Чи необхідні попередні знання? Додаткові можливості для навчання. Відновлюють переваги пам’яті, пов’язані зі сном, за умов низького рівня попередніх знань. Частина 1
Sep 25, 2023
Резюме
Переваги пам’яті, опосередковані сном, модулюються кількома факторами. Попередні знання вважаються критичними для консолідації під час сну, незважаючи на непереконливі емпіричні висновки. Крім того, попередні знання полегшують кодування, що призводить до відмінностей у силі пам’яті перед утриманням, заповненим сном. Ми перевірили, чи може посилення пам’яті незнайомого навчального матеріалу перед сном відновити переваги пам’яті, опосередкованої сном, у випадках низького рівня попередніх знань. Сто п'ятдесят чотири здорові молоді студенти вивчили переклад голландських слів.
Сон є однією з фізіологічних потреб, які нам потрібні щодня, і він відіграє життєво важливу роль як для нашого фізичного, так і для психічного здоров’я. Загальновідомо, що недосип може негативно вплинути на наше фізичне та психічне самопочуття, але чи знаєте ви? Сон також тісно пов'язаний з нашою пам'яттю.
Вчені довели, що між сном і пам'яттю існує дуже важливий зв'язок. Хороший сон є однією з необхідних умов для покращення пам'яті та здатності до навчання. Коли ми засинаємо, мозок виділяє нейромедіатор під назвою меланін, який може сприяти розслабленню тіла та сну, а також може сприяти формуванню та збереженню спогадів.
У нашому мозку є область під назвою гіпокамп, яка є важливою частиною, що відповідає за зберігання та керування вмістом пам’яті. Поки ми спимо, гіпокамп активніший, допомагаючи зберігати знання та інформацію, отримані в результаті навчання та досвіду протягом дня, у довготривалій пам’яті. Крім того, сон також допомагає очистити мозок від непотрібної інформації, сприяє відновленню базової структури мозку, а також покращує ефективність і якість роботи мозку.
Таким чином, підтримка повноцінного сну та стабільна якість сну є основними умовами для покращення пам’яті та здатності до навчання. Якщо ми спимо дуже мало або маємо погану якість щодня, ми схильні до таких проблем, як втрата пам’яті, неуважність і низька ефективність навчання, що вплине на наше життя та навчання.
Підсумовуючи, між сном і пам’яттю існує тісний зв’язок. Хороший сон може допомогти нам покращити нашу пам’ять і здібності до навчання, а також покращити ефективність роботи та якість життя. Тому ми повинні цінувати кожну можливість виспатися та підтримувати хороші звички до сну, щоб ми могли щодня бути сповненими енергії та бадьорості та радіти кращому життю та майбутньому! Видно, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola також може регулювати баланс нейромедіаторів, наприклад підвищувати рівень ацетилхоліну та факторів росту. Ці речовини дуже важливі для пам'яті та навчання. Крім того, м’ясо також може покращити кровообіг і сприяти доставці кисню, що може гарантувати, що мозок отримує достатню кількість поживних речовин і енергії, тим самим покращуючи життєздатність і витривалість мозку.
Клацніть знати добавки для покращення пам'яті
Одна група була німецькомовною, друга — франкомовною. Оскільки французька менш схожа на нідерландську, ніж на німецьку, ми очікували нижчого попереднього знання французької мови учасників. Ми маніпулювали силою пам’яті під час кодування перед сном, змінюючи кількість можливостей навчання (один і два раунди для німецькомовних учасників і два і три раунди для франкомовних учасників).
При використанні тієї самої парадигми навчання для обох груп (два раунди) нижчі попередні знання модулюють переваги пам’яті, опосередкованої сном: франкомовні учасники не продемонстрували жодних переваг у пам’яті після нічного сну порівняно з денним неспанням. Навпаки, німецькомовні учасники продемонстрували сильні переваги пам’яті, опосередкованої сном. Однак збільшення сили пам’яті перед сном відновило переваги пам’яті, опосередкованої сном, у французів до рівня німецькомовних учасників.
І навпаки, скорочення тренувань німецькомовних учасників зменшило переваги пам’яті, опосередкованої сном. Наші результати показують, що попередні знання та міцність пам’яті сильно модулюють переваги пам’яті, пов’язані зі сном. Однак у випадках низького рівня попередніх знань переваги пам’яті, опосередкованої сном, можна успішно відновити шляхом додаткового навчання. Хоча попередні знання можуть модулювати процеси кодування та консолідації в більш загальному плані, його вплив на специфічні для сну процеси збереження пам’яті може бути менш важливим, ніж передбачалося раніше.
