如何激活大脑的学习能力

在音乐中，有音阶。在柔术中，则是钻研​​。我们大多数人称之为练习。无论你如何称呼它，许多人都认为，伟大，甚至仅仅是能力，都需要训练一项技能，远远超过熟练程度。即使你已经命中了每一球，也要继续练习你的罚球。即使你没有犯任何错误，也要再把那首歌放一遍。科学家把这种超出改进点的训练称为“过度学习”。《自然神经科学》杂志最近的一项研究表明，它可能通过改变大脑中“锁定”训练的化学物质来提高表现。

为了了解过度学习如何影响我们获得新技能的能力，研究人员让两组人进行一系列视觉感知学习练习——基本上是在称为 Gabor 斑块的屏幕上定位线条。

第一组学习者一旦停止进步，就会停止练习。这通常发生在训练的第八个阶段。然后他们休息 30 分钟。休息后，他们进行另一项不同但相似的视觉学习练习。第二天他们进行了后测。在后测中，受试者在第二项任务上表现良好——这是他们最近学习的任务。他们在第一项任务上表现不佳。他们的结果就像他们从未训练过一样。

布朗大学认知、语言和心理科学教授、研究作者之一渡边武雄 (Takeo Watanabe) 说：“通常情况下，当你掌握了一项新技能后就立即停止训练，此时大脑中与该技能相关的区域仍然具有可塑性。”

大脑是灵活的——它们擅长学习新任务。渡边的研究表明，如果你在掌握一项技能后立即停止训练，大脑就会处于随时准备学习的状态。如果你在大脑仍处于可塑状态时进行第二项类似任务的训练，它会覆盖第一项技能。就好像你根本没有学习过第一项技能一样。

渡边表示：“这被称为逆行干扰”，并指出这个问题已被认识到很多年了。

但在同一项研究中，第二组受试者“过度学习”。这组受试者继续练习，超出了熟练程度，又练习了 8 个区块，总共 16 个区块。与上一组一样，他们在休息 30 分钟后进行了第二项任务训练，第二天进行了后测。

过度学习的受试者在第一次训练任务上的表现比没有过度学习的受试者好得多。事实证明，花 20 分钟练习一项你已经完美掌握的任务就能带来持久的进步。好处是第二次学习不会干扰第一次学习。但这种好处是有代价的。

“故事的另一部分是，你对第二项任务的学习不太好，”罗伯特·戈德斯通说。戈德斯通是印第安纳大学心理学和脑科学的杰出教授，并未参与这项研究。

第一组，也就是没有过度学习的组，在第二项任务上表现更好。但他们在两项任务上的进步总和低于过度学习组。换句话说，过度学习组在第一项任务上的学习效果要好得多，而在第二项任务上的学习效果大约只有第一组的一半。第一组虽然在两项任务上都进行了训练，但基本上只学习了第二项任务。

为了理解渡边和他的同事为何求助于磁共振波谱 (MRS)。说到脑部扫描，功能性 MRI 或 fMRI 机器更为人所知。但 fMRI 机器通过追踪大脑中的氧气来测量大脑功能。努力工作的大脑区域消耗更多的氧气，因此可以将大脑功能与氧气使用联系起来。相比之下，MRS 机器追踪大脑神经递质中存在的碳和氮等化学物质。它们使研究人员能够评估大脑中存在哪些神经递质。

研究人员利用 MRS 机器重复了之前的实验，但做了两点改变。首先，两组受试者要么接受常规（八块）条件训练，要么接受过度学习（十六块）条件训练，但没有进行第二次训练。而且，在第一次测试和训练之前，研究人员使用 MRS 机器扫描了受试者的大脑。研究人员还在训练 30 分钟后扫描了受试者的大脑，并在训练 3.5 小时后再次扫描了受试者的大脑。第二天再次进行了后测。

渡边发现，如果你不过度学习，大脑中就会有更多以谷氨酸为主的兴奋物质。谷氨酸是一种化学物质，它能让你大脑更具可塑性，更善于学习。但过度学习会减少谷氨酸的含量，增加 GABA 的含量，GABA 是一种稳定大脑的化学物质。

渡边说：“如果你过度学习技能，你的大脑状态就会迅速从可塑性转变为稳定状态。”这反过来意味着你的大脑有更多的时间锁定技能，防止它被覆盖。

如果您是一名教师，您想确保您的学生在学习更复杂、更相关的主题之前，已经掌握了基本主题的基础知识，那么在学习第二个主题之前，最好先充分学习第一个主题，以便在以后的某个时候重新学习后者。

戈德斯通警告不要孤注一掷。一些研究表明，过度学习带来的好处在短短四周内就会消失。我们可能必须将过度学习与其他学习技巧结合起来。例如，研究人员知道间隔学习和混合主题也有帮助。

“我赞同过度学习可以提高处理流畅度的观点。它可以让你反应更快，让你在有双重任务干扰的情况下做出反应——也就是当你在做其他事情、你很累、你的认知能力有限时，”戈德斯通说。

因此，如果你是一名在生死攸关的压力下工作的外科医生，或者一名在精疲力竭时必须完成传球的四分卫，过度学习可能是有意义的。对于我们其他人来说，它可能有用，但最有可能与其他学习技巧相结合。