我們嚴重低估了大腦休息的重要性
神經科學家在一項新研究中指出,在優化學習時,我們不夠重視休息。
熟能生巧。要想在籃球中變得靈巧,用你的左手運球,切換到你的右手,並重複這個過程一次又一次。同樣地,要解決數學上的微分方程,就要把它們堆起來,勤奮地做。
根據一種流行的思想流派,正是這種積極的、重複的材料操作奠定了技能發展的神經基礎。通常,離開籃球場——或者數學課本——的時間被視為學習過程中的一個中斷,是一種冷靜下來、重新振作起來、然後回到實際練習中至關重要的工作的方式。
但對於國立衛生研究院的神經科學家萊昂納多·科恩(Leonardo Cohen)來說,他是一篇6月發表的研究報告的資深作者2021年的研究發表在雜誌上細胞在美國,認為休息是冷靜期的想法是一種誤解。
科恩和他的同事使用了腦磁圖——一種高度敏感的腦部掃描技術——來觀察年輕人在學習如何用非慣用手打字時的神經活動。在一次練習之後,研究參與者得到了短暫的休息,然後繼續練習了總共35次。
在分析數據時,科恩的團隊有了一個有趣的發現:他們觀察到大腦活動的峰值,模仿了練習過程中看到的神經模式,但被壓縮了20倍。大腦並沒有處於閑置狀態,而是以驚人的速度一遍又一遍地回放練習過程——在10秒的時間裏,將材料從處理感覺和運動技能的新皮層,轉移到大腦的記憶中心海馬體,反複播放了20多次。事實證明,遠離活動並不是遠離活動。
研究結果呼應了2001年的突破性發現在成功地穿過迷宮後,老鼠在快速眼動睡眠期間反複播放這些記憶,同樣的空間回路在它們睡覺時閃爍。
內部觀察
科恩解釋說,當我們學習一項新技能時,我們需要將它與之前的記憶聯係起來,這個過程被稱為“綁定”。例如,當學習如何彈鋼琴時,我們的大腦需要將一個簡單的動作——按鋼琴鍵——與一個更大、更複雜的技能(如彈奏一首歌)聯係起來。到目前為止,科學家們還無法解釋大腦是如何將這兩種獨立的行為連接成一種統一的技能的。
科恩的團隊發現,在學習新信息後,我們的大腦會繼續運轉,將認知停機時間作為處理、組織和整合所學信息的虛擬舞台。他們認為,關鍵在於神經重播即“在休息期間,代表行為序列的神經活動模式的暫時性壓縮再激活”。換句話說,在練習了一項技能後,我們的大腦會快速地在經曆中循環,壓縮和烙印材料,以優化存儲和回憶。
科恩和他的同事們斷言,我們在學習時大大低估了休息的價值,通常會選擇一種將積極練習視為進步的唯一途徑的方法。但這是錯誤的,因為在學習一項新技能時,把休息時間融入到學習中“發揮著和練習一樣重要的作用。這似乎是我們的大腦壓縮和鞏固我們剛剛練習的記憶的時期。”
上學期間大腦休息
在教室裏,“大腦應該在疲勞、無聊、分心和注意力不集中之前休息,”寫神經學家和教師朱迪·威利斯,這意味著他們應該更加頻繁。“一般來說,”威利斯根據幾十年的研究得出的結論說,“小學生集中學習10到15分鍾,初高中學生集中學習20到30分鍾,需要3到5分鍾的休息時間。”beplay体育吧
你不必想太多,也不必計劃娛樂活動來增加你的工作量。威利斯推薦一些簡單的技巧,比如伸展休息,到房間的另一個地方去,或者唱歌,給學生時間“回放”他們所學的內容,為更多的練習或新材料做準備。讓學生們閑聊幾分鍾也會很有效。
隨著上課時間的推移,有證據表明大腦休息變得越來越重要。一個2016年的研究研究人員發現,“認知疲勞”在一天快結束的時候開始出現,導致測試成績顯著下降:一天中每晚一個小時,測試成績下降0.9%的標準偏差,研究人員發現——大約相當於損失10個學校日的學習價值。然而,結合休息,不僅消除了減少,實際上還提高了性能。研究人員發現:“重要的是,休息對考試成績的改善作用大於每小時的下降。”“看來,休息可以給學生的認知能量重新充電,從而獲得更好的考試成績。”