КЛЮЧОВІ СЛОВА
Міцність пам’яті, попередні знання, консолідація пам’яті, залежна від сну.
1|ВСТУП
Сон сприяє консолідації спогадів більше, ніж неспання. Розмір опосередкованих сном переваг пам’яті залежить від низки методологічних питань (Cordi & Rasch, 2021; Schoch та ін., 2017). Одним з важливих факторів, що впливає на переваги пам’яті, опосередкованої сном, є ступінь попереднього знання навчального матеріалу, тоді як напрямок впливу є досить суперечливим.
Деякі дослідження показали, що вищий рівень попередніх знань про асоціацію, отриману перед сном, призводив до меншої опосередкованої сном користі для пам’яті: наприклад, Пейн та його колеги (Payne та ін., 2012) показали, що відмінності в пам’яті між інтервалами збереження сну і неспання відбувалося лише для семантично непов’язаних пар слів, але не для семантично пов’язаних пар. Так само Хавас і співавтори (2018) надали докази того, що сон мав більшу користь для закріплення пар слів з незнайомої мови порівняно з парами слів з рідної мови.
Також у дітей, які мають менше попередніх знань, ніж у дорослих, переваги офлайн-періоду консолідації, включаючи сон, були більшими для фонологічно відмінних слів (James et al., 2019).
З іншого боку, кілька досліджень підкреслили важливу роль сну в інтеграції нової інформації (за участю гіпокампу) в існуючі кортикальні мережі знань, що вважається однією з основних функцій сну для формування пам’яті відповідно до гіпотези консолідації активних систем ( Born & Wilhelm, 2012; Klinzing та ін., 2019). Наприклад, дослідження вимірювання активності мозку за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії дали натяки на те, що сон сприяє перерозподілу слідів пам’яті в гіпокампально-неокортикальному (Gais та ін., 2007; Takashima та ін., 2006). Hennies та ін. (2016) показують, що після накопичення попередніх знань про навчальний матеріал протягом 2 тижнів, сон (і зокрема веретена сну) сприяв утриманню та базовому роз’єднанню гіпокампа протягом 24 годин, особливо для інформації, що стосується схеми, але не спогадів, які не мають відношення до схеми. Перевага консолідації під час сну на основі сумісної зі схемою інформації була прямо продемонстрована Дюррантом та його колегами (Durrant et al., 2015), які повідомили, що лише елементи, що відповідають схемі, але не невідповідні, виграють від інтервалів утримання, заповнених сном.
На підтримку цього уявлення під час завдання з вивчення другої мови учасники з вищим ступенем металінгвістичних знань отримали більше прибутку від інтервалу утримання, заповненого сном (Zion et al., 2019). Нарешті, Грох та його колеги (Groch та ін., 2017) дослідили вплив попередніх знань і переваги цілеспрямованої реактивації пам’яті під час сну, порівнюючи знайомі та незнайомі асоціації слово–об’єкт. Вони показали, що підказки до слів під час сну збільшують пам’ять лише про пов’язані об’єкти, коли вони знайомі. Це відкриття привело авторів до висновку, що попередні знання є передумовою для консолідації пам’яті, опосередкованої сном (Groch та ін., 2017).
Важлива роль попередніх знань не лише для консолідації пам’яті, опосередкованої сном, але й для навчання та пам’яті загалом, була визнана протягом тривалого часу. У 1932 році Бартлетт запропонував і показав, що навчання є кращим і потребує менше зусиль, якщо нова інформація вписується у вже існуючі схеми (Бартлетт, 1932).
Полегшення кодування нової інформації вже існуючими знаннями підтверджується багатьма наступними відкриттями (Royer & Perkins, 1977). Ідея про те, що схеми та попередні знання також можуть впливати на процеси консолідації (а не лише сприяти кодуванню), базується на нейронаукових дослідженнях переважно на гризунах (Tse та ін., 2007; Wang & Morris, 2010). Наприклад, Van Kesteren et al. (2010) запропонували, що якщо нова отримана інформація відповідає встановленим структурам знань, передбачається, що консолідація спогадів відбувається швидше, оскільки перехресні переговори гіпокампа, які вирішують труднощі кодування, не повинні мати місце (Van Kesteren et al., 2010). Таким чином, перерозподіл нещодавно закодованих спогадів від гіпокампу до кортикальних структур мозку може відбуватися швидше за допомогою схемно-конгруентних знань протягом періоду консолідації (Van Kesteren et al., 2012). Крім того, було припущено, що вивчення нової інформації може бути отримано швидко та безпосередньо в кортикальних системах навчання без залучення системи гіпокампу (McClelland, 2013). Нещодавно було надано докази швидкого коркового навчання у людей (Brodt та ін., 2018). У той час як швидке кортикальне навчання ставить під сумнів кілька основних припущень підходу системної консолідації, передбачається, що сон також відіграє корисну роль для спогадів, отриманих за допомогою швидкого кортикального навчання (для огляду див. Pöhlchen & Schönauer, 2020).
