Buch et al. (2021) haben im Detail untersucht, was im Gehirn passiert, wenn Menschen sich etwas einprägen, was sie neu gelernt haben, insbesondere wie die Einführung von Ruheintervallen, die mit Übung durchsetzt sind, die Konsolidierung von Fertigkeiten im Wachzustand stärkt. Die Mechanismen, durch die das Gehirn diskrete Handlungsrepräsentationen zu konsolidierten, zeitlich hochaufgelösten Fähigkeitssequenzen während der wachen Ruhe bindet, sind bisher noch nicht bekannt. Deshalb haben die ForscherInnen mittels Magnetoenzephalographie die neuronalen Prozesse während des Erwerbs und der schnellen Konsolidierung einer sequenziellen motorischen Fertigkeit aufgezeichnet. Es handelt sich dabei um die schnelle und genaue Eingabe einer Zahlenreihe in eine Tastatur, wobei es mehrere kurze Durchläufe von jeweils zehn Sekunden Dauer und dazwischen jeweils zehn Sekunden Pause gab.
Man fand dabei eine prominente, schnelle neuronale Wiederholung im Wachzustand während der gleichen Ruhephasen, in denen eine schnelle Konsolidierung stattfindet, wobei die beobachtete Wiederholung zeitlich um das etwa 20-fache relativ zur erworbenen Fähigkeit komprimiert und selektiv für die trainierte Sequenz ist das Ausmaß der Fähigkeitskonsolidierung voraussagen kann. Wiederholungsrepräsentationen erstrecken sich über den Hippocampus und den entorhinalen Cortex auch auf den kontralateralen sensomotorischen Cortex. Im Gehirn gab es in den Pausen also eine Art Kopfkino der neu gelernten Abfolgen, wobei je länger die Übung dauerte, desto seltener wurden die Wiederholungen. Diese Ergebnisse bestätigen das Vorhandensein einer robusten hippocampo-neocortikalen Wiederholung, die eine schnelle Konsolidierung von Fertigkeiten im Wachzustand unterstützt. Offenbar ist dieses Kopfkino während der Pausen wichtig, damit sich das, was man neu erlernen soll, sich verfestigt, was auch deutlich schneller geht als die Übung selbst zu wiederholen. Dieses Ergebnis bestätigt letztlich auch auf neuronaler Ebene die Bedeutung von Pausen für das Lernen.
Literatur
Buch, Ethan R., Claudino, Leonardo, Quentin, Romain, Bönstrup, Marlene & Cohen, Leonardo G. (2021). Consolidation of human skill linked to waking hippocampo-neocortical replay. Cell Reports, 35, doi:10.1016/j.celrep.2021.109193.
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