Motor Öğrenmede Tasarruflar ve Uzun Süreli Bellek Arasındaki Çifte Ayrışma Bölüm 1

Soyut

Anıları yeniden öğrenmek, sıfırdan öğrenmekten daha kolaydır. Tasarruf olarak bilinen bu avantajın, istikrarlı uzun vadeli hafızanın yeniden ortaya çıkmasından kaynaklandığı yaygın olarak varsayılmaktadır. Birikimlerin varlığı sıklıkla bir hafızanın pekiştirilip pekiştirilmediğinin bir göstergesi olarak kullanılmıştır.

Öğrenme ve hafıza birbiriyle yakından ilişkilidir ve birbirine neden olur. Öğrenme hafızası, insanların öğrenme sırasında oluşturduğu belirli bilgi ve becerileri ifade eder. İnsanlar bu bilgi ve becerileri farklı sorun ve zorluklarla başa çıkmak için kullanabilirler. Bellek, insanların bilgiyi saklama, geri alma ve yeniden üretme yeteneğini ifade eder.

Öğrenme ve hafıza yetenekleri yetersiz olduğunda insanlar öğrendikleri bilgi ve becerileri unutacak ve bunları gerçek hayata uygulayamayacaklardır. Bu aynı zamanda akademik ve kariyer gelişimlerini de etkileyecektir. Bu nedenle kendi öğrenme ve hafıza yeteneklerinizi geliştirmeniz çok önemlidir.

Öğrenme ve hafıza yetenekleri nasıl geliştirilir? Öncelikle doğru öğrenme yöntem ve tekniklerine hakim olmanız gerekir. Örneğin sınıflandırma ve ilişkilendirme gibi hafıza yöntemlerini kullanabilirsiniz. Aynı zamanda öğrenmenin düzenliliğine dikkat etmeli, sabit bir zaman ve yerde çalışmaya çalışmalısınız. İkinci olarak, hayatta sağlıklı bir yaşam sürdürmeniz, daha fazla fiziksel egzersiz yapmanız, dengeli beslenmeniz vb. gerekir; bunlar hafızanızı geliştirebilir. Son olarak, sürekli öğrenme ve düşünme ile kişinin bilişsel ve anlama yeteneklerinin sürekli gelişimi, aynı zamanda öğrenme ve hafıza yeteneklerini geliştirmenin de anahtarıdır.

Kısacası öğrenme ve hafıza yeteneklerinin geliştirilmesi bireyler için oldukça önemlidir. Doğru öğrenme yöntemlerinde ustalaşarak, sağlıklı bir yaşam durumunu sürdürerek, sürekli öğrenerek ve düşünerek öğrenme ve hafıza becerilerinizi geliştirebilir ve gelecekteki gelişiminiz için sağlam bir temel oluşturabilirsiniz. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola, birçok benzersiz etkiye sahip olan geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere içerdiği çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Ancak son bulgular, motor öğrenme oranlarının sistematik olarak kontrol edilebileceğini ve istikrarlı uzun süreli belleğin yeniden ortaya çıkmasına mekanik bir alternatif sağladığını göstermiştir. Üstelik son çalışmalar, motor öğrenmedeki tasarruflara örtülü katkıların var mı, yok mu, yoksa tersine mi döndüğü konusunda çelişkili sonuçlar bildiriyor; bu da altta yatan mekanizmaların sınırlı bir şekilde anlaşıldığını gösteriyor.

Bu mekanizmaları açıklamak için, kısa vadeli (60) zamansal kalıcılığa dayalı olarak altta yatan anıları deneysel olarak inceleyerek tasarruflar ve uzun süreli hafıza arasındaki ilişkiyi araştırıyoruz.

Motor hafızanın 60'lı yıllarda geçici olarak kalıcı olan bileşenleri, istikrarlı, birleştirilmiş uzun süreli belleğe katkıda bulunabilirken, 60'lı yıllarda zaten azalmış olan geçici olarak uçucu bileşenler bunu yapamaz. Şaşırtıcı bir şekilde, geçici olarak geçici örtülü öğrenmenin tasarrufa yol açtığını, ancak geçici olarak kalıcı öğrenmenin bunu sağlamadığını, ancak geçici olarak kalıcı öğrenmenin 24 saatte uzun süreli belleğe yol açtığını, ancak geçici olarak geçici öğrenmenin bunu sağlamadığını bulduk.