Тим не менш, сильний вплив попередніх знань на процеси кодування створює проблему для інтерпретації результатів дослідження впливу попередніх знань на консолідацію пам’яті, опосередкованої сном: вивчення нової інформації, яка відповідає попереднім знанням, завжди призведе до кращої пам’яті. сили перед періодом утримання, заповненим або сном, або неспання. Таким чином, наявність або відсутність переваг пам’яті, опосередкованих сном, може бути пов’язано з відмінностями перед сном у силі пам’яті як такої і, отже, менше пов’язано з рівнями попередніх знань. Кілька досліджень показали, що переваги пам’яті, опосередкованої сном, можуть сильно модулюватися силою пам’яті перед сном (для огляду див. Diekelmann et al., 2009). Наприклад, суб’єкти майже ідеально (тобто 90% правильних відповідей) засвоїли матеріал до запам’ятовування, сон не вплинув на подальшу ефективність пам’яті. Однак у тому ж дослідженні було показано позитивний вплив сну на слабші сліди пам’яті (Drosopoulos et al., 2007).
Дослідження помилкових спогадів також прийшло до висновку, що сон посилює помилкові спогади, особливо коли рівень кодування низький (Diekelmann et al., 2010). Навпаки, при надто слабкому кодуванні консолідація, опосередкована сном, також була порушена (Walker et al., 2019). У цьому дослідженні переваги офлайн-консолідації не виявились під час тестування лексичної інтеграції нових слів. Однак вони все ще з'являлися в явних завданнях (тобто пригадування та розпізнавання). В інших дослідженнях суб’єкти з найвищою продуктивністю продемонстрували покращення продуктивності, пов’язаної зі сном, у кількох декларативних завданнях пам’яті, а суб’єкти з низькою продуктивністю – ні (Tucker & Fishbein, 2008). Ці дослідження досягли різної сили пам’яті через кілька факторів, таких як глибина кодування (Drosopoulos та ін., 2007), помітність інформації (Wilhelm та ін., 2011) або рівень навичок учасників (Diekelmann та ін., 2010; Tucker & Fishbein). , 2008).
Крім того, силою пам’яті також можна маніпулювати, змінюючи кількість навчання, яке відбувається, наприклад, пропонуючи більш-менш негайні раунди пригадування перед інтервалом збереження. Перевіряючи пам’ять відразу після навчання, два механізми сприяють створенню сліду пам’яті: відповідно до ефекту тестування, повторне тестування викликає більші зусилля при обробці навчального матеріалу, необхідного для активного пригадування, на відміну від простого повторного використання, і полегшує доступність пам’ять під час подальшого пригадування (Sutterer & Awh, 2015). Крім того, повторне тестування інформації негайно підвищує її актуальність у майбутньому, що, як було показано, також сприяє ефекту сну (Wilhelm et al., 2011). Таким чином, зміна обсягу повторного тестування перед сном має бути ефективним способом маніпулювання силою пам’яті для усунення недоліків у кодуванні у випадках низького рівня попередніх знань.
Щоб перевірити, чи можна протидіяти впливу попередніх знань на переваги пам’яті, опосередкованої сном, зміною рівня пам’яті перед сном, ми тут використали відмінну міжмовну подібність між нашим навчальним матеріалом нідерландською мовою та рідною мовою наших суб’єктів. Оскільки французька мова більш далека від голландської, ніж німецька, носії французької мають страждати від обмеженої можливості інтегрувати щойно вивчену лексику в схему. Навпаки, німецькомовні суб’єкти повинні виграти від сумісності обох мов (Ringbom, 2006). Якщо закріплення нещодавно вивченого матеріалу підтримується лише під час сну, якщо вже існують знання, у які ця нова інформація може бути вбудована, ми не повинні виявити сприятливий вплив сну у франкомовних суб’єктів, а лише у німецькомовних суб’єктів. Проте, якщо міцність пам’яті може компенсувати відсутність попередньої мережі знань, франкомовні суб’єкти повинні мати можливість отримати користь від сну, якщо їм запропонують більше циклів навчання.
