사전 지식이 필수인가요? 추가 교육 기회는 사전 지식이 부족한 조건에서 수면 관련 기억 이점을 복원합니다. 1부
Sep 25, 2023
요약
수면 매개 기억의 이점은 여러 요인에 의해 조절됩니다. 결론이 나지 않은 경험적 발견에도 불구하고 사전 지식은 수면 중 강화에 중요하다고 가정됩니다. 또한 사전 지식은 인코딩을 용이하게 하여 보존이 수면으로 가득 차기 전의 기억 강도에 차이를 가져옵니다. 우리는 수면 전 익숙하지 않은 학습 자료의 기억 강도를 높이면 사전 지식이 부족한 경우 수면 매개 기억 이점을 회복할 수 있는지 여부를 테스트했습니다. 154명의 건강한 젊은 학생들이 네덜란드어 단어 번역을 배웠습니다.
수면은 우리가 매일 필요로 하는 생리적 필요 중 하나이며 신체적, 정신적 건강 모두에 중요한 역할을 합니다. 수면 부족이 신체적, 정신적 웰빙에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 하지만 알고 계셨나요? 수면은 우리의 기억과도 밀접한 관련이 있습니다.
과학자들은 수면과 기억 사이에 매우 중요한 연관성이 있음을 입증했습니다. 좋은 수면은 기억력과 학습 능력을 향상시키는 데 필요한 조건 중 하나입니다. 우리가 잠들 때 뇌에서는 멜라닌이라는 신경전달물질이 분비되는데, 이는 신체의 이완과 수면을 촉진할 수 있으며, 기억의 형성과 저장도 촉진할 수 있습니다.
우리의 뇌에는 해마라는 영역이 있는데, 이는 기억 내용을 저장하고 관리하는 중요한 부분입니다. 우리가 잠들어 있는 동안 해마는 더욱 활동하여 낮 동안의 학습과 경험을 통해 얻은 지식과 정보를 장기 기억에 저장하는 데 도움을 줍니다. 또한, 수면은 뇌의 정크 정보를 제거하는 데 도움을 주고, 뇌의 기본 구조의 복구와 재생을 촉진하며, 뇌의 작업 효율성과 질을 향상시킵니다.
따라서 적절한 수면과 안정적인 수면의 질을 유지하는 것은 기억력과 학습능력 향상을 위한 기본 조건입니다. 매일 잠을 거의 못 자거나 수면의 질이 좋지 않으면 기억력 상실, 부주의, 학습 효율 저하 등의 문제가 발생하기 쉬워 생활과 학업에 영향을 미치게 됩니다.
정리하자면, 수면과 기억 사이에는 밀접한 관계가 있습니다. 좋은 수면은 기억력과 학습 능력을 향상시키고 업무 효율성과 삶의 질을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 그러므로 우리는 잠을 잘 수 있는 모든 기회를 소중히 여기고, 좋은 수면 습관을 유지함으로써 매일 에너지와 활력이 넘치며 더 나은 삶과 미래를 맞이할 수 있어야 합니다! 기억력 향상이 필요하다고 볼 수 있는데, Cistanche Deserticola는 아세틸콜린 수치와 성장인자 수치를 높이는 등 신경전달물질의 균형도 조절할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 물질은 기억과 학습에 매우 중요합니다. 또한 고기는 혈류를 개선하고 산소 전달을 촉진하여 뇌에 충분한 영양분과 에너지를 공급하여 뇌의 활력과 지구력을 향상시킬 수 있습니다.
한 그룹은 독일어를 사용하는 그룹이었고 다른 그룹은 프랑스어를 사용하는 그룹이었습니다. 프랑스어는 독일어보다 네덜란드어와 덜 유사하기 때문에 프랑스어 참가자의 사전 지식이 더 낮을 것으로 예상했습니다. 우리는 학습 가능성의 수(독일어를 사용하는 참가자의 경우 1~2라운드, 프랑스어를 사용하는 참가자의 경우 2~3라운드)를 변경하여 수면 전 인코딩 중 기억 강도를 조작했습니다.
