Как разные виды обучения изменяют активность мозга

Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что эксплицитное и имплицитное научение можно отличить по частотам волн активности мозга. Мета-анализ ряда исследований на эту тему опубликован в журнале Neuron.

Источник: MIT


В когнитивных науках традиционно выделяют два типа обучения: эксплицитное и имплицитное. Первый тип характеризуется способностью человека вербально выразить то, что он усвоил. Например, правила игры. Второй тип, напротив, описывает изучение навыков, которые невозможно точно выразить в словах. Обычно это виды моторной памяти, например, умение ездить на велосипеде.

Разделения обучения на эксплицитное и имплицитное связывают с историей, произошедшей в 1953 году. Тогда учёные начали исследовать пациента Генри Молисона (Henry Molaison), который потерял способность формировать новые эксплицитные воспоминания. Операция по удалению частей гиппокампа, направленная на избавление от эпилепсии, привела к тому, что пациент не мог запомнить ничего из произошедшего с ним с момента операции. Однако, эксперименты выявили способность Генри Молисона осваивать моторные навыки, несмотря на то, что он не помнил, как следовал некоторым заданиям, и, соответственно, не знал, что он обладает навыком их выполнять. Например, рисовать, используя отражение картинки в зеркале.

В ходе ряда экспериментов с животными учёные из MIT заметили различия в реакции на результат действия в зависимости от типа задания. В заданиях на эксплицитное обучение животные показывали улучшение результата в последующих попытках – то есть лучшее обучение – и после негативного, и после позитивного фидбека. Это значит, что и ошибки, и правильные решения улучшали результат в будущем и сигнализировали о процессе обучения. Однако, в заданиях на имплицитное обучение животные учились только в результате позитивного обратной связи, но не на ошибках.

Новая статья исследователей MIT обобщает результаты нескольких экспериментов, указывающих на то, что различные типы обучения сопровождаются разными видами электрической активности мозга. Эксплицитное обучение связано с увеличением числа альфа2-бета волн (частота 10-30 герц) после верного ответа и дельта-тета волн (частота 3-7 герц) после ошибки. Более того, в ходе заданий на эксплицитное обучение частота альфа2-бета волн электрической активности мозга сначала увеличивалась, а затем, с ходом обучения, вновь снижалась. Исследователи отмечают, что это может связываться с построением ментальной модели задания. После того, как модель сформирована, активность снижается.

Напротив, в заданиях на имплицитное обучение дельта-тета ритмы учащались только при правильных ответах, и с ходом обучения – урежались. Учёные связали это явление с изменением связей нейронов, кодирующих новый навык.

Стабильность различий в характере электрической активности мозга во время заданий на эксплицитное и имплицитное обучение – очередной аргумент в пользу того, что эти виды обучения различаются по своей природе.

Ранее исследования показали, что с двумя видами обучения связаны разные части мозга, однако, новая статья говорит о том, что системы нейронов, стоящие за видами обучения, во многом пересекаются. Различается тип активности.

Однако, многие задания реальной жизни – например, умение играть на музыкальном инструменте – задействуют оба типа обучения. Надёжное знание того, как электрическая активность сигнализирует о происходящем типе обучения, может помочь людям с дефицитами памяти. Изучение электрической активности мозга во время заданий на обучение может использоваться для разработки оптимальных техник, которые будут направлены на развитие у пациентов способности к обучению. К примеру, на ранних этапах болезни Альцгеймера из-за деменции постепенно исчезает возможность к эксплицитному обучению, и пациенты начинают использовать всё больше имплицитной памяти для выполнения заданий. Это можно будет зафиксировать и оказать своевременную помощь.


Текст: Мария Азанова

A Meta-Analysis Suggests Different Neural Correlates for Implicit and Explicit Learning by Loonis, R. F., Brincat, S. L., Antzoulatos, E. G., & Miller, E. K. in Neuron96(2), 521-534.

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *