การฝึกซ้ำๆ ช่วยเพิ่มความจำในการทำงาน และเปลี่ยนเส้นทางของสมอง

การศึกษาใหม่จาก UCLA Health พบว่าการฝึกฝนซ้ำๆ ไม่เพียงช่วยพัฒนาทักษะเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในเส้นทางความจำของสมองอีกด้วย

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน Nature และดำเนินการร่วมกับมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ พยายามที่จะเปิดเผยความสามารถของสมองในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลที่เรียกว่าหน่วยความจำในการทำงาน ได้รับการปรับปรุงโดยการฝึกอบรม.

เพื่อทดสอบสิ่งนี้ นักวิจัยได้ให้หนูระบุและจดจำลำดับกลิ่นเป็นเวลาสองสัปดาห์ นักวิจัยติดตามกิจกรรมของระบบประสาทในสัตว์ขณะที่พวกเขาทำงาน โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่สร้างขึ้นเองใหม่เพื่อถ่ายภาพกิจกรรมของเซลล์ของเซลล์ประสาทมากถึง 73,000 เซลล์พร้อมกันทั่วทั้งเปลือกสมอง

การศึกษาพบการเปลี่ยนแปลงในวงจรหน่วยความจำการทำงานที่อยู่ในคอร์เทกซ์มอเตอร์ทุติยภูมิ เมื่อหนูทำงานซ้ำๆ เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อหนูเริ่มเรียนรู้งานนี้ การแสดงความจำไม่เสถียร อย่างไรก็ตาม หลังจากฝึกฝนซ้ำแล้วซ้ำเล่า รูปแบบความทรงจำเริ่มคงที่หรือ "ตกผลึก" ดร. Payman Golshani ผู้เขียนหัวหน้าการศึกษาและนักประสาทวิทยาด้านสุขภาพของ UCLA กล่าว

ผลของการยับยั้งออพโตเจเนติกส์ต่อประสิทธิภาพการทำงานของหน่วยความจำทำงาน (WM)
ก. การตั้งค่าการทดลอง
ข. ประเภทการทดลองในงาน WM การเชื่อมโยงล่าช้า การเลียได้รับการประเมินในช่วงระยะเวลาตัวเลือก 3 วินาที โดยมีการทำเครื่องหมายช่วงล่าช้าช่วงต้นและช่วงปลายไว้
ค. ความก้าวหน้าของการเรียนรู้ตลอด 8 เซสชัน วัดจากเปอร์เซ็นต์ของคำตอบที่ถูกต้อง
ง. ตัวอย่างเซสชั่นการฝึกที่มีเครื่องหมายเลีย
จ. ผลของการยับยั้งด้วยแสงต่อประสิทธิภาพการทำงานในแต่ละยุคสมัย (วินาทีที่สี่ของช่วงเวลาล่าช้า P = 0.009; วินาทีที่ห้าของช่วงเวลาล่าช้า P = 0.005 กลิ่นที่สอง P = 0.0004; วินาทีแรกของช่วงเวลาที่เลือก P = 0.0001). การวิเคราะห์ทางสถิติดำเนินการโดยใช้การทดสอบทีคู่
ฉ. การยับยั้งด้วยแสงของ M2 ในช่วง 2 วินาทีสุดท้ายของระยะเวลาล่าช้าในช่วง 7 วันแรกของการฝึกอบรมทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง n = 4 (หนูที่แสดง stGtACR2) และ n = 4 (หนูที่แสดง mCherry) ค่า P ที่กำหนดโดยใช้การทดสอบ t สองตัวอย่างสำหรับเซสชัน 1–10 มีดังนี้: P1 = 0.8425, P2 = 0.4610, P3 = 0.6904, P4 = 0.0724, P5 = 0.0463, P6 = 0.0146, P7 = 0.0161, P8 = 0.7065, P9 = 0.6530 และ P10 = 0.7955 สำหรับ c, e และ f ข้อมูลจะแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± sem NS ไม่มีนัยสำคัญ *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.001, ****P ≤ 0.0001
ที่มา: ธรรมชาติ (2024) ดอย: 10.1038/s41586-024-07425-w

“หากคุณจินตนาการว่าแต่ละเซลล์ประสาทในสมองมีเสียงเหมือนโน้ตที่แตกต่างกัน ทำนองที่สมองสร้างขึ้นเมื่อทำงานจะแตกต่างกันไปในแต่ละวัน แต่จากนั้นก็มีความประณีตมากขึ้นเรื่อยๆ และคล้ายกันเมื่อสัตว์เหล่านี้ยังคงฝึกซ้อมต่อไป ” โกลชานีกล่าว

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกว่าเหตุใดประสิทธิภาพจึงแม่นยำและเป็นอัตโนมัติมากขึ้นหลังจากฝึกฝนซ้ำแล้วซ้ำอีก

“การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความเข้าใจในการเรียนรู้และความทรงจำของเราเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบต่อการแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความจำเสื่อมอีกด้วย” Golshani กล่าว

งานนี้ดำเนินการโดย Dr. Arash Bellafard นักวิทยาศาสตร์โครงการ UCLA โดยร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับกลุ่ม Dr. Alipasha Vaziri ที่มหาวิทยาลัย Rockefeller