운동 학습에서 저축과 장기 기억 사이의 이중 분리 5부

시간적 휘발성 적응에서 학습 속도 변조를 위한 메커니즘

일시적으로 변하는 적응에서 학습 속도 증가의 메커니즘은 무엇입니까?

시간은 마법 같은 존재입니다. 과거의 아픔을 치유하고 미래의 운명을 바꿀 수 있습니다. 일상생활에서 시간의 흐름은 우리의 기억에 영향을 미치는 경우가 많습니다. 때때로 우리는 사건의 특정 순간을 기억할 수 없다고 느끼거나 기억이 희미해지고 있음을 발견할 수도 있습니다. 이러한 현상이 걱정스럽게 들릴 수도 있지만 시간 변동은 우리의 기억에 많은 긍정적인 영향을 미칩니다.

첫째, 시간이 지남에 따라 정보를 더 잘 처리하고 저장하는 데 도움이 됩니다. 때때로 우리는 어느 시점에서 새로운 것을 배우지만 그 당시에는 그것을 완전히 이해하지 못합니다. 그러나 시간이 지남에 따라 우리는 이 지식을 소화하여 뇌에 저장합니다. 정보를 처리하고 저장하는 이러한 과정은 우리의 기억에 매우 중요합니다. 이 과정에서 우리는 배운 내용이 결국 우리의 상식과 기술이 될 때까지 점차적으로 통합할 수 있습니다.

둘째, 시간의 변동은 우리가 이야기를 더 잘 표현하고 전달하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 우리는 종종 누군가가 "지난주에 뭔가 재미있는 일을 했던 기억이 나지만, 정말 명확하게 표현할 수는 없습니다"라고 말하는 것을 듣습니다. 이때 시간의 흐름이 도움이 될 것입니다. 시간이 지나면서 이 사건의 세부사항이 우리에게 명확해질 것이며, 지속적인 연습을 통해 우리는 그것을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이렇게 하면 앞으로의 대화에서 이야기를 더 잘 표현하고 전달할 수 있습니다.

마지막으로, 기억의 시간 변동은 경험과 감정을 더 잘 기억하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 어떤 사람들은 시간이 지나면서 우리의 감정과 경험이 흐려진다고 말할 수도 있습니다. 그러나 사실 시간이 지나면서 우리의 경험은 더욱 깊어지기도 합니다. 예를 들어, 우리는 과거의 경험과 감정에서 흥미롭거나 놀라운 순간을 자주 회상할 수 있습니다. 이 순간들은 점차 우리 마음속 깊은 곳에 자리잡고 영원한 추억이 될 것입니다.

즉, 시간 변동은 기억과 매우 밀접한 관계가 있습니다. 시간의 흐름이 우리의 기억에 어느 정도 영향을 미칠 수 있지만, 우리는 그것을 긍정적인 힘으로 보아야 합니다. 시간이 지남에 따라 우리는 정보를 더 잘 처리하고 저장하고, 이야기를 더 잘 표현하고 전달하며, 경험과 감정을 더 잘 기억하게 됩니다. 우리가 삶에서 강력한 기억을 더 잘 활용할 수 있는 것은 이러한 긍정적인 효과 때문입니다. 기억력 향상이 필요함을 알 수 있는데, 시스탄체 데저티콜라는 기억력 향상이라는 독특한 효능이 많은 중국 전통 약재이기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 다진 고기의 효능은 산, 다당류, 플라보노이드 등 포함된 다양한 활성 성분에서 비롯됩니다. 이러한 성분은 다양한 방식으로 뇌 건강을 증진할 수 있습니다.

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최근 연구에 따르면 이러한 학습 속도 증가는 통계적 일관성이 향상된 학습 환경에 의해 주도될 수 있으며, 이는 환경 역학의 연속적인 섭동(예: 지연-1 자기 상관) 또는 한 번의 시행에서 다음 시행까지의 오류 사이의 양의 상관 관계로 정의됩니다. 52~54].

이러한 일관성 기반 효과는 환경이 동일한 교란을 반복할 때 더욱 강화됩니다[54]. 매우 일관되고 반복적인 전환 환경은 학습 속도를 기준선에서 최대 3배까지 증가시키고 매우 일관성이 없는 환경은 학습 속도를 최대 5배까지 감소시킵니다.

비판적으로, 현재 패러다임을 포함한 저축 패러다임의 초기 훈련 기간은 일관성과 반복이 모두 특징입니다. 일반적으로 동일한 교란을 가진 많은 수의 시도로 구성되어 재훈련 중 학습 평가가 증가하기 때문입니다.

절약 및 명시적 적응

실험 3에서는 우리가 관찰한 시간적으로 변동성이 큰 절감 효과가 암묵적 적응에서 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 저축이 명시적인 적응에 의해서만 주도된다는 생각에 반대하는 최근 증거[19,20]를 추가합니다[18,43-45].

