Когнитивный тренинг, предназначенный для того, чтобы сосредоточиться на том, что важно, игнорируя отвлекающие факторы, может улучшить обработку информации в головном мозге, позволяя “учиться учиться”, – говорится в новом исследовании на мышах. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
Актуальность исследования
Исследователи часто изучали механизм памяти — в частности, как нейроны хранят информацию, полученную из опыта, чтобы ту же информацию можно было вспомнить позже. Однако меньше известно о лежащей в основе нейробиологии того, как мы «учимся учиться» — механизмах, которые использует наш мозг, чтобы выйти за рамки извлечения из памяти и использовать прошлый опыт значимыми, новыми способами.
«Как известно любому педагогу, простое запоминание информации, которую мы изучаем в школе, вряд ли является целью образования», – говорит Андре Фентон (André Fenton), профессор нейробиологии в Нью-Йоркском университете (New York University) и автор исследования. «Вместо того, чтобы использовать наш мозг для простого хранения информации, чтобы вспомнить ее позже, при правильной умственной подготовке мы также можем «учиться учиться», что делает нас более адаптивными, внимательными и умными».
Практическая значимость работы
Более глубокое понимание этого процесса могло бы указать на новые методы улучшения обучения и разработки точных когнитивно-поведенческих методов лечения нервно-психических расстройств, таких как тревога, шизофрения и другие формы психической дисфункции.
Материалы методы исследования
Чтобы понять это, ученые провели серию экспериментов с использованием мышей, которых оценивали по их способности усваивать когнитивно сложные задачи. Перед оценкой некоторые мыши прошли «обучение когнитивному контролю». Их поместили на медленно вращающуюся арену и обучили избегать стационарного места легкого удара, используя визуальные сигналы, игнорируя места удара на вращающемся полу. Этих мышей сравнивали с контрольными мышами. Контрольная группа также научилась избегать одного и того же места, но ей не нужно было игнорировать неуместные вращающиеся места.
Ученые отмечают, что использование методологии избегания вращающейся арены было жизненно важным для эксперимента, поскольку она манипулирует пространственной информацией, разделяя окружающую среду на стационарные и вращающиеся компоненты. Ранее исследования показали, что для того, чтобы научиться избегать ударов на вращающейся арене, требуется использовать гиппокамп, центр памяти и навигации мозга, а также постоянную активность молекулы (протеинкиназы M zeta [PKMZ]), которая имеет решающее значение для поддержания увеличения прочности нейронных связей и для хранения долговременной памяти.
Результаты научной работы
Анализ нервной активности в гиппокампе подтвердил, что мыши использовали соответствующую информацию, чтобы избежать удара и игнорировать вращающиеся отвлекающие факторы в непосредственной близости от удара. Примечательно, что этот процесс игнорирования отвлекающих факторов был необходим для того, чтобы мыши учились учиться, поскольку он позволял им выполнять новые когнитивные задачи лучше, чем мыши, которые их не получали. Примечательно, что исследователи смогли измерить, что обучение когнитивному контролю также улучшает работу нейронных сетей гиппокампа мышей для обработки информации. Гиппокамп является важнейшей частью мозга для формирования долговременных воспоминаний, а также для пространственной навигации, и обучение когнитивному контролю улучшило его работу в течение нескольких месяцев.
«Исследование показывает, что двухчасовое обучение когнитивному контролю обучает мышей и это сопровождается улучшенной настройкой ключевого контура мозга для памяти», – заключает Фентон.
Авторы другого исследования выяснили, как мозг учится и совершенствует новые навыки.