두 그룹(2회)에 대해 동일한 학습 패러다임을 사용할 때 낮은 사전 지식은 수면 매개 기억 이점을 조절했습니다. 프랑스어를 사용하는 참가자는 낮에 깨어 있을 때와 비교하여 밤에 잠을 자고 난 후 기억에 이점이 없는 것으로 나타났습니다. 대조적으로, 독일어를 구사하는 참가자들은 강력한 수면 매개 기억 이점을 보여주었습니다. 그러나 수면 전 기억력을 높이면 프랑스어 피험자의 수면 매개 기억 효과가 독일어를 구사하는 참가자 수준으로 회복되었습니다.
반대로, 독일어를 구사하는 참가자의 훈련을 줄이면 수면 매개 기억 혜택이 감소했습니다. 우리의 결과는 사전 지식과 기억 강도가 수면 관련 기억 이점을 강력하게 조절한다는 것을 보여줍니다. 그러나 사전 지식이 부족한 경우에는 추가 훈련을 통해 수면 매개 기억 이점을 성공적으로 복원할 수 있습니다. 사전 지식이 인코딩 및 통합 프로세스를 보다 일반적으로 조절할 수 있지만, 수면 관련 메모리 보존 프로세스에 미치는 영향은 이전에 가정한 것보다 덜 중요할 수 있습니다.
키워드
기억력, 사전 지식, 수면에 따른 기억 강화.
1|소개
수면은 깨어 있는 것보다 기억을 통합하는 데 더 많은 도움이 됩니다. 수면 매개 기억 이점의 크기는 일련의 방법론적 문제에 따라 달라집니다(Cordi & Rasch, 2021; Schoch et al., 2017). 수면 매개 기억 효과에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나는 학습 자료에 대한 사전 지식의 정도이지만 영향의 방향은 다소 논란의 여지가 있습니다.
일부 연구에서는 수면 전 학습 연관성에 대한 사전 지식이 높을수록 수면 매개 기억 이점이 낮아진다고 보고했습니다. 예를 들어 Payne과 동료(Payne et al., 2012)는 수면 유지 간격 간의 기억 차이가 있음을 보여주었습니다. 깨어남은 의미상 관련이 없는 단어 쌍에 대해서만 발생했지만 의미상 관련 쌍에 대해서는 발생하지 않았습니다. 마찬가지로 Havas와 공동 저자(2018)는 수면이 모국어의 단어 쌍에 비해 익숙하지 않은 언어의 단어 쌍 통합에 더 큰 이점이 있다는 증거를 제공했습니다.
또한 성인에 비해 사전 지식이 부족한 어린이의 경우 음운학적으로 구별되는 단어에 대해 수면을 포함한 오프라인 통합 기간의 이점이 더 컸습니다(James et al., 2019).
한편, 여러 연구에서는 새로운 정보(해마와 관련된)를 기존 피질 지식 네트워크에 통합하는 데 있어 수면의 중요한 역할을 강조했으며, 이는 활성 시스템 강화 가설에 따라 기억 형성을 위한 수면의 핵심 기능 중 하나로 가정됩니다. Born & Wilhelm, 2012; Klinzing 외, 2019). 예를 들어, 기능성 자기공명영상을 사용하여 뇌 활동을 측정하는 연구에서는 수면이 기억 흔적의 해마-신피질 재분배에 기여한다는 힌트를 제공했습니다(Gais et al., 2007; Takashima et al., 2006). Hennieset al. (2016)은 2주에 걸쳐 학습 자료에 대한 사전 지식을 구축한 후 수면(특히 수면 방추)이 특히 스키마 관련 정보에 대해 24시간 동안 유지 및 기본 해마 분리에 기여했지만 스키마와 관련 없는 기억에는 기여하지 않았음을 보여줍니다. 수면 중 스키마 준수 정보로부터 통합의 이점은 Durrant와 동료들에 의해 직접적으로 나타났습니다(Durrant et al., 2015). 그들은 스키마 준수 항목만 수면으로 채워진 보존 간격의 혜택을 받지만 비순응 항목은 혜택을 받지 못한다고 보고했습니다.
