדש [19,20] או איטית יותר [45].

המחקרים של אברהם [45] ואלברט [20] הם בעלי עניין מיוחד, שכן שניהם נועדו לבודד הסתגלות מרומזת (אם כי באמצעות פרדיגמות שונות) ובכל זאת הגיעו למסקנות הפוכות.

מה יכול להסביר את הפער לכאורה הזה? אפשרות היא שהתאמה מרומזת לא יכולה להיות מונוליטית. זה עשוי להיות מורכב ממרכיבים נפרדים שנלמדים מחדש בקצבים שונים ומתקבלים בצורה דיפרנציאלית בפרדיגמות השונות הללו.

אלטרנטיבה מסקרנת למנגנונים מבוססי זיכרונות היא שחסכון נובע משינויים בקצב הלמידה [11,15,23], רעיון שחוזק על ידי עבודה עדכנית שהוכיחה כי קצב הלמידה מתרחשת מווסת באופן שיטתי על ידי מאפיינים ספציפיים של סביבת הלמידה.

מאפיינים אלה כוללים את כמות השונות הרלוונטית למשימה הקיימת לפני הלמידה [46,47], האיזון בין אי ודאות חושית ואי ודאות לגבי הערכת מצב [48,49], חשיפה מוקדמת להפרעות המאופיינת במבנה שיתופיות דומה בין פרמטרי למידה [50,51] , חשיפה קודמת לטעויות מוטוריות דומות [21,52], ועקביות ניסוי לניסוי של סביבת הלמידה [53,54].

בפרט, סביבות בעלות עקביות גבוהה, שבהן הפרעות נוטות להימשך מניסוי אחד למשנהו ובכך מעניקות יותר יכולת חיזוי להפרעה המוטלת, יכולות להגדיל מאוד את שיעורי הלמידה (עד פי 3). זהו ממצא קריטי בכל הנוגע לחקר החיסכון: פרדיגמות ההסתגלות המשמשות לחקר חיסכון מורכבות בדרך כלל מכך שאותה הפרעה פעילה עבור מספר רב של ניסויים (בדרך כלל 60 עד 120), וכתוצאה מכך שגיאות עקביות ביותר, אשר יובילו ל- מובילים לעלייה משמעותית בשיעורי הלמידה [52-55].

מנגנון זה יכול להוביל לחיסכון על ידי מתן אפשרות למידה מחדש מהירה יותר של זיכרון לטווח קצר, בניגוד להופעה מחדש של זיכרון יציב לטווח ארוך. זה עולה בקנה אחד עם התוצאות האחרונות המצביעות על כך שניסיון קודם עם שגיאות בעקביות גבוהה, בניגוד לחזרה על פעולות מוצלחות, מוביל לחיסכון [21].

כאן, אנו משווים בין המנגנונים המובילים לחיסכון לבין אלה המובילים להיווצרות של זיכרונות מוטוריים יציבים וארוכי טווח.

שיערנו שניתוח הסתגלות מוטורית לרכיבי זיכרון ספציפיים המבוססים על התמדה זמנית יכולה לשפוך אור על מנגנונים אלה. אנו משתמשים בהשהיות קצרות של 60- כדי לנתח את ההסתגלות הכוללת לשני מרכיבים: הסתגלות נדיפה זמנית, שתתפוגג במהלך עיכוב זמן זה, והתאמה מתמשכת זמנית, שתשרוד את ההשהיה [56–59].

מכיוון שהוא מתפוגג תוך 60 שניות בלבד, הסתגלות נדיפה זמנית לא תוביל לזיכרון לטווח ארוך שקשור ליציבות על פני טווחי זמן שהם בסדרי גודל גדולים יותר [9,25,60]. לפיכך, מנגנונים המובילים לזיכרון לטווח ארוך יהיו מוכלים בתוך הסתגלות מתמשכת זמנית, ולפיכך, חיסכון תלוי קונסולידציה ינבא למידה מהירה יותר אך ורק עבור הסתגלות זמנית.

לעומת זאת, אם מצאנו למידה מחדש מהירה יותר אך ורק לצורך הסתגלות נדיפה זמנית, הדבר יעיד על מנגנון חיסכון שאינו מונע על ידי זיכרון לטווח ארוך.

למרבה הפלא, אנו מוצאים שהחיסכון מונע לא על ידי הופעה מחדש של זיכרונות מוטוריים מתמשכים זמנית, אלא על ידי למידה מחדש מהירה יותר של זיכרונות נדיפים זמנית. אנו ממשיכים לגלות שהזיכרונות הנדיפים-זמניים הללו האחראים לחיסכון בפרדיגמה שלנו מייצגים הסתגלות מרומזת, ולא מפורשת.

אולם כאשר אנו מודדים את ההחזקה לטווח ארוך של הרכיבים המתמשכים-זמניים והנדיפים-זמניים, לעומת זאת, אנו מגלים כי מדובר בהסתגלות מתמשכת-זמנית, לא הסתגלות נדיפה-זמנית, שמובילה לזיכרון לטווח ארוך. יחד, ממצאים אלה מדגימים דיסוציאציה כפולה ברורה בין חיסכון לזיכרון לטווח ארוך.

