Интервальное и массовое обучение навыкам

В когнитивной психологии практика наиболее эффективна, когда учебные занятия распределены по времени (разнесены), а не когда они расположены близко друг к другу (массово). Это явление, которое, как считается, задействует долговременные механизмы, подобные потенциации, на животных моделях и описывается как эффект интервала, не исследовалось в двигательной области. Неизвестно, вызывает ли интервальная двигательная тренировка более длительный эффект обучения, чем массовая двигательная тренировка.

Цель и исследуемая популяция:

Целью данного исследования является оценка значимости эффекта интервалов в обучении двигательным навыкам у здоровых добровольцев и у пациентов с хроническим инсультом.

Дизайн:

Эксперимент 1: Определение долгосрочного обучения у здоровых добровольцев с интервальной и массовой практикой:

Первая гипотеза заключается в том, что интервальная практика улучшит долгосрочное обучение двигательной задаче (определяемое как улучшение производительности, измеренное через 1 и 3 месяца после тренировки) в большей степени, чем массовая практика в отдельных группах здоровых добровольцев. Здоровые добровольцы будут практиковать хорошо охарактеризованную задачу с силой сжатия, следуя разнесенным или массовым графикам в факторном плане (n = 26). Если эта гипотеза подтвердится, мы перейдем, как было предложено PIRC, к экспериментам 2 и 3, чтобы получить информацию о механизмах, лежащих в основе превосходной тренировочной стратегии у здоровых добровольцев (эксперимент 2), и определить, превосходит ли эта тренировочная стратегия также и другую. массовая практика у пациентов, перенесших инсульт (Exp 3), вопрос решающей важности в нейрореабилитации.

Эксперимент 2: Изучение механизмов, лежащих в основе превосходных эффектов интервальной практики по сравнению с массовой у здоровых добровольцев, rTMS:

Предыдущая работа продемонстрировала участие первичной моторной коры (M1) в консолидации моторного обучения и важность нисходящего контроля внимания префронтальной корой. Вполне возможно, что усиленное вовлечение этих двух областей обеспечивает более высокие уровни производительности, достигаемые при интервальной тренировке. Здесь мы планируем изучить влияние тормозной ТМС с частотой 1 Гц, примененной к M1 и PFC, на улучшение производительности при интервальной тренировке. Мы предполагаем, что превосходство интервальной практики по сравнению с массовой практикой будет сведено на нет за счет понижающей регуляции активности в M1 и префронтальной коре, но не за счет имитации или стимуляции задней теменной коры (PPC) (n = 104).

Эксперимент 3: Определение долгосрочного обучения у пациентов, перенесших инсульт, с интервальной и массовой практикой:

Мы предполагаем, что двигательное обучение у пациентов с хроническим инсультом улучшится в большей степени при интервальной, чем при массовой практике (n = 42).

Ожидается, что это исследование определит роль эффекта интервала в двигательном обучении человека и определит два возможных нейронных кортикальных субстрата у здоровых добровольцев и его возможное благотворное влияние на двигательное обучение после инсульта.

Эксперимент 4: Определение того, обобщаются ли исходные результаты с эффектом интервала в явном моторном обучении на имплицитное/процедурное моторное обучение:

Способность обобщать неявное моторное обучение важно, потому что имплицитное обучение (также известное как процедурное обучение), которое определяется как обучение, происходящее без осознания и без намерения, лежит в основе развития автоматизма, характеризующего все хорошо усвоенные двигательные навыки (Reber, 1993; Сквайр, 2004). Следовательно, для целей реабилитации после инсульта важно определить, возникает ли и каким образом эффект интервала для имплицитного (процедурного) обучения, которое лежит в основе развития автоматизма, характеризующего все хорошо усвоенные двигательные навыки. Кроме того, используя явные двигательные последовательности, трудно определить, помогает ли эффект интервала общему моторному навыку или навыку, специфичному для последовательности. Другими словами, выигрыш в производительности от эффекта интервала может быть получен за счет улучшения зрительно-моторного преобразования, необходимого для нажатия клавиш на доске независимо от наличия или отсутствия последовательности, или за счет улучшения последовательности движений. Обе эти проблемы могут быть решены с помощью последовательной задачи времени реакции (или SRTT), хорошо изученной задачи обучения имплицитной двигательной последовательности, которая более подробно описана в этом протоколе (Nissen and Bullemer, 1984).

Мы предполагаем, что эффект интервала возникает специфичным для последовательности образом для неявного обучения двигательной последовательности. Мы предполагаем, что двигательная сеть на основе SMA лежит в основе превосходства эффекта интервала для неявного обучения двигательной последовательности. Мы продемонстрируем это, используя ТМС с частотой 1 Гц, чтобы создать виртуальные поражения и установить причинно-следственную связь между SMA (или M1, но не CZ или имитация) и превосходными двигательными навыками при интервальной тренировке по сравнению с массовой (n = 80).

Критерии оценки:

Первичным показателем результата будет улучшение силы защемления. Вторичными измерениями результатов будут измерения моторной корковой возбудимости, включая амплитуды моторных вызванных потенциалов, интракортикальное торможение и облегчение.

Для процедурного/неявного обучения двигательным последовательностям первичным критерием результата будет улучшение навыков, о чем свидетельствует разница во времени реакции между последовательными и случайными испытаниями.