Spetsiifilised ajulaine mustrid erinevate õppimisstiilide jaoks

Uus uurimus lisab märkimisväärse ülevaate selle kohta, kuidas eri tüüpi õppimisstiile ajus iseloomustatakse. Uurijate arvates võivad uued teadmised aidata varakult tuvastada Alzheimeri tõbe ja paljusid muid neuroloogilisi seisundeid, mis mõjutavad otsest ja kaudset õppimist.

Uurijad selgitavad, et jalgrattaga pedaalimise ja malereeglite pähe õppimine nõuab kahte erinevat tüüpi õppimist. Uus uurimus näitab nüüd esimest korda, et erinevat tüüpi õppimist saab eristada nende tekitatud ajulaine mustrite järgi.

Need erinevad närviallkirjad võivad teadlasi suunata, kui nad uurivad neurobioloogiat selle kohta, kuidas me motoorset oskust õpime ja keeruliste kognitiivsete ülesannete abil töötame, ütleb MIT-i neuroteaduste professor Earl K. Miller, vanem autor.

Uuringu täielikud leiud on ajakirjas Neuron.

Neuronite tulekahju korral tekitavad nad elektrisignaale, mis ühinevad ja moodustavad erinevatel sagedustel võnkuvad ajulained. "Meie lõppeesmärk on aidata õppimise ja mälupuudusega inimesi," märgib Miller.

"Me võime leida viisi, kuidas stimuleerida inimese aju või optimeerida treeningvõtteid nende puudujääkide leevendamiseks."

Neuraalsed allkirjad võivad aidata tuvastada muutusi õppestrateegiates, mis esinevad selliste haiguste korral nagu Alzheimeri tõbi, pidades silmas nende haiguste varasemat diagnoosimist või teatud tüüpi õppimise tõhustamist, et aidata patsientidel häirega toime tulla, ütleb kraadiõppur Roman F. Loonis ja töö esimene autor.

Ajalooliselt arvasid teadlased, et kogu õppimine oli sama. Siis, nagu Miller selgitab, said nad teada selliste patsientide kohta nagu kuulus Henry Molaison või "H. M.", kellel tekkis 1953. aastal raske amneesia pärast seda, kui epilepsiahoogude kontrollimiseks eemaldati operatsioonist osa ajust.

Molaison ei mäletanud, et mõni minut pärast sööki hommikusööki oleks söönud, kuid ta suutis õppida ja säilitada õpitud motoorsed oskused, näiteks jälgida esemeid nagu viiekordne täht peeglist.

„H.M. ja teised amneesiumid muutusid aja jooksul nende oskuste osas paremaks, kuigi neil polnud varem nende asjade tegemisest mälu, ”räägib Miller.

Lõhe näitas, et aju osaleb kahte tüüpi õppimises ja mälus - otseses ja kaudses.

Selgesõnaline õppimine on õppimine, millest olete teadlikult teadlik, kui mõtlete sellele, mida õpite, ja saate sõnastada õpitut, näiteks pika raamatu lõigu meelde jätmine või sellise keeruka mängu nagu male õppimine. ”Selgitab Miller.

“Kaudne õppimine on vastupidine. Võite seda nimetada motoorse oskuse õppimiseks või lihasmäluks, selliseks õppeks, millele teil pole teadlikku juurdepääsu, näiteks rattaga sõitmise või žongleerimise õppimiseks, ”lisab ta.

"Seda tehes saate selles järjest paremaks, kuid te ei saa õpitut täpselt sõnastada."

Paljud ülesanded, nagu näiteks uue muusikapala mängimiseks õppimine, nõuavad mõlemat tüüpi õppimist, märgib ta.

Kui MIT-i teadlased uurisid erinevaid ülesandeid õppivate loomade käitumist, leidsid nad märke, et erinevad ülesanded võivad vajada kas otsest või kaudset õppimist.

Näiteks ülesannete puhul, mis nõudsid kahe asja võrdlemist ja sobitamist, näisid loomad oma järgmiste vastete parandamiseks kasutavat nii õigeid kui ka valesid vastuseid, mis osutab selgesõnalisele õppevormile.

Kuid ülesande täitmisel, kus loomad õppisid pilku ühes või teises suunas liikuma vastusena erinevatele visuaalsetele mustritele, parandasid nad oma jõudlust ainult vastusena õigetele vastustele, viidates kaudsele õppimisele.

Veelgi enam, teadlased leidsid, et nende erinevat tüüpi käitumisega kaasnevad erinevad ajulainete mustrid.

Selgesõnaliste õppeülesannete ajal kasvas õige valiku järgselt alfa2-beeta ajulainete arv ja vale valiku järel delta-teeta lainete arv. Alfa2-beeta-lained kasvasid koos õppimisega selgesõnaliste ülesannete ajal, seejärel õppimise edenedes vähenesid.

Samuti nägid teadlased neuronaalse tõusu märke tegevuses, mis ilmneb vastuseks käitumisvigadele, mida nimetatakse sündmustega seotud negatiivsuseks, ainult ülesannetes, mis arvati eeldavat selgesõnalist õppimist.

Alfa-2-beeta ajulainete suurenemine selgesõnalise õppimise ajal "võib kajastada ülesande mudeli ülesehitamist," selgitab Miller.

"Ja siis, kui loom on ülesande ära õppinud, langevad alfa-beeta rütmid ära, sest mudel on juba üles ehitatud."

Seevastu delta-teeta rütmid kasvasid õigete vastustega ainult kaudse õppeülesande ajal ja õppimise ajal vähenesid. Miller ütleb, et see muster võib peegeldada neuronaalset "ümberjuhtimist", mis kodeerib õppimise ajal motoorikat.

"See näitas meile, et otsese ja kaudse õppimise ajal on erinevad mehhanismid," märgib ta.

Loonise sõnul võivad ajulainete allkirjad olla eriti kasulikud selle kujundamisel, kuidas me õpetame või koolitame inimest konkreetse ülesande õppimisel.

"Kui suudame tuvastada, mis tüüpi õppimine toimub, siis suudame seda inimest paremaks muuta või paremat tagasisidet anda," ütleb ta.

"Näiteks kui nad kasutavad kaudset õppimist rohkem, tähendab see, et nad loodavad tõenäolisemalt positiivsele tagasisidele ja me saaksime nende õppimist selle ära kasutada."

Närvilised allkirjad võivad aidata ka selliseid häireid nagu Alzheimeri tõbi varasemas staadiumis avastada, ütleb Loonis.

"Alzheimeri tõvega kaob dementsusega mingi selgesõnaline faktide õppimine ja võib esineda tagasipöördumist teistsuguse kaudse õppimise juurde," selgitab ta. "Kuna üks õppesüsteem on maas, peate lootma teisele."

Varasemad uuringud on näidanud, et teatud ajuosad, näiteks hipokampus, on tihedamalt seotud otsese õppimisega, samas kui alad nagu basaalganglionid on rohkem seotud kaudse õppimisega.

Kuid Miller ütleb, et ajulainete uuring näitab „nende kahe süsteemi suurt kattumist. Neil on palju samu närvivõrke. "

Allikas: MIT