Необходимы ли предварительные знания? Дополнительные возможности обучения. Восстановление преимуществ памяти, связанных со сном, в условиях низкого уровня предварительных знаний. Часть 1

Краткое содержание

Преимущества памяти, опосредованные сном, модулируются несколькими факторами. Предполагается, что предварительные знания имеют решающее значение для консолидации во время сна, несмотря на неубедительные эмпирические данные. Кроме того, предварительные знания облегчают кодирование, что приводит к различиям в силе памяти до того, как сохранение информации наполнится сном. Мы проверили, может ли увеличение силы памяти незнакомого учебного материала перед сном восстановить преимущества памяти, опосредованные сном, в случаях низкого уровня предварительных знаний. Сто пятьдесят четыре здоровых молодых студента выучили перевод голландских слов.

Сон — одна из физиологических потребностей, необходимых нам каждый день, и он играет жизненно важную роль как для нашего физического, так и для психического здоровья. И общеизвестно, что лишение сна может отрицательно повлиять на наше физическое и психическое благополучие, но знаете ли вы? Сон также тесно связан с нашей памятью.

Ученые доказали, что между сном и памятью существует очень важная связь. Хороший сон – одно из необходимых условий улучшения памяти и способности к обучению. Когда мы засыпаем, мозг выделяет нейромедиатор меланин, который способствует расслаблению организма и сну, а также способствует формированию и хранению воспоминаний.

В нашем мозгу есть область, называемая гиппокампом, которая является важной частью, ответственной за хранение и управление содержимым памяти. Пока мы спим, гиппокамп более активен, помогая сохранять знания и информацию, полученные в результате обучения и опыта в течение дня, в долговременной памяти. Кроме того, сон также помогает очистить мозг от ненужной информации, способствует восстановлению и обновлению базовой структуры мозга, а также повышает эффективность и качество его работы.

Поэтому поддержание адекватного сна и стабильного качества сна являются основными условиями улучшения памяти и способности к обучению. Если мы спим очень мало или плохое качество сна каждый день, мы склонны к таким проблемам, как потеря памяти, невнимательность и низкая эффективность обучения, которые повлияют на нашу жизнь и учебу.

Подводя итог, можно сказать, что существует тесная связь между сном и памятью. Хороший сон может помочь нам улучшить нашу память и способность к обучению, а также повысить эффективность работы и качество жизни. Поэтому мы должны ценить каждую возможность поспать и поддерживать хорошие привычки сна, чтобы каждый день быть полными энергии и жизненной силы и приветствовать лучшую жизнь и будущее! Видно, что нам необходимо улучшить память, а Cistanche Deserticola может значительно улучшить память, поскольку Cistanche Deserticola также может регулировать баланс нейротрансмиттеров, например, повышая уровень ацетилхолина и факторов роста. Эти вещества очень важны для памяти и обучения. Кроме того, мясо также может улучшить кровоток и способствовать доставке кислорода, что может гарантировать, что мозг получает достаточное количество питательных веществ и энергии, тем самым повышая жизнеспособность и выносливость мозга.

Нажмите «Знайте добавки для улучшения памяти»

Одна группа говорила по-немецки, другая – по-французски. Поскольку французский язык меньше похож на голландский, чем на немецкий, мы ожидали более низкие предварительные знания французских участников. Мы манипулировали силой памяти во время кодирования перед сном, варьируя количество возможностей обучения (один и два раунда для немецкоязычных участников и два и три раунда для франкоязычных участников).

При использовании одной и той же парадигмы обучения для обеих групп (два раунда) более низкие предварительные знания модулировали улучшение памяти, опосредованное сном: франкоговорящие участники не показали никаких преимуществ в памяти после ночного сна по сравнению с дневным бодрствованием. Напротив, немецкоязычные участники продемонстрировали значительные улучшения памяти, опосредованные сном. Однако увеличение силы памяти перед сном восстановило улучшение памяти, опосредованное сном, у французских испытуемых до уровня немецкоязычных участников.
И наоборот, сокращение обучения немецкоязычных участников уменьшило преимущества памяти, опосредованной сном. Наши результаты показывают, что предварительные знания и сила памяти сильно модулируют преимущества памяти, связанные со сном. Однако в случаях низкого уровня предварительных знаний преимущества памяти, опосредованные сном, могут быть успешно восстановлены путем дополнительной тренировки. Хотя предварительные знания могут модулировать процессы кодирования и консолидации в более общем плане, их влияние на процессы сохранения памяти, специфичные для сна, может быть менее важным, чем предполагалось ранее.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Сила памяти, предварительные знания, консолидация памяти в зависимости от сна.