Tasarruf mekanizmaları ile uzun vadeli hafıza oluşumu arasındaki bu çifte ayrışma, tasarruflarla hafıza pekiştirme arasındaki bağlantı hakkındaki yaygın varsayımları sorgulamaktadır.

Dahası, kalıcı örtülü öğrenmenin yalnızca tasarruflara katkıda bulunmakta başarısız olmakla kalmayıp, aynı zamanda tam tersi, tasarruf karşıtı bir etki ürettiğini ve geçici olarak kalıcı olan tasarruf karşıtı tasarruflar ile geçici olarak değişken tasarruflar arasındaki etkileşimin, örtülü olup olmadığı konusunda görünüşte çelişkili olan birkaç yeni rapor için bir açıklama sağladığını bulduk. Tasarruflara katkılar vardır, yoktur veya tersine dönmüştür.

Son olarak, geçici olarak değişken ve geçici olarak kalıcı örtülü anıların edinimi için gözlemlediğimiz öğrenme eğrileri, farklı zaman süreçleriyle örtülü anıların bir arada var olduğunu göstererek, bağlama dayalı öğrenme ve tahmin modellerinin, farklı öğrenme oranlarına sahip uyarlanabilir süreç modellerinin yerini alması gerektiği iddiasına meydan okuyor. . Bu bulgular hep birlikte tasarruf ve uzun süreli hafıza oluşumu mekanizmalarına dair yeni bilgiler sağlıyor.

giriiş

Hem bildirimsel hem de prosedürel anıların yeniden öğrenilmesi, sıfırdan öğrenmekten daha kolaydır. Tasarruf olarak bilinen bu avantaj, ilk kez Hermann Ebbinghaus'un unutulmuş bir kelime listesini yeniden öğrenmenin öğrenmekten daha hızlı olduğunu gözlemlediği ufuk açıcı çalışmasında [1] takdir edildi. roman listesi.

O zamandan beri tasarruflar, insanlarda bilişsel görevler [2,3], hayvanlarda edimsel koşullandırma [4-6] ve seğirme adaptasyonu [7], kuvvet alanı adaptasyonu [7] gibi insan dışı motor görevler dahil olmak üzere çok sayıda farklı paradigmada gösterilmiştir. 8–11], görsel motor adaptasyonu[12–21] ve yürüyüş adaptasyonu [22,23].

Önceki araştırmalar genellikle tasarrufların daha önce konsolide edilmiş uzun süreli hafızanın hatırlanmasından kaynaklandığını savunmuştur [14,24,25].

Kalıcı uzun süreli anılar oluşturma yeteneği, en dikkate değer biyolojik yeteneklerden biridir; bazı anılar, sürekli sinirsel esnekliğe rağmen ömür boyu kalıcıdır.

Yaşlı Danimarkalılar, ülkelerinin 50 yıldan daha uzun bir süre sonra İkinci Dünya Savaşı sırasındaki işgali ve kurtuluşuyla ilgili haberleri çevreleyen hava durumu gibi sıradan ayrıntıları hatırladılar [26] ve şok edici ve/veya önemli olayları çevreleyen benzer anı örnekleri çoktur [27-29]. İnsanlar lisedeki sınıf arkadaşlarını onlarca yıl sonra tanır [30], eğitimden yıllar sonra üstü kapalı olarak sentetik dilbilgisi kurallarını kullanırlar [31] ve belirli görüntüleri aylar [32], hatta yıllar [33] sonra tanımlarlar. Uzun süreli anılar, sinaptik aktiviteyi kolaylaştıran moleküler mekanizmaların yönlendirdiği bir süreç olan konsolidasyon yoluyla ortaya çıkar [34,35] ve hipokampus aracılığıyla aracılık edilebilir [36,37].

