神经科学家发现学习时利用“间隔效应”或有助于提高记忆力

cnBeta.COM 2021-07-30

  19世纪末,德国心理学家赫尔曼·艾宾浩斯出版了一本探讨记忆和学习的有影响力的书——《关于记忆》。艾宾浩斯是第一个记录了一种学习现象的人,这种现象被称为 “间隔效应”(spacing effect)。间隔效应表明,当学习过程中穿插着大量的休息时间时,信息能更有效地被编码到长期记忆中。超过100年的研究已经支持了这一观察,但目前仍不清楚究竟如何通过间隔学习课程来加强记忆。

  为了更好地了解间隔效应是如何工作的,一项新研究观察了用日常记忆任务测试的小鼠的大脑。这些动物必须在一个迷宫中找到一块巧克力。它们有三次机会来寻找奖品,每次巧克力都在相同的位置。

  研究人员对三次寻找巧克力之间的不同时间跨度进行了实验。有趣的是,在短期内,寻找奖品之间较长的时间间隔似乎阻碍了动物们记住巧克力位置的能力。

  马克斯-普朗克研究所从事这项研究的神经生物学家Annet Glas说:“在学习阶段之间间隔较长的情况下,接受训练的小鼠无法迅速记住巧克力的位置。但到了第二天,暂停时间越长,小鼠的记忆力就越好。”

  研究人员放大了背内侧前额叶皮层的神经元活动,这是一个对学习过程至关重要的大脑区域,研究人员期望看到连续的学习阶段会重新激活相同的神经通路。

  "如果三个学习阶段非常迅速地相继进行,我们直观地预期相同的神经元会被激活,"从事该项目的另一位研究员彼得-戈尔茨坦说。"毕竟,这是同一个实验,有相同的信息。然而,经过长时间的休息,可以想象,大脑会将接下来的学习阶段解释为一个新的事件,并用不同的神经元来处理它。"

  但发现的情况恰恰相反。只有在学习阶段之间有较长的休息时间,才能检测到类似的神经元活动模式。短暂的连续学习阶段似乎出现了不同的神经元活动集群。

  戈尔茨坦说,这似乎表明学习阶段之间的中断可以加强长期记忆的途径。而这种机制在经常观察到的间隔效应中发挥了作用。

  在小鼠身上,发现学习阶段之间的最佳间隔是30或60分钟。只有这些间隔才能改善第二天的长期记忆检索。学习阶段之间较短或较长的时间框架对第二天的记忆保留没有特别的好处。

  "总的来说,我们的数据显示,试验间隔增加了[神经元]集合内的连接强度,应该是使记忆更加牢固,增加了记忆检索的概率,"研究人员在新发表的研究报告中总结道。"我们的发现首次直接描述了同一神经元群体在记忆编码和检索过程中的活动是如何介导间隔效应的,这一现象最初是在一个多世纪前描述的"。

  这项新研究发表在《当代生物学》杂志上。

责任编辑:刘鑫嵘

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