学びを最適化「気が散るものを無視するプロセス」トレーニング

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学びを最適化「気が散るものを無視するプロセス」トレーニング

何かを学ぶ機会はたくさんありますが、「学ぶ事を学ぶ機会」はあまりないようです。
研究チームは「学ぶ事」に重要なのは「気が散らないトレーニングを積む事」と述べています。

Cognitive training designed to focus on what’s important while ignoring distractions can enhance the brain’s information processing, enabling the ability to “learn to learn,” finds a new study on mice.
参照元：https://www.nyu.edu/about/news-publications/news/2021/november/how-do-we-learn-to-learn–new-research-offers-an-education.html
– ニューヨーク大学 New York University. Nov 10, 2021 –

気が散らないようにしながら重要なことに集中する認知トレーニングを行うと、脳の情報処理能力が高まり、「学ぶことを学ぶ」能力が向上することが、マウスを使った新しい研究で明らかになった。

ニューヨーク大学のアンドレ・フェントン教授（神経科学）は話します。

「教育者なら誰でも知っているように、学校で習った情報を単に記憶するだけでは、教育の意味がありません。」

「脳は単に情報を記憶して後で思い出すために使うのではなく、適切なメンタルトレーニングを受ければ、”学ぶことを学ぶ “ことができ、それによって適応力、注意力、知性が向上するのです。」

研究者たちは、記憶の仕組み、つまり、神経細胞が経験から得た情報をどのように保存し、後で同じ情報を呼び出せるようにするかについて、頻繁に研究してきました。

しかし、私たちがどのようにして「学ぶことを学ぶ」のか、その根本的な神経生物学については、あまり知られていません。

つまり、脳が記憶を活用するだけでなく、過去の経験を意味のある新しい方法で活用するためのメカニズムです。

このプロセスをより深く理解することができれば、学習効果を高める新たな方法や、不安障害や統合失調症などの精神疾患に対する精密な認知行動療法の開発につながる可能性があります。

研究チームは、マウスを使って一連の実験を行い、認知的に難しい課題を学習する能力を評価しました。

評価の前に、一部のマウスは「認知制御トレーニング」（CCT）を受けました。

ゆっくりと回転する競技場にマウスを置き、回転する床の上にあるショックの位置を無視しながら、静止している視覚的な手がかりを使って軽いショックの位置を避けるように訓練したのです。

CCTマウスはコントロールマウスと比較された。対照群も同様に場所の回避を学習しましたが、無関係な回転場所を無視する必要はありませんでした。

今回の実験では、空間情報を操作して、環境を静止している部分と回転している部分に分離する、回転アリーナを使った場所の回避方法が重要であったと研究者は述べています。

研究チームはこれまでに、回転アリーナで衝撃を避けることを学習するには、脳の記憶とナビゲーションの中枢である海馬を利用する必要があること、また、神経細胞の結合強度の増加を維持し、長期記憶を保存するのに重要な分子（プロテインキナーゼMゼータ[PKM]）の持続的な活動が必要であることを明らかにしています。

Fenton氏は説明します。

「つまり、海馬回路における長期的な場所の回避記憶を調べるには、分子的、生理学的、行動学的な理由があり、また、海馬回路が持続的に改善されるという理論もあったのです。」

CCT中の海馬の神経活動を解析したところ、マウスはショックを回避するために関連情報を利用し、ショックの周辺にある回転する気晴らしを無視していることが確認されました。

注目すべきは、この気が散るものを無視するプロセスが、CCTを受けなかったマウスよりも新規の認知課題をうまくこなせるようになり、マウスの学習に不可欠であったことです。

驚くべきことに、CCTはマウスの海馬の神経回路が情報を処理する機能を向上させることも測定できました。

海馬は、長期的な記憶を形成したり、空間的なナビゲーションを行ったりするための脳の重要な部分であり、CCTはその動作を数か月にわたって改善したのです。

Fenton氏は話します。

「今回の研究では、2時間の認知制御トレーニングによって、マウスが学習するようになり、学習することで、記憶のための重要な脳回路の調整が改善されることがわかりました。」

「その結果、脳は、ノイズの多い入力を抑制する効果が持続し、重要な入力を強化する効果が持続するようになります。」

この論文の他の著者は以下の通りです。

研究当時、ニューヨーク大学の博士課程に在籍していたAin Chung、Eliott Levy、ニューヨーク市立大学ハンターカレッジ・大学院センターの博士課程に在籍していたClaudia Jou、研究当時、ニューヨーク大学の博士研究員であったAlejandro Grau-Perales、Dino Dvorak、研究当時、ニューヨーク大学芸術・科学部の学生であったNida Hussain。

本研究は、米国国立衛生研究所の助成金（R01MH115304、R01NS105472、R01AG043688）の支援を受けています。

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