Korte pauzes helpen de hersenen om nieuwe vaardigheden te leren

Samenvatting

• Onderzoekers ontdekten dat het wakkere en rustende brein herhaaldelijk gecomprimeerde herinneringen afspeelt aan een nieuwe vaardigheid die wordt geleerd.
• De bevindingen geven inzicht in hoe mensen vaardigheden verwerven en kunnen mensen helpen die herstellen van een beroerte of ander hersenletsel.

Oefening is belangrijk om iets nieuws te leren. Door een handeling keer op keer te herhalen, vergroot u de kans dat u deze onder de knie krijgt. Maar recent onderzoek toont aan dat het nemen van korte pauzes net zo belangrijk kan zijn.

Uit een onderzoek uit 2019 bleek dat korte, frequente pauzes erg belangrijk waren om de prestaties bij een nieuwe taak te verbeteren. Deze korte rustperiodes versterken de herinnering aan de zojuist geoefende nieuwe vaardigheid. De bevindingen daagden het idee uit dat alleen lange rustperiodes, zoals een goede nachtrust, nodig zijn om herinneringen aan een nieuw geleerde vaardigheid te versterken. Het was echter niet duidelijk hoe deze korte pauzes de hersenen helpen een nieuwe taak onder de knie te krijgen.

Een onderzoeksteam onder leiding van Leonardo G. Cohen van het National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) in de VS probeerde te begrijpen hoe korte rustperioden tijdens het wakker zijn helpen bij het leren van vaardigheden. Hun bevindingen werden op 8 juni 2021 gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports.

Het team bracht de hersenactiviteit in kaart van 33 rechtshandige vrijwilligers terwijl ze leerden een vijfcijferige code te typen met hun linkerhand. Hersengolven werden geregistreerd met behulp van een gevoelige scantechniek die magneto-encefalografie wordt genoemd. Deelnemers kregen een code op een scherm te zien en moesten deze 10 seconden lang zo vaak mogelijk typen en daarna 10 seconden pauze nemen. Ze herhaalden deze cyclus 35 keer.

Het team analyseerde de gegevens met een computerprogramma dat ze ontwikkelden, waardoor ze de hersengolfactiviteit konden ontcijferen die gepaard ging met het typen van elk nummer in de code. Ze ontdekten dat een veel snellere versie van de hersenactiviteit die tijdens het typen werd waargenomen, werd afgespeeld tijdens de korte rustperiodes (ongeveer 20 keer sneller).

In de loop van de eerste 11 oefenproeven werden deze gecomprimeerde versies van de activiteit ongeveer 25 keer per rustperiode herhaald. Dit aantal was twee tot drie keer vaker dan de activiteit die werd waargenomen tijdens latere rustperioden of nadat de experimenten waren beëindigd.

De onderzoekers ontdekten ook dat deelnemers van wie de hersenen de typeactiviteit vaker herhaalden, na elke proef grotere sprongen in de prestaties vertoonden dan degenen die het minder vaak herhaalden. Samen suggereren de bevindingen dat korte rustperioden helpen de herinneringen samen te binden die nodig zijn om een ​​nieuwe vaardigheid te leren.

Het team onderzocht ook de hersengebieden waar herhaling plaatsvond. Zoals verwacht, vond herhalingsactiviteit vaak plaats in de sensomotorische gebieden van de hersenen, die verantwoordelijk zijn voor het regelen van bewegingen. Ze zagen echter ook activiteit in de hippocampus en de entorhinale cortex. Van deze regio’s werd voorheen niet gedacht dat ze een grote rol spelen in de herinneringen die nodig zijn om nieuwe taken uit te voeren.

“Onze resultaten ondersteunen het idee dat wakkere rust net zo’n belangrijke rol speelt als oefenen bij het leren van een nieuwe vaardigheid”, zegt Cohen. “Het lijkt de periode te zijn waarin onze hersenen herinneringen aan wat we net hebben geoefend samendrukken en consolideren. Het begrijpen van deze rol van neurale replay kan niet alleen helpen vorm te geven aan hoe we nieuwe vaardigheden leren, maar ook hoe we patiënten helpen vaardigheden te herstellen die verloren zijn gegaan na neurologisch letsel zoals een beroerte.”