1|ВВЕДЕНИЕ

Сон способствует консолидации воспоминаний больше, чем бодрствование. Размер улучшения памяти, опосредованной сном, зависит от ряда методологических проблем (Cordi & Rasch, 2021; Schoch et al., 2017). Одним из важных факторов, влияющих на улучшение памяти, опосредованной сном, является степень предварительного знания учебного материала, хотя направление этого влияния довольно спорно.
В некоторых исследованиях сообщалось, что более высокие предварительные знания об ассоциации «обученное обучение» перед сном приводили к меньшему улучшению памяти, опосредованному сном: например, Пейн и его коллеги (Payne et al., 2012) показали, что различия в памяти между интервалами удержания сна и бодрствование возникало только для семантически несвязанных пар слов, но не для семантически связанных пар. Аналогичным образом, Хавас и соавторы (2018) предоставили доказательства того, что сон имеет большую пользу для консолидации пар слов из незнакомого языка по сравнению с парами слов из родного языка.

Кроме того, у детей, у которых предварительные знания меньше, чем у взрослых, польза от периода автономной консолидации, включая сон, была большей для фонологически различимых слов (Джеймс и др., 2019).

С другой стороны, несколько исследований подчеркнули важную роль сна в интеграции новой информации (с участием гиппокампа) в существующие кортикальные сети знаний, что, согласно гипотезе консолидации активных систем, считается одной из основных функций сна для формирования памяти. Борн и Вильгельм, 2012; Клинцинг и др., 2019). Например, исследования, измеряющие активность мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, дали намек на то, что сон способствует гиппокампально-неокортикальному перераспределению следов памяти (Gais et al., 2007; Takashima et al., 2006). Хеннис и др. (2016) показывают, что после накопления предварительных знаний об учебном материале в течение 2 недель сон (и, в частности, сонные веретена) способствовал сохранению и основному отключению гиппокампа в течение 24 часов, особенно для информации, релевантной для схемы, но не для воспоминаний, не имеющих отношения к схеме. Преимущество консолидации во время сна информации, соответствующей схеме, было непосредственно показано Даррантом и его коллегами (Durrant et al., 2015), которые сообщили, что только соответствующие схеме, но не несоответствующие элементы, выиграли от интервалов хранения, заполненных сном.

В подтверждение этой идеи в задаче по изучению второго языка участники с более высокой степенью металингвистических знаний получили больше пользы от интервала удержания, заполненного сном (Zion et al., 2019). Наконец, Грох и его коллеги (Groch et al., 2017) изучили влияние предварительных знаний и преимущества целевой реактивации памяти во время сна, сравнивая знакомые и незнакомые ассоциации слов и предметов. Они показали, что предоставление словесных подсказок во время сна только улучшает память на связанные объекты, когда они были знакомы. Это открытие привело авторов к выводу, что предварительные знания являются предпосылкой для консолидации памяти во сне (Groch et al., 2017).

Важная роль предварительных знаний не только в консолидации памяти, опосредованной сном, но и в обучении и памяти в целом признана уже давно. В 1932 году Бартлетт предположил и показал, что обучение проходит лучше и требует меньше усилий, если новая информация вписывается в уже существующие схемы (Бартлетт, 1932).

