為了快速學習並使技能持續下去，訓練20分鐘超過掌握點。

一項新的研究 “自然神經科學”，其中人們學習視覺感知任務，表明“過度學習”可以鎖定性能提升。

先前的研究以及新的研究表明，當人們學習一項新任務，然後很快又學習一項類似的任務時，第二次學習往往會干擾和破壞對第一個任務的掌握。

這項新研究表明，過度學習可以防止這種干擾，從而很好地快速鞏固學習，事實上，相反的干擾反而發生了。 有一段時間，過度學習第一個任務會阻礙對第二個任務的有效學習——就好像為了保持對第一個任務的掌握而鎖定學習一樣。

研究人員發現，潛在的機制似乎是兩種神經遞質的平衡發生了暫時的變化，這兩種神經遞質控制著大腦中發生學習的部分的神經靈活性或“可塑性”。

儘管這項研究的重點是視覺學習任務，但通訊作者、布朗大學認知語言和心理科學教授 Takeo Watanabe 表示，他相信這種效果可能會轉化為其他類型的學習，例如運動任務，其中乾擾等現象工作方式類似。

如果進一步的研究證實過度學習的影響確實會延續到一般學習中，那麼這些發現將提出一些優化訓練時間的建議：

• 為了快速鞏固訓練，過度學習應該有所幫助，但要注意它可能會干擾隨後的類似學習。
• 在沒有過度學習的情況下，不要試圖快速連續地學習類似的東西，因為存在第二輪學習會破壞第一輪學習的風險。
• 如果你有足夠的時間，你可以通過在兩次訓練之間留出幾個小時來不受干擾地學習兩項任務。

“如果你想學習一些非常重要的東西，也許過度學習是一個好方法，”渡邊說。 “如果你進行過度學習，你也許能夠增加你學到的東西不會消失的機會。”

訓練塊

研究結果源於多項實驗，渡邊、主要作者 Kazuhisa Shibata 及其合著者要求總共 183 名志願者參與任務，學習檢測連續呈現的兩張圖像中哪一張具有圖案化方向，哪一張描繪的是非結構化的。噪音。 經過總共持續約 20 分鐘的八輪或“區塊”訓練後，最初的 60 名志願者似乎掌握了這項任務。

確定後，研究人員組建了兩組新的志願者。 在任何訓練之前進行預測試後，第一組練習該任務 30 個區塊，等待 16 分鐘，然後針對新的類似任務進行 XNUMX 個區塊的訓練。 第二天，他們對這兩項任務進行了測試，以評估他們學到了什麼。 另一組也做了同樣的事情，只是他們在 XNUMX 個訓練塊中過度學習了第一個任務。

在第二天的測試中，與預測試相比，第一組在第一個任務上的表現相當差，但在第二個任務上卻表現出了實質性的進步。 與此同時，過度學習組在第一項任務上表現出色，但在第二項任務上沒有顯著改善。 常規學習者很容易受到第二項任務的干擾（正如預期的那樣），但過度學習者則不然。

在第二個實驗中，同樣是針對新志願者，研究人員將任務訓練之間的休息時間從 30 分鐘延長到 3.5 小時。 這一次，在第二天的測試中，每組（學習過度的組和沒有學習過度的組）都表現出相似的表現模式，因為他們在兩項任務上都表現出了顯著的進步。 如果學習任務之間有足夠的時間，人們可以成功地學習這兩種任務，並且兩種干擾都不明顯。

一窺大腦

發生了什麼事？ 研究人員在第三個實驗中通過使用磁共振波譜技術來追踪志願者學習時兩種神經遞質的平衡來尋求答案。

研究人員關注每個受試者大腦中的“早期視覺”區域，追踪了促進可塑性的谷氨酸和抑制可塑性的 GABA 的比例。 一組志願者針對一項任務進行了 16 個區塊的訓練，而另一組則進行了 30 個區塊的訓練。同時，他們都在訓練前、訓練後 3.5 分鐘和訓練後 XNUMX 小時進行了 MRS 掃描，並進行了常規的訓練前和訓練後。性能測試。

過度學習者和普通學習者的神經遞質水平比例變化呈現出完全相反的模式。 他們都從相同的基線開始，但對於普通學習者來說，谷氨酸與 GABA 的比率在訓練後 30 分鐘顯著增加，然後在 3.5 小時內幾乎下降回基線。 與此同時，過度學習者在訓練後 30 分鐘谷氨酸與 GABA 的比率急劇下降，然後在 3.5 小時內幾乎回到基線。

換句話說，在普通學習者處於可塑性頂峰的階段（使他們的第一次訓練容易受到第二次訓練的干擾），過度學習者則因抑製而陷入困境（保護第一次訓練，但對第二次訓練關閉大門） 。 3.5小時後，大家基本恢復正常。

在最後的實驗中，研究人員表明，每個志願者的谷氨酸與 GABA 比率的下降量與他們的第一次訓練干擾第二次訓練的程度成正比，這表明神經遞質比率與過度學習的影響之間的聯繫並非巧合。

美國國立衛生研究院、國家科學基金會和日本學術振興會資助了這項研究。

資源： 布朗大學

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