제2 언어 학습 과제에서 이러한 개념을 뒷받침하기 위해, 더 높은 수준의 메타 언어 지식을 가진 참가자는 수면으로 가득 찬 유지 간격에서 더 많은 이익을 얻었습니다(Zion et al., 2019). 마지막으로 Groch와 동료(Groch et al., 2017)는 익숙한 단어와 익숙하지 않은 단어-객체 연관을 비교하여 사전 지식의 효과와 수면 중 표적 기억 재활성화의 이점을 조사했습니다. 그들은 수면 중에 단어 단서를 제시하면 관련 대상이 익숙할 때에만 기억력이 증가한다는 것을 보여주었습니다. 이 발견으로 인해 저자는 사전 지식이 수면 매개 기억 강화의 전제 조건이라는 결론에 도달했습니다(Groch et al., 2017).
수면 매개 기억 강화뿐만 아니라 일반적인 학습과 기억에 있어서 사전 지식의 중요한 역할은 오랫동안 인정되어 왔습니다. 1932년에 Bartlett은 새로운 정보가 기존의 도식에 적합하면 학습이 더 좋고 노력이 덜 필요하다는 것을 제안하고 보여주었습니다(Bartlett, 1932).
기존 지식에 의한 새로운 정보 인코딩의 촉진은 많은 후속 연구 결과에 의해 뒷받침됩니다(Royer & Perkins, 1977). 스키마와 사전 지식이 통합 프로세스에 영향을 미칠 수 있다는(그리고 인코딩을 용이하게 할 뿐만 아니라) 주로 설치류를 대상으로 한 신경과학 연구에 기반을 두고 있습니다(Tse et al., 2007; Wang & Morris, 2010). 예를 들어, Van Kesteren et al. (2010)은 새로 학습된 정보가 확립된 지식 구조와 일치하면 인코딩 문제를 해결하는 해마 누화(cross-talk)가 발생할 필요가 없기 때문에 기억의 통합이 더 빠르게 일어날 것으로 가정한다고 제안했습니다(Van Kesteren et al., 2010). 따라서 새로 암호화된 기억의 해마에서 피질 뇌 구조로의 재분배는 통합 기간 동안 스키마 일치 지식을 통해 더 빠르게 발생할 수 있습니다(Van Kesteren et al., 2012). 대안적으로, 해마 시스템을 개입시키지 않고 피질 학습 시스템에서 새로운 정보의 학습이 신속하고 직접적으로 획득될 수 있다는 것이 제안되었습니다(McClelland, 2013). 최근 인간의 신속한 피질 학습에 대한 증거가 제공되었습니다(Brodt et al., 2018). 빠른 피질 학습은 시스템 통합 접근 방식의 몇 가지 주요 가정에 의문을 제기하지만, 수면은 빠른 피질 학습을 통해 획득한 기억에도 유익한 역할을 하는 것으로 가정됩니다(검토는 Pöhlchen & Schönauer, 2020 참조).
그럼에도 불구하고, 인코딩 프로세스에 대한 사전 지식의 강력한 영향은 수면 매개 기억 강화에 대한 사전 지식의 영향을 조사한 결과 해석에 문제를 제기합니다. 기존 지식과 일치하는 새로운 정보를 학습하면 항상 더 높은 기억으로 이어질 것입니다. 잠이나 깨어 있음으로 가득 찬 유지 기간 이전의 힘. 따라서, 수면 매개 기억 이점의 존재 또는 부재는 그 자체로 수면 전 기억 강도의 차이에 기인할 수 있으며, 따라서 사전 지식 수준과 관련이 적습니다. 몇몇 연구에서는 수면 매개 기억의 이점이 수면 전 기억 강도에 의해 강력하게 조절될 수 있음을 보여주었습니다(검토 내용은 Diekelmann et al., 2009 참조). 예를 들어, 피험자는 기억하기 전에 자료를 거의 완벽하게(즉, 90% 정답) 배웠고, 수면은 기억 성능에 더 이상 도움이 되지 않았습니다. 그러나 동일한 연구에서는 약한 기억 흔적에 대해 수면의 유익한 효과가 나타났습니다(Drosopoulos et al., 2007).