Облегчение кодирования новой информации с помощью ранее существовавших знаний подтверждается многими последующими открытиями (Royer & Perkins, 1977). Идея о том, что схемы и предварительные знания могут также влиять на процессы консолидации (а не только облегчать кодирование), основана на нейробиологических исследованиях, главным образом на грызунах (Tse et al., 2007; Wang & Morris, 2010). Например, Ван Кестерен и др. (2010) предположили, что, если вновь полученная информация соответствует устоявшимся структурам знаний, предполагается, что консолидация воспоминаний происходит быстрее, поскольку перекрестные помехи в гиппокампе, решающие трудности с кодированием, не должны иметь место (Van Kesteren et al., 2010). Таким образом, перераспределение вновь закодированных воспоминаний из гиппокампа в корковые структуры мозга может происходить быстрее при наличии конгруэнтных по схеме знаний в период консолидации (Van Kesteren et al., 2012). В качестве альтернативы было высказано предположение, что изучение новой информации может быть получено быстро и непосредственно в корковых системах обучения, без задействования системы гиппокампа (McClelland, 2013). Недавно были получены доказательства быстрого коркового обучения у людей (Brodt et al., 2018). Хотя быстрое кортикальное обучение ставит под сомнение несколько основных предположений подхода системной консолидации, предполагается, что сон играет полезную роль также и для воспоминаний, приобретенных посредством быстрого кортикального обучения (обзор см. в Pöhlchen & Schönauer, 2020).

Тем не менее, сильное влияние предварительных знаний на процессы кодирования создает проблему для интерпретации результатов, исследующих влияние предварительных знаний на консолидацию памяти во сне: изучение новой информации, которая соответствует ранее существовавшим знаниям, всегда приводит к улучшению памяти. силы перед периодом удержания, заполненным либо сном, либо бодрствованием. Таким образом, наличие или отсутствие преимуществ памяти, опосредованных сном, может быть связано с различиями в силе памяти перед сном как таковыми и, следовательно, менее связанными с уровнем предшествующих знаний. Несколько исследований показали, что преимущества памяти, опосредованные сном, могут сильно модулироваться силой памяти перед сном (обзор см. в Diekelmann et al., 2009). Например, испытуемые почти идеально (т.е. 90% правильных ответов) усвоили материал до его запоминания, сон не улучшил работу памяти. Однако в том же исследовании было показано благотворное влияние сна на более слабые следы памяти (Drosopoulos et al., 2007).

Исследование ложных воспоминаний также пришло к выводу, что сон усиливает ложные воспоминания, особенно когда уровень кодирования низкий (Diekelmann et al., 2010). Напротив, когда кодирование слишком слабое, консолидация, опосредованная сном, также оказывается под угрозой (Walker et al., 2019). В этом исследовании преимущества автономной консолидации не проявились при тестировании лексической интеграции новых слов. Однако они по-прежнему проявлялись в явных задачах (т. е. припоминании и распознавании). В других исследованиях наиболее успешные испытуемые продемонстрировали улучшение производительности, связанное со сном, при выполнении нескольких задач на декларативную память, а менее результативные — нет (Tucker & Fishbein, 2008). В этих исследованиях была достигнута разная сила памяти благодаря нескольким факторам, таким как глубина кодирования (Drosopoulos et al., 2007), значимость информации (Wilhelm et al., 2011) или уровень навыков участников (Diekelmann et al., 2010; Tucker & Fishbein). , 2008).

Более того, силой памяти также можно манипулировать, изменяя объем обучения, например, предлагая более или менее немедленные циклы вспоминания с подсказками перед интервалом удержания. При тестировании памяти сразу после обучения два механизма способствуют созданию следа памяти: согласно эффекту тестирования, повторное тестирование вызывает более трудоемкую обработку учебного материала, необходимого для активного вспоминания, в отличие от простого повторного воздействия, и облегчает доступность воспоминание во время последующего воспоминания (Sutterer & Awh, 2015). Более того, повторное тестирование информации сразу же повышает ее актуальность в будущем, что, как было показано, также способствует эффекту сна (Wilhelm et al., 2011). Таким образом, изменение количества повторных тестов перед сном должно быть эффективным способом манипулирования силой памяти, чтобы компенсировать недостатки кодирования в случаях низкого уровня предварительных знаний.

Чтобы проверить, можно ли нейтрализовать влияние предшествующих знаний на улучшение памяти во время сна путем изменения силы памяти перед сном, мы использовали расходящиеся межлингвистические сходства между нашим учебным материалом по голландскому языку и родным языком наших испытуемых. Поскольку французский язык более далек от голландского, чем немецкий, у носителей французского языка будет меньше возможностей интегрировать недавно выученный словарный запас в схему. Напротив, немецкоязычные субъекты должны выиграть от совместимости обоих языков (Ringbom, 2006). Если закрепление вновь изученного материала поддерживается во время сна только при наличии ранее существовавших знаний, в которые может быть встроена эта новая информация, мы не должны обнаруживать благотворное влияние сна у франкоязычных субъектов и только у немецкоязычных субъектов. Однако если сила памяти может компенсировать недостающую сеть предварительных знаний, франкоговорящие испытуемые смогут получить пользу от сна, если им предложат больше раундов обучения.

