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斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

美国 发表于 2020年06月22日 11:48:15 回复0 点赞0

斯坦福大学的一项新的研究表明,在动作发生之前,先在大脑里想象一下这个动作,可能会影响学习。

 

我们都听过这句话:“熟能生巧。”

但是,一项关于学习如何移动的神经过程的新研究表明,更准确地说,“有意识的练习造就完美”

对于像勒布朗·詹姆斯和尼克劳斯那样的运动员来说,这种说法听起来并没有新鲜之处。运动员们都知道,在进球之前想象一下进球的场景是获得成功的关键。

然而,从神经学角度来说,这种新的理解完全颠覆了当前大脑如何学习移动身体的理论。

 

提前想象一个行动

斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

 

斯坦福大学生物工程博士生Saurabh Vyas说:“事实证明,大脑中的学习过程对你做动作之前发生的事情非常感兴趣——这就是为什么,思考你将要做的动作能帮助你学习的原因。”他也是《神经元》杂志上这项研究的合著者,该研究提出了这一新理论。

现有的理论侧重于实践部分,他们强调,重复一个动作才是学习的关键,而非思考与准备。事实上,在这项研究之前,神经科学家并不认为准备状态在学习中起了任何作用,高级作者、电气工程教授Krishna Shenoy说。

他说:“我们的研究认为,准备工作不仅与学习有关,实际上可能是学习中最重要的一部分。

斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

 

为了验证这个猜想,研究人员探索了猴子是如何学习一个相对简单的动作的:如何使用视频游戏操纵杆。

在一系列实验中,研究人员首先训练猴子使用操纵杆将电脑光标指向屏幕上的目标。然后,研究人员改变了操纵杆的设定,当猴子将操纵杆朝它们认为向上、向左或向右的方向移动时,光标的移动方向与预期的不同。也就是说,猴子必须重新学习移动操纵杆的新规则,才能将光标移向目标。

然后,科学家们让猴子根据新规则移动操纵杆,并给它们时长不等的准备时间,有时短一些,有时长一些。当给予更长的准备时间时,猴子学得更快。

研究人员用另一种方式反复验证了这一发现,即故意干扰准备期。当猴子准备将光标指向目标时,他们通过干扰猴子的神经活动来干扰它们的准备活动。结果表明,这些干扰并不影响当时光标移动的准确性。相反,干扰使猴子在下一次尝试中的表现变差。

Vyas用一个类比来解释这些发现的重要性。想象一下勒布朗·詹姆斯练习罚球。他投篮,靠近,然后他的大脑学习系统利用刚刚的失误,在大脑中做出一些改变。但是,如果他的大脑活动在计划阶段被打断,或者他没有花时间预先想象投篮的情景,那么他的下一次尝试就不会成功,因为在关键的准备动作阶段,他没有充分地集中精力。

 

犯错之后的改进

斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

 

这些发现极大地促进了我们对学习的神经学基础的理解。人们早就知道,大脑中的运动区和其他区域在运动之前就变得活跃了。在准备阶段,大脑活动反映了身体应该如何完成一个动作的精确细节。

然而,通常情况下,身体不能按计划完成动作——也就是说,它会出错。这些错误被传送回大脑,在那里学习系统执行一个复杂的“更新计算“,以改进下一次尝试和学习。

以前的神经科学理论一直基于这样的想法,即这种改进计算是基于运动过程中发生的事情,而不是基于准备活动。然而,这项新的研究有力地证明了,在肌肉运动发生之前产生的信息会影响大脑的改进计算。

斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

 

因此,给大脑更多的时间去准备——更多的时间来想象手头的任务——会极大地提高学习效果。从纯粹实用的角度来看,这些发现可能会让运动员、艺术家、音乐家或任何移动身体的人在所做的事情上变得更好。

Vyas说:“如果你试图学习一项新的运动技能,你就不应该心不在焉地一遍又一遍地练习,而是要在每次尝试之前都专注地想一遍你要做的事情。

Shenoy和Vyas希望将这一新的理解最终应用到他们的专业中:开发假肢设备。通过植入大脑的芯片,患者可以将自己的想法转化为动作来控制假肢设备。

“我们对大脑如何学习新的运动技能和进行运动计算了解得越多,我们就能制造出越实用的通过思维控制的假肢。” Shenoy说。

 

小课堂Tips

让孩子专注地思考和准备自己应该做什么,说起来容易,做起来难。

这个时候,教孩子一起进行正念练习,也许可以有所帮助。

斯坦福大学新研究:比起反复练习,这个过程可能更重要!

 

What to do:做什么?

当你双脚互相盘坐在地上,双手重叠摆放于双腿上,要感觉手是放松的。背要挺直且放松,肩膀高度一致,头向前看。双眼最好闭上,这样能更好的集中精力;如果双眼睁开,就盯住一件东西一直看,不要漫无目的地看远方。

 

How long:做多久?

初学者在刚冥想的时候会觉得时间过得很慢。你可以设一个闹钟,一开始闹钟设置5分钟。之后把时间调到10-20分钟,并且坚持每天都做。

 

How to do:怎么做?

有很多种冥想方法,这里介绍一个最常见的冥想方法:正念冥想呼吸。

• 你先感觉鼻子吸气,然后把注意力放在鼻子的呼吸转换上,用鼻子感受吸气和呼气,只是感觉观察,不要做评判。

• 然后你脑子里会出现各种奇怪的想法,影响你的冥想过程。

• 所以你需要锻炼的就是远离脑子里的想法,只是单纯地关注呼吸。

• 特别是在呼吸交界的时候,你需要全身心投入到下一个呼吸中去。所以你可以每天早上起床冥想10分钟。再严格点,你可以每天早上起床冥想20分钟,晚上睡前冥想20分钟。

• 如果你发现无法集中精力,可以听一些冥想的轻音乐,如雨滴声、木头燃烧的声音或古琴声等等。

 

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1楼 | 2020年06月22日 11:48:15
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