Motor görevlerde, tasarrufların varlığı veya yokluğu, saatlerden aylara kadar değişen zaman ölçeklerinde, önceden eğitilmiş bir hafızanın pekiştirilip pekiştirilmediğini belirlemek için sıklıkla bir turnusol testi olarak alınmıştır [14,24,25].

Sonuç olarak, altta yatan mekanizmalar açısından tasarrufların ayrıca aşağıdakilerden kaynaklandığı ileri sürülmüştür: (1)çok oranlı bir öğrenme modelinde daha yavaş öğrenme, güçlü tutma sürecinin maskesinin kaldırılması[10]; (2) her biri farklı bir belleğe özgü olan bu tür çoklu yavaş süreçler arasında bağlam veya ilgi temelli geçiş [38-41]; veya (3) başarı veya sadece tekrarlamayla pekiştirilen, önceden öğrenilmiş bir motor planının anısına geri dönmek [16,42].

Önerilen bu mekanizmaların tümü, hem girişime hem de zamanın geçişine karşı dayanıklı, gizli, istikrarlı, birleştirilmiş bir motor hafızasının tezahürü olarak tasarruflara odaklanır.

Bu fikir doğrultusunda, yeni fakat etkili bir görüş, motor adaptasyondaki tasarrufların özellikle açık bir stratejinin hatırlanmasından kaynaklandığını [18,43,44], görsel-motor öğrenmenin örtülü bileşeninin ise tasarruflara katkıda bulunmadığını ileri sürmüştür [44].

Bu çalışmalar açık tasarruflara ilişkin açık kanıtlar sağladı, ancak kullandıkları paradigmalar çok az örtülü adaptasyonu ortaya çıkardı ve örtülü tasarrufları değerlendirme gücünü sınırladı. Daha fazla örtülü adaptasyonu ortaya çıkaran daha yeni çalışmalar, farklı bulgulara yol açmış ve örtülü adaptasyonun yeniden öğrenme sırasında daha hızlı [19,20] ya da daha yavaş [45] olduğu sonucuna varmıştır.

Avraham [45] ve Albert'in [20] çalışmaları özellikle ilgi çekicidir çünkü her ikisi de (farklı paradigmalar kullanılsa da) örtülü adaptasyonu izole etmek için tasarlandı ve yine de zıt sonuçlara ulaştı.

Bu bariz çelişkiyi ne açıklayabilir? Bir olasılık, örtülü adaptasyonun monolitik olmayabilmesidir. Farklı oranlarda yeniden öğrenilen ve bu farklı paradigmalarda farklı şekilde ortaya çıkan farklı bileşenlerden oluşabilir.

Geri çağırmaya dayalı mekanizmalara ilgi çekici bir alternatif, tasarrufların öğrenme oranındaki değişikliklerden kaynaklanmasıdır [11,15,23]; bu fikir, öğrenmenin gerçekleştiği hızın, öğrenme ortamının belirli özellikleri tarafından sistematik olarak modüle edildiğini gösteren son çalışmalarla da güçlendirilmiştir.

Bu özellikler, öğrenmeden önce mevcut olan görevle ilgili değişkenliğin miktarını [46,47], duyusal belirsizlik ile durum tahmini hakkındaki belirsizlik arasındaki dengeyi [48,49], öğrenme parametreleri arasında benzer bir kovaryans yapısıyla karakterize edilen tedirginliklere önceden maruz kalma [50,51] içerir. , benzer motor hatalara önceden maruz kalma [21,52] ve öğrenme ortamının denemeden denemeye tutarlılığı [53,54].

Özellikle, tedirginliklerin bir denemeden diğerine devam etme eğiliminde olduğu ve dolayısıyla uygulanan tedirginliğe daha fazla öngörülebilirlik kazandırdığı yüksek tutarlılıklı ortamlar, öğrenme oranlarını güçlü bir şekilde artırabilir (3 katına kadar). Bu, tasarruf çalışmaları söz konusu olduğunda kritik bir bulgudur: Tasarrufları incelemek için kullanılan adaptasyon paradigmaları genellikle aynı pertürbasyonun çok sayıda (genellikle 60 ila 120) deneme boyunca aktif olmasını içerir ve bu durum oldukça tutarlı hatalara neden olur. öğrenme oranlarının güçlü bir şekilde artmasına neden olur [52-55].