명시적인 전략으로 인해 비용 절감이 발생할 수 있지만 실험에서는 이를 관찰하지 못했습니다. 이는 부분적으로 개인에 따른 암묵적 적응과 명시적 적응 사이의 균형에 상당한 변동성이 있음을 반영할 수 있지만[74,86], 우리 연구에서 명시적인 절감 효과가 부족한 것은 암묵적 적응을 촉진하고 명시적인 전략을 최소화했기 때문에 명시적인 절약을 감지할 수 있는 힘이 거의 제공되지 않았습니다.

디자인 요소에는 조준 지침 부족, 재조준을 돕기 위해 배치된 작업 공간 마커 부재, 사격 동작 대신 지점 간 사용, 화면 커서 동작에 대한 낮은(약 25ms) 시각적 피드백 지연 엔지니어링 등이 포함되었습니다. 이 모든 것이 암묵적 학습을 촉진할 수 있습니다[76,80-83].

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대조적으로, 이러한 설계 요소의 대부분을 뒤집은 연구는 주로 명시적인 적응을 이끌어냈고 명확하고 명시적인 절감 효과를 발견했습니다[44].

종합해보면, 증거에 따르면 암묵적 적응과 명시적 적응 모두 비록 다른 메커니즘을 통해 비용 절감을 보여줄 수 있음이 시사됩니다.

현재 연구에서는 암시적 절약이 특히 시간 휘발성 메모리의 빠른 재학습에 의해 주도되는 것을 보여주지만, 이전 연구에서는 명시적 절약이 임시 지속 메모리에 의해 주도된다는 증거를 제공합니다. 명시적 절약은 시간 휘발성을 최소화하는 다중 대상 패러다임에서 관찰할 수 있습니다. 메모리 [44,45].

결과적으로 명시적 학습을 주로 유도하는 실험 패러다임의 경우 시간적으로 지속적인 적응에 의해 비용 절감이 주로 이루어질 것으로 예상할 수 있으며, 암시적 학습과 명시적 학습의 균형을 유도하는 실험 패러다임의 경우 일시적인 지속성과 일시적인 변동성 사이의 이분법을 기대할 수 있습니다. 저축에 대한 기여도가 흐려집니다.

그러나 이러한 사례를 조사하지 않았기 때문에 우리의 기대가 실현될지 또는 암시적 학습과 명시적 학습 간의 복잡한 상호 작용이 현재 결과에서 예측할 수 없는 다른 결과로 이어질 수 있는지 알 수 없습니다.

일시적으로 변덕스러운/일시적으로 지속적인 학습과 운동 적응의 빠르고 느린 학습 과정 사이의 유사점

또 다른 작업 라인에서는 운동 적응을 실험적으로 분석하지 않고 대신 2가지 별개의 적응 프로세스가 있는 계산 모델을 기반으로 분석했습니다. 빠르게 학습하고 약한 보유를 표시하는 빠른 적응 프로세스와 천천히 학습하고 강한 보유를 표시하는 느린 적응 프로세스입니다. [10] .

다양한 양의 빠르고 느린 학습을 유도하기 위해 훈련 기간을 조작함으로써 후속 연구에서는 24-빠른 학습이나 전반적인 적응의 양이 아닌 느린 학습의 양에 따라 시간 유지가 구체적으로 예측된다는 사실을 발견했습니다[60].

흥미롭게도, 이 모델 기반 해부는 시간적으로 지속적인 적응과 같은 느린 프로세스가 24-h 유지로 이어지는 반면, 시간적으로 불안정한 적응과 같은 빠른 프로세스는 그렇지 않기 때문에 시간적 안정성 기반 해부를 반영합니다.

Joiner와 동료 연구에서는 첫날 느린 학습의 49 ± 6%(95% 신뢰도)가 24시간 후에도 유지된다는 사실을 발견했으며 현재 연구의 실험 4에서는 46 ± 9%의 1일차의 지속적인 학습은 24시간 후에도 유지됩니다. 더욱이, 빠르고 느린 프로세스의 시행 간 학습 특성은 각각 불안정하고 지속적인 적응에 대한 이론을 반영합니다. 특히, 느린 적응은 빠른 적응보다 느린 학습과 더 나은 유지를 표시합니다. 마찬가지로 일시적인 적응은 일시적인 적응보다 느린 학습과 더 나은 유지를 표시합니다(각각 그림 3C, 3D 및 2A 참조).

