横になっても脳は20倍のスピードで学習を続けている

人生経験から、仕事と休息を組み合わせることが重要であることがわかります。適切なリラクゼーションにより、人々はより良​​い状態で勉強や仕事に専念できるようになります。

最近発表された新たな研究では、覚醒状態で安静にしているとき、脳の活動は学習したばかりの動作シーケンスを 20 倍の速度で「再生」できることも判明しており、このプロセスは記憶の強化にとって非常に重要である可能性がある。この研究は6月8日にCell Reports誌に掲載された。

「我々の研究は、人間が覚醒中に最近習得したスキルの神経再生を行っていることを実証した初めての研究である。また、覚醒中の神経再生活動が、早期学習にとって極めて重要な記憶の急速な定着を予測することを実証した初めての研究でもある」と、主任著者のレオナルド・G・コーエン氏は述べた。コーエン氏は、国立衛生研究所の一部門である国立神経疾患・脳卒中研究所 (NINDS) に所属しています。

休んでいるとき、あなたの脳は何をしますか？

新しいスキルを習得する際、練習時間中に休憩を頻繁に挟むと、記憶の定着とパフォーマンスが向上します。

この現象は間隔効果と呼ばれ、さまざまなタスクで実証されています。

覚醒中の記憶の定着は数秒から数分かけて起こり、従来の研究の焦点となっていた睡眠後の記憶の定着よりも約 4 倍も強力です。

しかし、これまで、安静状態（つまり、目覚めたリラックスした状態）中に、脳がどのようにして個別の運動表現を、明確な一連の運動を伴う統一されたスキルに組み合わせるのかは不明でした。

考えられるメカニズムの 1 つは神経再生です。神経再生では、休息中に、行動シーケンスを表す神経活動のパターンが再活性化され、時間的に圧縮され、あたかも神経活動に「早送り」が追加されたかのようになります。

「安静時の神経再生は、以前の練習をオフラインで再生することで、覚醒時のスキルの強化を促進する可能性がある。これはこれまで人間や動物モデルでは調査されていなかった問題だ」とNINDSの主執筆者イーサン・R・ブック氏は述べた。

仕事と休息についての真実

この考えを検証するために、研究者らは脳磁気記録法（MEG）と呼ばれる脳画像化技術を使用しました。

30人の被験者は、できるだけ速く正確にキーボードで「41324」を繰り返し入力しました。各実験は10秒間続き、36回繰り返されました。 2 つの実験の間には 10 秒間の休憩がありました。 MEG データは、安静状態中に脳がキーを押すシーケンスの神経再生を行ったことを示しました。

神経再生はわずか 50 ミリ秒しか続きません。これは実際の動きの 20 倍の速さです。

神経再生は、トレーニング前後の休憩時間よりも、エクササイズ間の休憩時間に約 3 倍多く発生します。

さらに、神経再生は最初の 11 回の試行と比べ、最後の 11 回の試行の間の休憩期間中に頻繁に発生し、被験者はこの時点でより速く学習しました。さらに、練習中の休憩中にイベントをより頻繁に再生すると、スキルの強化につながります。

神経再生に関与する脳ネットワークには、海馬、感覚運動野、嗅内野が含まれます。

「手続き的運動記憶における海馬と側頭葉の深い関与は驚くべきものだった。なぜなら、この種の記憶活動は一般的に海馬の関与を必要としないと考えられていたからだ」とブック氏は語った。 「総合すると、私たちのデータは、安静時の頻繁で急速な神経再生が、以前の練習中に活性化された海馬と大脳新皮質の関連を強化し、その後のパフォーマンスの向上と覚醒時のスキルの強化に関連するプロセスであることを示唆しています。」

今後、研究者らは非侵襲性脳刺激法を用いて、覚醒時の再生が早期の技能学習において因果関係を持つかどうかをテストし、急速な記憶の定着が他の種類の記憶も強化できるかどうかを調べる予定である。 「

最終的には、スキルの学習に重要な明晰再生の特徴を理解することで、治療オプションを最適化したり、脳卒中などの脳損傷後のリハビリテーションの結果を改善するためのより良い脳刺激戦略を特定したりするのに役立ちます」とコーエン氏は述べた。

出典：科学普及中国WeChat公式アカウント

編集者：Qi Yiyin

参考文献:

https://eurekalert.org/pub_releases/2021-06/cp-hbr060321.php

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