거짓 기억에 관한 연구에서는 특히 인코딩 수준이 낮을 때 수면이 거짓 회상을 강화한다는 결론을 내렸습니다(Diekelmann et al., 2010). 반대로 너무 약하게 인코딩되면 수면 매개 통합도 손상되었습니다(Walker et al., 2019). 본 연구에서는 새로운 단어의 어휘 통합을 테스트할 때 오프라인 통합의 이점이 나타나지 않았습니다. 그러나 명시적인 작업(예: 회상 및 인식)에서는 여전히 나타났습니다. 다른 연구에서, 성과가 가장 높은 피험자는 여러 서술적 기억 작업에서 수면 관련 성과 이점을 보인 반면, 성과가 낮은 피험자는 그렇지 않았습니다(Tucker & Fishbein, 2008). 이러한 연구는 인코딩 깊이(Drosopoulos et al., 2007), 정보의 두드러짐(Wilhelm et al., 2011) 또는 참가자의 기술 수준(Diekelmann et al., 2010; Tucker & Fishbein)과 같은 여러 요인을 통해 다양한 기억 강도를 달성했습니다. , 2008).
더욱이, 기억 강도는 예를 들어 보존 간격 전에 어느 정도 즉각적인 단서 회상 라운드를 제공함으로써 발생하는 학습의 양을 변화시킴으로써 조작될 수도 있습니다. 학습 후 즉시 기억을 테스트함으로써 두 가지 메커니즘이 기억 흔적 생성을 촉진합니다. 테스트 효과에 따라 반복 테스트는 단순한 재노출과 달리 활성 회상에 필요한 학습 자료의 더 힘든 처리를 유도하고 접근성을 용이하게 합니다. 나중에 회상하는 동안의 기억(Sutterer & Awh, 2015). 더욱이, 정보를 반복적으로 테스트하면 미래 관련성이 즉각적으로 높아지며, 이는 수면 효과도 촉진하는 것으로 나타났습니다(Wilhelm et al., 2011). 따라서 잠들기 전에 반복되는 테스트의 양을 변화시키는 것은 사전 지식이 부족한 경우 인코딩의 단점을 상쇄하기 위해 메모리 강도를 조작하는 효과적인 방법이 되어야 합니다.
수면 매개 기억 이점에 대한 사전 지식의 영향이 다양한 수면 전 기억 강도에 의해 상쇄될 수 있는지 여부를 테스트하기 위해 여기서는 네덜란드어 학습 자료와 피험자의 모국어 간의 다양한 언어 간 유사성을 활용했습니다. 프랑스어는 독일어보다 네덜란드어와 더 멀기 때문에 프랑스어를 모국어로 사용하는 사람들은 새로 배운 어휘를 스키마에 통합할 가능성이 줄어듭니다. 반대로, 독일어를 사용하는 과목은 두 언어 간의 호환성으로부터 이익을 얻어야 합니다(Ringbom, 2006). 새로 학습된 자료의 통합이 이 새로운 정보가 내장될 수 있는 기존 지식이 있는 경우에만 수면 중에만 지원된다면 프랑스어를 사용하는 과목과 독일어를 사용하는 과목에서만 수면의 유익한 효과를 감지해서는 안 됩니다. 그러나 기억력이 누락된 사전 지식 네트워크를 보완할 수 있다면 프랑스어를 사용하는 피험자는 더 많은 학습 라운드가 제공되면 수면의 혜택을 누릴 수 있습니다.
2|행동 양식
2.1|참가자들
분석에는 18세에서 30세 사이의 건강한 학생 154명(21.49 ± 2.07세)이 포함되었으며, 여성은 128명, 남성은 26명이었습니다. 그 중 79명은 독일어를 사용했고 나머지 75명은 프랑스 원주민이었습니다. 제외 기준은 네덜란드어 능력, 신체적 또는 심리적 건강 문제, 정기적인 약물 섭취(피임약 제외), 지난 6주 이내 교대근무, 왼손잡이였습니다. 또한 실험 당일에는 카페인과 알코올 섭취를 자제하도록 요청 받았습니다. 모든 피험자는 사전 동의에 동의했으며 참여에 대한 보상을 받았습니다. 이 연구는 취리히 대학교 윤리위원회의 승인을 받았습니다.