2|МЕТОДЫ

2.1|Участники

В анализ мы включили 154 здоровых студента в возрасте от 18 до 30 лет (21,49 ± 2,07 года), из них 128 женщин и 26 мужчин; семьдесят девять из них говорили по-немецки, а остальные 75 были уроженцами Франции. Критериями исключения были знание голландского языка, проблемы соматического или психологического здоровья, регулярный прием лекарств (кроме противозачаточных таблеток), сменная работа в течение последних 6 недель и левша. Кроме того, их попросили воздержаться от употребления кофеина и алкоголя в дни эксперимента. Все субъекты согласились на информированное согласие и получили компенсацию за участие. Исследование было одобрено Комитетом по этике Цюрихского университета.

Немецкая выборка была дополнительно разделена на n=40 субъектов в группе сна и n=39 в группе бодрствования, а французские участники - на n=36 в группе сна и n {{3 }} в группе пробуждения.

Третьим межиспытуемым фактором была сила памяти. После изучения словарного запаса n=40 немецкоязычных испытуемых сразу же столкнулись с поиском по подсказке без обратной связи. Затем n=39 немецкоязычных и n=36 франкоязычных субъектов прошли дополнительный раунд извлечения сигналов, включая обратную связь, перед окончательным воспроизведением, в то время как остальные n=39 франкоязычных субъектов были представлены два раунда запоминания по подсказке и обратной связи после обучения и перед окончательным извлечением по подсказке без обратной связи. Поскольку немецкий язык с точки зрения языка ближе к голландскому, чем к французскому, две возможности обучения у французов считались низкой силой памяти, а у немецкоязычных - высокой силой памяти.

3|МАТЕРИАЛ

3.1|Задача проверки слов

Чтобы проверить скорость угадывания нидерландских слов до начала обучения, испытуемые прослушивали 12 голландских слов и воспроизводили их в наушниках. После каждого слова нужно было указать французский или немецкий перевод. В целом 21,97% ± 10,94% (среднее значение ± стандартное отклонение) были оценены правильно в диапазоне от 0% до 58,3%. Французские и немецкие испытуемые значительно различались по результатам выполнения этого задания (t152=2,66, p=0.009) при низком уровне обнаружения 24,3% ± 1,36% у французских испытуемых и 19,73% ± 1,09%. по немецкоязычным предметам и, таким образом, считается очень низким уровнем знания слов. Как будет указано позже, в ходе подведения итогов этот тест на угадывание не зависел от легкости изучения слов. Это проявилось в незначительной связи между этим отбором и успеваемостью по изучению голландских слов у немецкоязычных (r38=0.06, p=0.72) и франкоязычных субъектов (r 34=0.006, п=0.97).

3.2|Задача на изучение слов

Задача по изучению слов состояла из пробного обучения и одного-трех раундов запоминания с подсказками с обратной связью или без нее. Учебными материалами были 120 голландских существительных и их немецкий перевод, взятые из наших предыдущих исследований (Schreiner & Rasch, 2015) или их перевод на французский язык соответственно (адаптировано из Gomez-Fonseca, 2014). Таким образом, голландские слова были одинаковыми для обоих языков. Задача была запрограммирована в E-Prime. Голландские слова были записаны женским голосом и адаптированы по длине (400–650 мс).

3.2.1|Учебное испытание

Во время обучения голландские слова воспроизводились участникам акустически с громкостью 70 дБ через громкоговорители. Испытуемым предлагалось запомнить как можно больше слов. За этой презентацией следовал черный шрифт на белом экране, фиксирующий крест в течение 500 мс, которому предшествовал соответствующий немецкий или французский перевод. Существительное было представлено черным шрифтом Arial размером 12 в течение 2000 мс, прежде чем следующее голландское слово было представлено акустически. Этот интервал составлял от 2000 мс до 2200 мс. Разрыв 60- был предусмотрен после блоков из 40-пар слов.

For more information:1950477648nn@gmail.com