Еще с детства в нашем сознании укореняется важность практики при обучении и совершенствовании новых навыков — от простых повседневных занятий до игры на музыкальном инструменте или занятий спортом. Однако периоды отдыха между этими занятиями или обучением также играют решающую роль в улучшении результата. В новом исследовании использовалось сканирование мозга, чтобы выяснить, как перерывы в тренировках могут улучшить двигательную активность. Исследование показало, что области мозга, участвующие в выполнении двигательной задачи, активизировались во время отдыха, но с гораздо более высокой скоростью. Такие повторы паттернов мозговой активности происходили несколько раз в период отдыха между тренировками, и их частота ассоциировалась с улучшением двигательной активности. Улучшение результата выполнения навыков во время отдыха является результатом консолидации памяти, что означает закрепление воспоминаний, сформированных во время тренировки. Ранее ученые полагали, что консолидация памяти, необходимая для обучения навыкам, происходит во время отдыха в течение нескольких часов или дней после тренировки, особенно во время сна. Однако недавние исследования показали, что улучшение двигательных навыков может произойти даже во время одной тренировки, включающей в себя упражнения, чередующиеся с периодами отдыха. Это улучшение в основном связано с консолидацией памяти, которая происходит во время периодов отдыха, известных как микроавтономное обучение, а не во время самих тренировочных упражнений. Изучение сложного навыка, такого, например, как воспроизведение мелодии на пианино, включает в себя формирование воспоминаний, которые объединяют несколько простых действий вроде нажатия определенных клавиш в определенной последовательности. До недавнего времени ученые не до конца понимали механизм, лежащий в основе формирования и консолидации воспоминаний, участвующих в обучении сложным двигательным навыкам. Известно, что консолидация памяти во время сна происходит посредством нейронного повтора. Нейронный повтор включает в себя усиление воспоминаний путем активации областей мозга в состоянии покоя в той же последовательности, которая требуется для выполнения действия или овладения навыком. Исследователи из Национального института неврологических расстройств и инсульта, входящего в состав Национального института здравоохранения США, показали, что события нейронного повтора происходят в периоды отдыха между тренировками и связаны с повышением эффективности во время обучения новым навыкам. «Это первая демонстрация нейронного повтора недавно приобретенного навыка, полученного в результате практики у людей, — отмечает ведущий автор исследования доктор Леонардо Г. Коэн. — Это исследование также является первым, которое показало, что нейронный повтор в бодрствующем состоянии предопределяет быстрое закрепление навыков, которое отвечает за раннее обучение». Измерение мозговой активности Ученые набрали 33 участника-правши и проинструктировали их повторить новый навык набора текста левой рукой. Это требовало точного ввода последовательности «41324» на экране компьютера как можно больше раз в течение нескольких 10-секундных тренировочных упражнений. Вся тренировка длилась 12 минут и включала 36 десятисекундных тренировочных упражнений, каждое из которых было отделено десятисекундным перерывом. Ученые использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) — высокочувствительный метод сканирования мозга — для регистрации мозговой активности участника в течение всей тренировки. Они также регистрировали мозговую активность за пять минут до и после тренировки. Ученые обнаружили, что большинство улучшений в задаче набора текста произошло к концу первых 11 тренировочных упражнений. Это улучшение было в первую очередь связано с микроавтономным усилением, наблюдаемым во время десятисекундных интервалов отдыха, а не во время тренировочных упражнений. События нейронного повтора Во время этих интервалов отдыха сканирование мозга выявило события нейронного повтора в определенной системе клеток мозга, включающей височную долю и двигательную кору. Медиальная височная кора включает гиппокамп и энторинальную кору, которые помогают кодировать воспоминания об абстрактной информации. Двигательная кора включает области мозга, участвующие в обработке сенсорной информации и отвечающие за планирование и выполнение движений. Авторы исследования предполагают, что события нейронного повтора, затрагивающие гиппокамп и двигательную кору, могут помочь закрепить память о сложном навыке, интегрируя воспоминания, связанные с абстрактными знаниями, планированием и выполнением двигательной задачи. «Сильное вовлечение активности гиппокампа и медиальной височной коры в воспроизведение процедурной двигательной памяти было удивительным, учитывая, что этот тип памяти часто считается не требующим вклада гиппокампа», — отмечает первый автор исследования, доктор Итан Бух. Реактивация этих областей мозга происходила в 20 раз быстрее, чем их активация во время фактического выполнения задачи набора текста. Кроме того, эти нейронные повторы происходили чаще в течение интервалов отдыха во время тренировки, чем в течение пяти минут до и после тренировки. Частота этих событий нейронного повтора в течение интервалов отдыха коррелировала с величиной улучшения выполнения задач. Авторы исследования пришли к выводу, что быстрые и периодически возникающие события нейронного повтора укрепляют координацию между областями мозга, задействованными при отработке навыка, что приводит к консолидации воспоминаний и улучшению двигательной активности. Дальнейшее направление исследования Авторы признают, что их исследование не установило причинно-следственной связи. Они предупреждают: «Хотя корреляция между повтором выученной последовательности и микроавтономным обучением сильно наводит на мысль о прямом вкладе в закрепление навыков, причинно-следственную связь еще предстоит установить как у животных, так и у людей». В последующих исследованиях авторы намерены изучить причинно-следственную роль событий нейронного повтора в улучшении двигательного обучения с использованием неинвазивных методов стимуляции мозга для усиления или нарушения событий нейронного повтора. «В конце концов, понимание особенностей повтора важных для обучения навыков в состоянии бодрствования, может привести к оптимизации курсов лечения или определению лучших стратегий стимуляции мозга, направленных на улучшение результатов реабилитации после таких поражений головного мозга, как инсульт», — утверждает доктор Коэн. По материалам статьи «Why taking breaks is important for learning new skills» MedicalNewsToday