독일 표본은 수면 그룹의 n= 40명과 기상 그룹의 n= 39명으로 추가로 분할되었고, 프랑스 참가자는 수면 그룹의 n= 36명과 n{{3}명으로 추가로 분할되었습니다. }} 웨이크 그룹에 있습니다.
세 번째 과목 간 요인은 기억력이었습니다. 어휘를 학습한 후 n=40 독일어를 사용하는 피험자는 피드백 없이 단서 검색에 즉시 직면했습니다. 그런 다음 n=39 독일어를 사용하는 피험자와 n=36 프랑스어를 사용하는 피험자는 최종 회상 전에 피드백을 포함하는 추가 단서 검색 라운드를 거쳤으며, 나머지 n=39 프랑스어를 사용하는 피험자는 학습 후 피드백 없이 최종 단서 검색 전에 두 번의 단서 회상과 피드백 라운드가 제공됩니다. 독일어는 언어적으로 프랑스어보다 네덜란드어에 더 가깝기 때문에 프랑스어 원주민의 두 가지 학습 가능성은 낮은 기억력으로 간주되었고 독일어를 사용하는 과목에서는 높은 기억력으로 간주되었습니다.
3|재료
3.1|단어 선별 과제
학습이 가능해지기 전에 네덜란드어 단어의 추측률을 테스트하기 위해 피험자들은 12개의 네덜란드어 단어를 듣고 헤드폰을 통해 음향적으로 연주했습니다. 각 단어 뒤에는 프랑스어 또는 독일어 번역을 표시해야 했습니다. 전체적으로 0%~58.3% 범위에서 21.97% ± 10.94%(평균 ± SD)가 올바르게 판정되었습니다. 프랑스와 독일 피험자는 이 작업에서 성과가 크게 달랐습니다(t152=2.66, p=0.009). 프랑스 피험자에서는 24.3% ± 1.36% 탐지율, 19.73% ± 1.09%의 낮은 탐지율을 보였습니다. 독일어권 과목에서는 매우 낮은 수준의 단어 지식으로 간주됩니다. 나중에 설명하겠지만, 결과가 나오는 동안 이 추측 테스트는 단어 학습의 용이성과는 별개였습니다. 이는 독일어권 과목(r38=0.06, p{26}}.72)과 프랑스어권 과목(r)에서 이 심사와 네덜란드어 단어의 학습 성과 사이에 유의미하지 않은 관계로 나타났습니다. 34=0.006, 페이지=0.97).
3.2|단어 학습 과제
단어 학습 과제는 학습 시도와 피드백이 있거나 없는 1~3회 단서 회상 라운드로 구성되었습니다. 학습 자료는 120개의 네덜란드 명사였으며 이전 연구(Schreiner & Rasch, 2015)에서 가져온 독일어 번역 또는 그에 따른 프랑스어 번역(Gomez-Fonseca, 2014에서 채택)이었습니다. 따라서 네덜란드어 단어는 두 언어 모두에서 동일했습니다. 작업은 E-Prime에서 프로그래밍되었습니다. 네덜란드어 단어는 여성 목소리로 녹음되었으며 길이(400~650ms)에 맞게 조정되었습니다.
3.2.1|학습 체험
학습하는 동안 네덜란드어 단어는 스피커를 통해 70dB로 참가자에게 음향적으로 제시되었습니다. 피험자들은 가능한 한 많은 단어를 기억하도록 지시 받았습니다. 이 프리젠테이션 뒤에는 500ms 동안 흰색 화면 고정 십자가 위에 검은색 글꼴이 표시되고 각각의 독일어 또는 프랑스어 번역이 이어졌습니다. 명사는 다음 네덜란드어 단어가 음향적으로 표시되기 전에 2000ms 동안 검정색 Arial 글꼴, 글꼴 크기 12로 표시되었습니다. 이 간격은 2000ms에서 2200ms 사이였습니다. 40-단어 쌍 블록 뒤에 60-의 휴식 시간이 제공되었습니다.
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