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이러한 유사점은 추측적으로 그렇긴 하지만 우리의 적응 분석을 통해 얻은 일시적으로 불안정하고 일시적으로 지속되는 학습이 두 상태 모델의 빠르고 느린 프로세스의 암묵적인 구성 요소에 해당한다고 주장합니다. 이러한 가능성은 최근 문헌의 두 가지 주요 아이디어에 도전합니다. 첫째, 빠른 프로세스와 암시적 일시적 변동 학습 간의 가능한 대응은 빠른 프로세스 학습이 명시적 적응과 동의어라는 생각에 도전합니다 [18,43,87].

둘째, 두 상태 모델에서 빠르고 느린 프로세스 학습의 측정 가능한 인스턴스화 가능성은 상황 기반 학습 모델과 전환 간 학습 속도가 다른 적응 프로세스 모델을 대체해야 한다는 주장에 도전합니다[41].

시간적으로 휘발성인 기억과 시간적으로 지속되는 기억의 공존은 맥락적 간섭을 위한 메커니즘을 제공합니다.

빠른 학습/낮은 유지 과정에 대한 일시적인 변동성 적응과 느린 학습/높은 유지 과정에 대한 일시적인 지속적인 적응의 가능한 매핑은 운동 및 인지 작업 모두의 상황적 간섭에 대한 이전 작업에 대한 흥미로운 잠재적 설명을 제공합니다. 맥락적 간섭은 수행되는 작업이 한 번의 시도에서 다음 시도로 무작위로 전환되는 높은 간섭 환경에서 형성된 기억이 더 느리게 학습되지만 단일 작업이 연속적으로 수행되는 낮은 간섭 환경에서 형성된 기억보다 더 높은 유지율을 보이는 현상을 말합니다. 연습했다[88-93].

여기에서 연구된 VMR 적응 작업에서와 같이 일시적으로 휘발성 기억과 일시적으로 지속되는 기억이 모두 상황적 간섭이 관찰된 작업에서 학습에 기여하는 경우 상황적 간섭 효과는 이를 유도하는 패러다임에 내재된 시간적 간격에만 기초하여 예측할 수 있습니다.

여기서 아이디어는 작업이 한 시도에서 다음 시도로 무작위로 혼합되는 높은 간섭 조건이 작업이 연속적으로 실행되는 낮은 간섭 조건에 비해 각 작업 내의 시도 사이의 시간적 간격을 반드시 증가시킬 것이라는 것입니다. 이러한 시간적 간격의 증가는 시간적으로 휘발성이 있는 기억이 적어도 부분적으로 쇠퇴할 수 있게 하여 시간적으로 휘발성이 있는 학습의 양을 감소시켜 전반적인 학습 속도를 늦추고 일시적으로 지속되는 학습의 증가를 촉진합니다.

더욱이, 결과적으로 일시적으로 휘발성 학습이 감소하고 일시적으로 지속되는 학습이 증가하면 간섭이 심한 조건에서 일시적으로 지속되는 학습의 비율이 증가하고 결과적으로 장기 유지가 증가합니다. 현재 조사 결과. 높은 간섭 조건에 대해 여기에서 예측된 전반적인 학습 속도 저하 및 유지 증가는 실제로 상황적 간섭의 정의적인 특징입니다.

이에 따라, 전체 학습은 더 빠르지만 기억력은 감소하는 낮은 간섭 조건에서는 시간적 간격이 감소된 연속적으로 연습된 작업으로 인해 훈련 중에 시간적으로 휘발성 기억이 빠르게 구축되어 성능이 향상되지만 유지 또는 전송 전에는 붕괴되는 저간섭 조건이 예측됩니다. 테스트 결과 유지력이 저하되었습니다.

따라서 일시적으로 휘발성인 기억과 일시적으로 지속되는 기억의 공존은 그 자체로는 간섭을 필요로 하지 않는 맥락적 간섭을 설명한다. 이 메커니즘에서 비롯된 관찰된 상황적 간섭 효과의 비율을 결정하려면 추가 작업이 필요할 것입니다.

재료 및 방법

윤리성명서

이 연구는 하버드 대학교 인간 피험자 사용 위원회(CUHS)의 승인을 받았습니다. 참가자는 실험 목적에 대해 순진했으며 CUHS 정책에 따라 서면 동의를 제공했습니다.

참가자들

총 118명의 피험자(남성 48명, 22.6 ± 4.7세, 왼손잡이 13명)가 본 연구에 참여했습니다(실험 1과 2에 각각 20명, 실험 S1에 12명, 실험 3에 41명, 실험 4에 25명).

기구

우리는 최근 연구에서 사용된 것과 동일한 실험 설정을 사용했습니다[62,63]. 피험자는 200Hz 디지털 태블릿(Wacom Intuos 3 12" × 19", 위치 데이터 해상도: 0.005mm, 정확도: 0.25mm)으로 구성된 장치 앞에 앉았습니다. 23인치 120Hz LCD 모니터 아래.

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