Bu mekanizma, uzun vadeli sabit hafızanın yeniden ortaya çıkmasının aksine, kısa vadeli hafızanın daha hızlı yeniden öğrenilmesini sağlayarak tasarrufa yol açabilir. Bu, başarılı eylemlerin tekrarlanması yerine yüksek tutarlılık hatalarıyla ilgili önceki deneyimlerin tasarruflara yol açtığını gösteren son sonuçlarla tutarlıdır [21].

Burada tasarrufa yol açan mekanizmalar ile istikrarlı, uzun vadeli motor hafızaların oluşumuna yol açan mekanizmaları karşılaştırıyoruz.

Motor adaptasyonu zamansal kalıcılığa dayalı spesifik hafıza bileşenlerine ayırmanın bu mekanizmalara ışık tutabileceğini varsaydık. Genel adaptasyonu 2 bileşene ayırmak için kısa 60-s zaman gecikmelerini kullanıyoruz: bu zaman gecikmesi sırasında bozulacak olan geçici-geçici adaptasyon ve gecikmeden sağ çıkabilecek olan geçici olarak kalıcı adaptasyon [56-59].

Yalnızca 60 saniye içinde sönümlendiğinden, zamansal olarak değişken adaptasyon, daha büyük zaman ölçekleri boyunca istikrarla ilişkili olan uzun süreli belleğe yol açmayacaktır [9,25,60]. Dolayısıyla, uzun süreli belleğe yol açan mekanizmalar, geçici olarak kalıcı adaptasyon içinde yer alacak ve dolayısıyla konsolidasyona bağlı tasarruflar, yalnızca geçici olarak kalıcı adaptasyon için daha hızlı öğrenmeyi öngörecektir.

Tersine, yalnızca geçici olarak geçici adaptasyon için daha hızlı yeniden öğrenme bulursak, bu, uzun süreli hafıza tarafından yönlendirilmeyen bir tasarruf mekanizmasına işaret eder.

Dikkat çekici bir şekilde, tasarrufların geçici olarak kalıcı motor anıların yeniden ortaya çıkmasıyla değil, bunun yerine geçici olarak geçici anıların daha hızlı yeniden öğrenilmesiyle sağlandığını bulduk. Paradigmamızdaki tasarruflardan sorumlu olan bu zamansal olarak değişken anıların açıktan ziyade örtülü adaptasyonu temsil ettiğini bulmaya devam ediyoruz.

Bununla birlikte, geçici olarak kalıcı ve geçici olarak uçucu bileşenlerin uzun süreli tutulmasını ölçtüğümüzde, uzun süreli belleğe yol açan şeyin geçici olarak kalıcı bir adaptasyon değil, geçici olarak kalıcı bir adaptasyon olduğunu buluyoruz. Bütün bu bulgular, birikimler ile uzun süreli hafıza arasında net bir ikili ayrışma olduğunu ortaya koyuyor.

Sonuçlar

Tasarruf ve uzun süreli hafıza mekanizmalarını aydınlatmak ve aralarındaki ilişkiyi araştırmak için bir dizi deney tasarladık. Daha önce öğrenilmiş bir adaptasyonun daha hızlı yeniden öğrenilmesi anlamına gelen tasarrufların, daha önce konsolide edilmiş, geçici olarak kalıcı bir hafızanın yeniden ortaya çıkmasıyla mı yoksa geçici, geçici olarak uçucu bir hafızanın daha hızlı edinilmesine yönelik bir eğilimle mi yönlendirildiğini araştırarak başladık.

Özellikle, ilk adaptasyonu, adaptasyonun ortadan kalkmasını ve yeniden adaptasyondaki tasarrufları geçici olarak kalıcı ve geçici olarak değişken bileşenlere ayırmak için bir paradigma yarattık.

