神經科學家發現學習時利用「間隔效應」或有助於提高記憶力

19世紀末,德國心理學家赫爾曼·艾賓浩斯出版了一本探討記憶和學習的有影響力的書——《關於記憶》。艾賓浩斯是第一個記錄了一種學習現象的人,這種現象被稱為  「間隔效應」(spacing effect)。間隔效應表明,當學習過程中穿插著大量的休息時間時,信息能更有效地被編碼到長期記憶中。超過100年的研究已經支持了這一觀察,但目前仍不清楚究竟如何通過間隔學習課程來加強記憶。

神經科學家發現學習時利用「間隔效應」或有助於提高記憶力

為了更好地了解間隔效應是如何工作的,一項新研究觀察了用日常記憶任務測試的小鼠的大腦。這些動物必須在一個迷宮中找到一塊巧克力。它們有三次機會來尋找獎品,每次巧克力都在相同的位置。

研究人員對三次尋找巧克力之間的不同時間跨度進行了實驗。有趣的是,在短期內,尋找獎品之間較長的時間間隔似乎阻礙了動物們記住巧克力位置的能力。

馬克斯-普朗克研究所從事這項研究的神經生物學家Annet Glas說:「在學習階段之間間隔較長的情況下,接受訓練的小鼠無法迅速記住巧克力的位置。但到了第二天,暫停時間越長,小鼠的記憶力就越好。」

研究人員放大了背內側前額葉皮層的神經元活動,這是一個對學習過程至關重要的大腦區域,研究人員期望看到連續的學習階段會重新激活相同的神經通路。

“如果三個學習階段非常迅速地相繼進行,我們直觀地預期相同的神經元會被激活,”從事該項目的另一位研究員彼得-戈爾茨坦說。”畢竟,這是同一個實驗,有相同的信息。然而,經過長時間的休息,可以想像,大腦會將接下來的學習階段解釋為一個新的事件,並用不同的神經元來處理它。”

神經科學家發現學習時利用「間隔效應」或有助於提高記憶力

但發現的情況恰恰相反。只有在學習階段之間有較長的休息時間,才能檢測到類似的神經元活動模式。短暫的連續學習階段似乎出現了不同的神經元活動集群。

戈爾茨坦說,這似乎表明學習階段之間的中斷可以加強長期記憶的途徑。而這種機制在經常觀察到的間隔效應中發揮了作用。

在小鼠身上,發現學習階段之間的最佳間隔是30或60分鍾。只有這些間隔才能改善第二天的長期記憶檢索。學習階段之間較短或較長的時間框架對第二天的記憶保留沒有特別的好處。

“總的來說,我們的數據顯示,試驗間隔增加了[神經元]集合內的連接強度,應該是使記憶更加牢固,增加了記憶檢索的機率,”研究人員在新發表的研究報告中總結道。”我們的發現首次直接描述了同一神經元群體在記憶編碼和檢索過程中的活動是如何介導間隔效應的,這一現象最初是在一個多世紀前描述的”。

這項新研究發表在《當代生物學》雜誌上。

來源:cnBeta