תוצאות

תכננו מערך ניסויים כדי להבהיר את מנגנוני החיסכון והזיכרון לטווח ארוך ולחקור את הקשר ביניהם. התחלנו בחקירה האם חיסכון, הלמידה המהירה יותר של הסתגלות שנלמדה קודם לכן, מונעת על ידי הופעתו מחדש של זיכרון מתמשך זמני מגובש בעבר, או על ידי נטייה לרכישה מהירה יותר של זיכרון חולף, נדיף זמני.

בפרט, יצרנו פרדיגמה לנתח את ההסתגלות הראשונית, את ההדחה של ההסתגלות והחיסכון בהתאמה מחדש למרכיבים מתמשכים זמניים והפכפכים זמנית.

תחילה חקרנו את הדינמיקה שבאמצעותה זיכרונות מתמשכים זמניים והפכפכים זמניים מתפוררים במהלך תקופת כביסה לאחר הסתגלות ראשונית, שכן חיסכון יכול להיווצר משטיפה לא מלאה של מרכיב של הסתגלות [10,61]. זה איפשר לנו להשוות את שיעורי ביטול הלמידה עבור הסתגלות מתמשכת ותנודתית זמנית במהלך הדחה, ובאופן קריטי, למדוד את הערך ההתחלתי של זיכרונות מתמשכים זמניים וגם נדיפים זמניים לפני התאמה מחדש כדי שניתן יהיה להעריך במדויק את החיסכון עבור שניהם.

לאחר מכן בדקנו כיצד החיסכון תלוי בזיכרונות מתמשכים זמניים ובזיכרונות נדיפים זמנית על ידי מדידת חיסכון בנפרד עבור 2 המרכיבים הללו של הסתגלות מוטורית, מה שמאפשר לנו לקבוע אם אחד הזיכרונות הללו אחראי ספציפית לחיסכון.

לאחר מכן חקרנו האם זיכרון לטווח ארוך, הנמדד כשמירה של הסתגלות שעברה הכשרה 24 שעות מאוחר יותר, קשור למרכיב המתמשך הזמני או הנדיף הזמני של ההסתגלות.

מדידת תרומות נדיפות זמניות ומתמשכות זמנית לחסכון

עבור ניסויים 1 ו-2, גייסנו N=40 נבדקים ואימנו אותם בסיבוב ויזו-מוטורי של 30˚ (VMR) [12,13,15-18,62-64] (איור 1A ו-1B). לאחר 80 ניסויים של הכשרה ראשונית, נבדקו נבדקים לחסכון לאחר תקופת שטיפה קצרה (40-ניסוי), אשר דווחה בעבר כמספיקה לשטיפה של הסתגלות VMR הכוללת [15], או תקופה ארוכה יותר ({{ 15}}התנסות) תקופת כביסה שהשתמשנו כדי לבצע ניקוי סופי יותר.

השתמשנו גם בנתונים מ800-הדחה של ניסוי זה כדי לאתר את מהלך הזמן של ביטול הלמידה הן עבור המרכיבים המתמשכים הזמניים והן הנדיפים זמניים של ההסתגלות; ביטול למידה זה יכלול הן ביטול למידה אקטיבי (כלומר, למידה מחדש של ההתנהגות הבסיסית) והן דעיכה טבעית של הסתגלות ניסוי עד ניסוי [17,65-68].

כל נבדק חווה את שני סוגי משך ההדחה לאחר האימון (ראה איור 1C). בניסוי 1 (N=20), תקופת ההדחה הקצרה הוצגה תחילה ותקופת ההדחה הארוכה שניה. בניסוי 2 (N=20), סדר זה התהפך (איור 1C, לתיאור מפורט ראה חומרים ושיטות).

במהלך הניסויים הללו - גם במהלך הלמידה וגם במהלך ההדחה - הכנסנו מדי פעם 1-השהיות דקות שיאפשרו הסתגלות נדיפה זמנית לדעיכה.

מאחר שהעיכובים 1-מינימליים, הטלנו כמות של 2.5 עד 4× קבוע הזמן לדעיכה של הסתגלות נדיפה זמנית [56–58], צפויה דעיכה של כ-95% של הסתגלות נדיפה, ולמעשה בידוד הסתגלות מתמשכת זמנית .

הגדרנו באופן מבצעי הסתגלות מתמשכת זמנית כהסתגלות הנמדדת במהלך הניסוי שלאחר עיכוב והסתגלות הפכפכה זמנית כהבדל בין הסתגלות כוללת (בעצמה נלקחת כהסתגלות הממוצעת בשני הניסויים הקודמים ושני הניסויים הלא-עיכובים) לבין הסתגלות מתמשכת זמנית (איור 1D, ראה גם חומרים ושיטות).

For more information:1950477648nn@gmail.com