“肌肉记忆”是如何的工作?

根据 6 月 8 日发表在 Cell Reports 上的一项新研究，建立“肌肉记忆"，即通过练习培养一项新技能，并不像您认为的那样奏效.毫无疑问，你在学习一项新技能时有过令人沮丧的经历，即使你一遍又一遍地重复尝试，你仍然会犯困.然而，如果您将挑战暂时搁置一旁，稍后再回来进行，您会发现您现在更加熟练了.在学习一项新技能时，事实证明，重复之间的休息是动作所在.通过监测学习新技能期间大脑中的神经活动如何变化，研究人员报告说，每次表演后的心理“即时回放"对于完善技能至关重要.此外，科学家们之前因为一个令人惊讶的原因错过了这些心理闪回.

您可以在钢琴上一遍又一遍地练习一段困难的音乐，但是当您在象牙上挠痒痒时，执行该演奏的持久记忆并没有被放下.当您将手指从琴键上抬起并拿起五个手指后，学习就开始了.监测大脑活动的新研究表明，在练习期间协调激活的相同神经网络会在重复之间的休息期间自动在心理上重播相同的序列.这就是为什么在重复之间穿插短暂休息比顽固地连续重复相同数量的练习更能编码技能记忆的原因.

那么，为什么当我们努力学习新技能时，这种必不可少的表演后心理排练对我们来说并不明显?事实证明，“心理即时回放"以扭曲的速度在大脑中闪过——比原始体验快 20 倍.

在这项新研究中，实验参与者的任务是尽快输入计算机屏幕上显示的五个数字序列.为了使任务更具挑战性，如果他们是右撇子，则要求测试对象用左手输入数字序列(反之亦然)，用小指输入第一个数字，用无名指输入第二个数字，他们的中指输入第三个数字，食指输入第四个数字.不允许使用拇指，因此小指输入了第五个数字.这项任务与吉他手在学习弹奏新的吉他主奏独奏时学习准确地操纵他/她左手上的正确手指没有什么不同.参与者被给予 10 秒的试验，中间穿插 10 秒的休息时间，并要求在每 10 秒的练习期间尽可能快和准确地输入数字序列.自然地，他们的技能随着每次试验而提高，因此到第 36 轮时，他们可以在一瞬间正确地敲出序列，而且比最初的努力要少得多.

研究人员使用脑磁图 (MEG) 来监测大脑活动. MEG 的工作方式与更常见的 EEG 非常相似，它通过头皮上的电极阵列检测大脑的电活动，但 MEG 检测大脑电磁反应的磁成分，而不是电成分.磁场穿过大脑和颅骨时失真比电场小得多，电场遵循通过组织的阻力最小的路径，因此 MEG 使研究人员能够更好地确定神经活动在大脑内流动的位置.在这项研究中，遍布头皮的 275 个磁传感器使研究人员能够非常精确地识别大脑中电活动电路的位置.

没有任何花哨的仪器，数据中的一条线索提示研究人员了解大脑是如何学习这项新技能的.通过简单地测量在 36 次训练期间的表现提高了多少，很明显技能以逐步的方式提高，每次重复都比前一次好一些.也就是说，在每 10 秒的练习期间，速度和准确度并没有增加；它在每休息 10 秒后加速，因此在下一次试验中表现会逐渐好转.显然，这种改善是大脑在休息期间所做的一切的结果.

MEG 在每次试验期间检测到的完整神经活动序列在每 10 秒的休息期间在大脑中重播，但即时重播在大脑中的压缩速度比现场表演快 20 倍.神经活动在已知对记忆和运动技能很重要的大脑部分发出尖叫，特别是在海马体和感觉运动皮层等区域.

通过比较这项技能的提高与休息期间心理闪回速度的相关性，研究人员发现，随着 36 次训练期间心理回放的速度增加，输入序列的实际技能也增加了成比例地提高.无需独奏——研究人员只需通过测量大脑瞬间回放的速度来预测受试者的表现.

通过提供休息间隔而不是背靠背进行相同数量的练习来改善学习的事实已经得到充分证实.睡眠在改善持久记忆和学习新技能方面的重要性也有据可查.在动物实验中，已经表明，学习穿越新迷宫的老鼠会在睡眠期间重放大脑活动的体验，这会将这些体验整合到记忆中.但是现在我们知道，当我们在练习之间的间隔中保持清醒时，类似的过程会非常迅速地发生.这项新研究在大脑功能层面提供了一个新的理解，即为什么需要休息进行离线心理处理对学习是必要的，并且它增加了一个重要的发现，即练习之间的即时回放在大脑中极快地闪烁.所有这些以前很容易被忽略，因为以 20 倍正常速度进行的心理重播对于心理意象来说太快了，无法作为有意识的心理彩排发挥作用.所以“从头再来"，但实际上，在你大脑中留下痕迹的酒吧之间令人不寒而栗.