İlk adaptasyonu takip eden bir arınma periyodu sırasında geçici olarak kalıcı ve geçici olarak uçucu anıların bozulmasına neden olan dinamikleri ilk olarak araştırdık, çünkü tasarruflar, adaptasyonun bir bileşeninin tamamlanmamış silinmesinden kaynaklanabilmektedir [10,61]. Bu bize, arınma sırasında geçici olarak kalıcı ve geçici olarak geçici adaptasyon için öğrenmeyi unutma oranlarını karşılaştırmamıza ve kritik olarak, yeniden adaptasyondan önce hem geçici olarak kalıcı hem de geçici olarak geçici anıların başlangıç ​​değerini ölçerek tasarrufların her ikisi için de doğru bir şekilde değerlendirilebilmesine olanak sağladı.

Daha sonra, motor adaptasyonunun bu 2 bileşeni için tasarrufları ayrı ayrı ölçerek, tasarrufların geçici olarak kalıcı ve geçici olarak uçucu anılara nasıl bağlı olduğunu inceledik; bu, bu anılardan birinin özellikle tasarruflardan sorumlu olup olmadığını belirlememize olanak sağladı.

Daha sonra, önceden eğitilmiş bir adaptasyonun 24 saat sonra hatırlanması olarak ölçülen uzun süreli hafızanın, adaptasyonun geçici olarak kalıcı veya geçici olarak değişken bileşeniyle ilişkili olup olmadığını araştırdık.

Tasarruflara geçici olarak değişken ve geçici olarak kalıcı katkıların ölçülmesi

Deney 1 ve 2 için N=40 denek aldık ve onları 30˚ görsel-motor rotasyon (VMR) [12,13,15–18,62–64] konusunda eğittik (Şekil 1A ve 1B). 80 başlangıç ​​eğitimi denemesinden sonra denekler, daha önce genel VMR adaptasyonunun temizlenmesi için yeterli olduğu bildirilen kısa bir (40-deneme) arınma süresinden sonra tasarruf açısından test edildi [15] veya daha uzun bir({{ 15}}deneme) arınma süresini daha kesin bir arınma sağlamak için kullandık.

Ayrıca bu 800-deneme iptalinden elde edilen verileri, adaptasyonun hem geçici olarak kalıcı hem de geçici olarak değişken bileşenleri için öğrenmeyi bırakmanın zaman akışının izini sürmek için kullandık; bu öğrenme, hem aktif öğrenmeyi (yani temel davranışı yeniden öğrenmeyi) hem de adaptasyonun doğal deneme-deneme bozulmasını kapsayacaktır [17,65-68].

Her denek, eğitimin ardından her iki tür arınma süresini de deneyimledi (bkz. Şekil 1C). Deney 1'de (N=20), ilk olarak kısa arınma süresi ve ikinci olarak uzun arınma süresi sunuldu. Deney 2'de (N=20), bu sıra tersine çevrildi (Şekil 1C, ayrıntılı bir açıklama için bkz. Malzemeler ve Yöntemler).

Bu deneyler boyunca - hem öğrenme hem de arınma sırasında - ara sıra bozulmaya karşı geçici olarak geçici adaptasyona izin verecek 1-minimum gecikmeler ekledik.

1-Min. gecikmelerden bu yana, geçici olarak geçici adaptasyonun bozulması için zaman sabitinin 2,5 ila 4 katı kadar bir miktar empoze ettik [56-58], geçici olarak kalıcı adaptasyonu etkili bir şekilde izole ederek geçici adaptasyonun yaklaşık %95 oranında azalması beklenebilir .

Operasyonel olarak geçici olarak kalıcı adaptasyonu, gecikme sonrası deneme sırasında ölçülen adaptasyon olarak ve geçici olarak uçucu adaptasyonu, genel adaptasyon (kendisi önceki 2 ve devam eden 2 gecikmesiz denemede ortalama adaptasyon olarak alınmıştır) ve geçici olarak kalıcı adaptasyon arasındaki fark olarak tanımladık (Şekil 1). 1D, ayrıca bkz. Malzemeler ve yöntemler).

For more information:1950477648nn@gmail.com