Rozložené versus hromadné učení dovedností

V kognitivní psychologii je praxe nejúčinnější, když jsou tréninky rozloženy v čase (rozložené), spíše než když jsou blízko u sebe (hromadně). Tento jev, o kterém se předpokládá, že zapojuje dlouhodobé mechanismy podobné potenciaci ve zvířecích modelech a je popsán jako efekt rozmístění, nebyl v motorické doméně zkoumán. Není známo, zda rozložený motorický trénink vyvolává déletrvající účinky učení než hromadný motorický trénink.

Cíl a studovaná populace:

Účelem tohoto výzkumu je posoudit význam efektu mezery při učení motorických dovedností u zdravých dobrovolníků au pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou.

Design:

Experiment 1: Stanovení dlouhodobého učení u zdravých dobrovolníků s oddělenou a hromadnou praxí:

První hypotézou je, že cvičení s odstupem zlepší dlouhodobé učení motorického úkolu (definované jako zlepšení výkonu měřené 1 a 3 měsíce po tréninku) ve větší míře než hromadné cvičení v oddělených skupinách zdravých dobrovolníků. Zdraví dobrovolníci budou cvičit dobře charakterizovaný úkol sevřením síly podle rozložených nebo hromadných plánů ve faktoriálním uspořádání (n=26). Pokud se tato hypotéza prokáže jako správná, přistoupíme podle návrhu PIRC k experimentům 2 a 3, abychom získali informace o mechanismech, které jsou základem lepší tréninkové strategie u zdravých dobrovolníků (Exp 2) a abychom určili, zda je tato tréninková strategie také lepší než hromadná praxe u pacientů po cévní mozkové příhodě (Exp 3), problém zásadního významu v neurorehabilitaci.

Experiment 2: Studie mechanismů, které jsou základem vynikajících účinků praktikování s odstupem nad hromadnou praxí u zdravých dobrovolníků, rTMS:

Předchozí práce prokázaly zapojení primární motorické kůry (M1) do konsolidace motorického učení a důležitost kontroly pozornosti shora dolů prefrontálním kortexem. Je možné, že zvýšený nábor těchto dvou regionů zprostředkovává lepší výkonnostní úrovně dosažené s odstupňovaným školením. Zde plánujeme studovat účinky inhibičního 1 Hz TMS aplikovaného na M1 a PFC na zlepšení výkonu s rozloženým tréninkem. Předpokládáme, že nadřazenost rozložené praxe ve srovnání s hromadnou praxí bude zrušena snížením aktivity v M1 a PFC, ale ne simulovanou nebo zadní parietální kortexovou (PPC) stimulací (n=104).

Experiment 3: Určení dlouhodobého učení u pacientů s cévní mozkovou příhodou s oddělenou a hromadnou praxí:

Předpokládáme, že motorické učení u pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou se zlepší ve větší míře s rozloženou než s hromadnou praxí (n=42).

Očekává se, že tato studie vymezí roli efektu mezery na lidské motorické učení a identifikuje dva možné substráty neurální kůry u zdravých dobrovolníků a jejich možné příznivé účinky na motorické učení po mrtvici.

Experiment 4: Určení, zda původní nálezy s efektem mezery v explicitním motorickém učení zobecnily na implicitní/procedurální motorické učení:

Schopnost zobecnit na implicitní motorické učení je důležitá, protože implicitní učení (také známé jako procedurální učení), které je definováno jako učení, ke kterému dochází bez vědomí a bez záměru, je základem rozvoje automatiky, která charakterizuje všechny dobře naučené motorické dovednosti (Reber, 1993; Squire, 2004). Pro účely rehabilitace po cévní mozkové příhodě je tedy důležité určit, zda a jak dochází k efektu rozmístění u implicitního (procedurálního) učení, které je základem rozvoje automatiky, která charakterizuje všechny dobře naučené motorické dovednosti. Kromě toho je při použití explicitních úloh motorického sekvenování obtížné určit, zda efekt rozmístění pomáhá obecné motorice nebo sekvenčně specifické dovednosti. Jinými slovy, výkonnostní výhody plynoucí z efektu rozmístění mohou pocházet ze zlepšení vizuomotorické transformace požadované pro stlačování kláves na desce nezávisle na přítomnosti nebo nepřítomnosti sekvence nebo ze zlepšení řazení motorů. Oba tyto problémy lze řešit pomocí úlohy sériového reakčního času (neboli SRTT), dobře prostudované úlohy učení implicitní motorické sekvence, která je podrobněji popsána v tomto protokolu (Nissen a Bullemer, 1984).

Předpokládáme, že k efektu mezery dochází sekvenčně specifickým způsobem pro implicitní učení motorické sekvence. Předpokládáme, že motorická síť založená na SMA je základem nadřazenosti efektu rozmístění pro implicitní učení motorické sekvence. Ukážeme to pomocí 1Hz TMS k vytvoření virtuálních lézí a vytvoření vazby příčina-následek mezi SMA (nebo M1, ale ne CZ nebo sham) a vynikající motorikou pomocí Spaced over Massed tréninku (n=80).

Měření výsledku:

Primárním výsledným měřítkem bude zlepšení síly sevření. Sekundární výsledná měření budou měření motorické kortikální excitability včetně amplitud motorického evokovaného potenciálu, intrakortikální inhibice a facilitace.

U procedurálního/implicitního učení motorických sekvencí bude primárním výstupním měřítkem zlepšení dovednosti, jak je patrné z rozdílu reakční doby mezi sekvenčními a náhodně uspořádanými pokusy.