В конце XIX века немецкий психолог Герман Эббингхаус занимался исследованиями памяти и обучения. Он первым описал феномен, который стал известен как «эффект интервала». Этот эффект предполагает, что информация более эффективно записывается в долговременную память, если сеансы обучения чередуются с большими перерывами. Но только теперь, спустя полтора столетия, ученые разобрались в работе этого механизма.
Исследования мозга
Чтобы лучше понять, как работает эффект интервала, ученые Института Макса Планка наблюдали за мозгом мышей. Животным предлагалась задача на память - им нужно было найти кусок шоколада в лабиринте. Каждый раз шоколад находился в одном и том же месте. Каждая подопытная мышь охотилась за шоколадом три раза в день. При этом интервалы между попытками для разных грызунов были разными.
Интересно, что в краткосрочной перспективе длительные перерывы между забегами по лабиринту, казалось, мешали животным запомнить, где лежит шоколад. Но со временем картина менялась. «Мыши, которые обучались с более длинными интервалами между фазами обучения, поначалу не могли быстро запомнить положение шоколада. Но уже на следующий день чем дольше были паузы, тем лучше была память мышей», - говорит Эннет Глас, нейробиолог Института Макса Планка.
Неожиданные результаты
Исследователи ожидали, что повышение активности нейронов в дорсальной медиальной префронтальной коре, области мозга, фундаментальной для процессов обучения, будет лучше реактивировать те же нейронные пути. Проще говоря, изначально ученые предполагали, что малые паузы между сеансами обучения будут способствовать лучшему запоминанию информации. И наоборот, ожидалось, что после длительного перерыва мозг мышей будет воспринимать каждый новый забег по лабиринту как новый незнакомый опыт.
«Если три фазы обучения следуют друг за другом очень быстро, мы интуитивно ожидаем, что одни и те же нейроны будут активированы. Ведь это один и тот же эксперимент с одной и той же информацией», - говорит Питер Гольтштейн, исследователь, работавший над проектом.
Но результат оказался абсолютно противоположным.
Когда перерыв между забегами был долгим, в мозге мышей были активны одни и те же “узоры” нейронов - активность мозга совпадала с активностью в ходе предыдущих попыток. Когда же перерывы были короткими, в ходе попыток активировались разные нейронные кластеры. Соответственно, обучение в долгосрочной перспективе было менее эффективным.
По словам Питера Гольтштейна, эти результаты объясняют, как долгие перерывы между фазами обучения могут укреплять долгосрочную память. Этот механизм играет ключевую роль в эффекте интервала.
Было обнаружено, что для мышей оптимальная пауза между попытками составляет от 30 до 60 минут. Именно такой интервал обеспечивает эффективное извлечение из памяти на следующий день. Более короткие или более длительные интервалы между этапами обучения не дают особых преимуществ для сохранения информации в памяти.
«В целом, наши данные показывают, что интервал между испытаниями увеличивает силу связи в ансамбле [нейронов], предположительно делая память более надежной и увеличивая вероятность извлечения информации из памяти», - говорят ученые.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