2|МЕТОДИ
2.1|Учасники
Ми включили в аналіз 154 здорових студентів віком від 18 до 30 років (21,49 ± 2,07 року), з них 128 жінок і 26 чоловіків; сімдесят дев'ять з них були німецькомовними, а інші 75 - корінними французами. Критеріями виключення були знання голландської мови, соматичні або психологічні проблеми зі здоров’ям, регулярний прийом ліків (крім протизаплідних таблеток), змінна робота протягом останніх 6 тижнів і ліворукість. Крім того, їх попросили утриматися від споживання кофеїну та алкоголю в дні експерименту. Усі суб’єкти погодилися на інформовану згоду та отримали відшкодування за участь. Дослідження було схвалено Комітетом з етики Цюріхського університету.
Німецька вибірка була додатково розділена на n=40 суб’єктів у групі сну та n=39 у групі неспання, а французькі учасники на n=36 у групі сну та n {{3 }} у групі пробудження.
Третім фактором між суб'єктами була сила пам'яті. Після вивчення лексики n=40 німецькомовних суб’єктів негайно зіткнулися з пошуком підказок без зворотного зв’язку. Потім n=39 німецькомовних і n=36 франкомовних суб’єктів пройшли додатковий раунд пошуку, включаючи зворотний зв’язок перед остаточним пригадуванням, тоді як інші n=39 франкомовних суб’єктів були представлений двома раундами пригадування за вказівкою та зворотного зв’язку після навчання та перед остаточним відтворенням підказки без зворотного зв’язку. Оскільки німецька з точки зору мови ближча до голландської, ніж до французької, два варіанти навчання у носіїв Франції вважалися низькою силою пам’яті, а у німецькомовних суб’єктів – високою.
3|МАТЕРІАЛ
3.1|Завдання на перевірку слів
Щоб перевірити швидкість вгадування голландських слів перед будь-якою можливістю вивчення, суб’єкти прослухали 12 голландських слів і відтворили їх в навушниках. Після кожного слова вони мали вказати французький чи німецький переклад. Загалом 21,97% ± 10,94% (середнє ± стандартне відхилення) було оцінено правильно з діапазоном від 0% до 58,3%. Французи та німці суттєво відрізнялися у виконанні цього завдання (t152=2,66, p=0,009) із низьким рівнем виявлення 24,3% ± 1,36% у французів та 19,73% ± 1,09% з німецькомовних предметів, і тому вважається дуже низьким рівнем знання слів. Як було зазначено пізніше, під час отримання результатів цей тест на вгадування не залежав від легкості вивчення слів. Це виявилося у незначному зв’язку між цим скринінгом і ефективністю вивчення голландських слів у німецькомовних суб’єктів (r38=0.06, p=0.72) та франкомовних суб’єктів (r 34=0.006, p=0.97).
3.2|Завдання на вивчення слова
Завдання на вивчення слів складалося з пробного вивчення та одного–трьох раундів пригадування за допомогою сигналів із зворотним зв’язком або без нього. Навчальними матеріалами були 120 голландських іменників та їхній переклад німецькою мовою, взятий з наших попередніх досліджень (Schreiner & Rasch, 2015) або їх французький переклад відповідно (адаптовано з Gomez-Fonseca, 2014). Таким чином, голландські слова були однаковими для обох мов. Завдання було запрограмовано в E-Prime. Нідерландські слова були записані жіночим голосом і адаптовані для тривалості (400–650 мс).
3.2.1|Випробування навчання
Під час навчання нідерландські слова акустично подавалися учасникам із гучністю 70 дБ через гучномовці. Суб'єктам було запропоновано запам'ятати якомога більше слів. Ця презентація супроводжувалася чорним шрифтом на білому фіксуючому хрестику на екрані протягом 500 мс, якому передував відповідний німецький або французький переклад. Іменник було представлено чорним шрифтом Arial, розміром шрифту 12 за 2000 мс перед тим, як наступне голландське слово було подано акустично. Цей інтервал становив від 2000 мс до 2200 мс. Після блоків 40-пар слів було надано розрив 60-.
For more information:1950477648nn@gmail.com
