Készségtanulás. Implicit tanulás. Mérése. Komponensei. Többszörös emlékezeti rendszerek Mikor a leghatékonyabb a készségtanulás?

Átírás

1 Mikor a leghatékonyabb a készségtanulás? A tanulás dinamikája és életkori változásai JANACSEK Karolina Szegedi Tudományegyetem, Pszichológiai Intézet Megismeréstudományi és Neuropszichológiai Csoport Készségtanulás Komplex tanulási forma Egy része tanári instrukciók segítségével történik Pl. idegen nyelv, sport, zene tanulás Egy jelentős része spontán, automatikus észre sem vesszük, hogy tanulunk implicit, nem tudatos (Reber, 1969; Squire, 1992) Implicit tanulás Átfogóan: szabályszerűségek, mintázatok elsajátítása (vs. általános készségtanulás) Nehezen verbalizálható, nem tudatosul Lassú, a sok gyakorlás az alapja ~ procedurális tanulás Mérése Olyan feladatokkal, amelyekben egy szabályszerűség, mintázat ismétlődik Elsajátítás Jobb teljesítmény, pl. gyorsabb és pontosabb Időjós feladat (Weather Prediction) Komponensei Többszörös emlékezeti rendszerek Zola-Morgan & Squire, 1990 Perceptuális Pl. vizuális alapú, mint a WP feladatban Hallási szekvenciák (ld. Winkler István) Motoros Mozgássorozatok elsajátítása Pl. tánc; sport, hangszeren játszás Ezek aránya a komplex készségek elsajátításában? (Nemeth, Hallgató, Janacsek, Sándor, & Londe (2009) Neuroreport; Hallgató, Győri-Dani, Pekár, Janacsek, & Nemeth (in press) Cortex) szemantikus (tények) Deklaratív (explicit) epizodikus (események) emlékezet készségek (motoros, perceptuális, kognitív) priming (perceptuális, szemantikus) alma xxxx körte Nem-Deklaratív (procedurális) (implicit) kondicionálás (klasszikus, operáns) nem asszociatív (habituáció, szenzitizáció) 1

2 Agyi háttere Több terület összehangolt működése: Motoros kérgi területek: mozgásos válasz tervezése és kivitelezése Kisagy: időzítés Frontális lebeny: intenció Bazális ganglionok: Szabályszerűségek Az implicit tanulás szakaszai Online - gyakorlás alatti Offline - gyakorlások közötti ~ Konszolidáció (Krakauer & Shadmehr, 2006) Megszilárdulás Teljesítmény-javulás Poldrack et al., 2005; Doyon et al., 2009; Fletcher et al., 2005; Bennett et al., 2011 Janacsek & Nemeth (in press) Journal of International Psychophysiology A konszolidáció agyi háttere Kevés kutatás Gyors tanulás: Összehangolt agyi hálózat Lassú tanulás automatizálódás specializálódás Az implicit tanulás életkori változásai Online tanulás vs. Konszolidáció? Doyon et al., 2008 Életkori változások az implicit tanulásban Gyerekkori fejlődésről kevés kutatás Gyerekek rosszabbul vagy ugyanúgy tanulnak mint felnőttek (pl. Fletcher, Maybery, & Bennett, 2000; Maybery, Taylor, & O'Brien-Malone, 1995; Thomas et al., 2004) Időskor viszonylag jobban feltérképezett: Gyengébb tanulás fiatal felnőttekhez képest Függ a feladat komplexitásától (pl. Howard et al., 2004; Robertson et al., 2009; Spencer et al., 2006) Az implicit tanulás fejlődésének modelljei 1) Fejlődési invariancia Nincs életkori különbség Evolúciósan ősibb struktúrák (bazális ganglionok) (pl. Meulemans, Van der Linden, & Perruchet, 1998; Saffran, Aslin, & Newport, 1996) 2) Fejlődési változások Legjobb teljesítmény felnőttkorban Folyamatos agyi változások (frontállebeny) (pl. Fletcher, Maybery, & Bennett, 2000; Maybery, Taylor, & O'Brien-Malone, 1995; Thomas et al., 2004) 2

3 Kérdések Hogyan változik az implicit tanulás gyerekkortól időskorig? eddig nem volt kutatás széles életkori spektrumra Hogyan konszolidálódik az elsajátított tudás? Életkori különbségek? Milyen idői dimenziói vannak a tanulásnak? Módszerek implicit szekvenciatanulási feladat (20 blokk ) Vizsgálati személyek N=421 9 életkori csoport 4-85 éves kor Group Age Sex Education 4-6-year-old (n=30) 5.31 (0.98) 17 M / 13 F year-old (n=55) 7.09 (0.56) 31 M / 24 F 1.18 (0.39) 9-10-year-old (n=35) 9.89 (0.58) 14 M / 21 F 3.2 (0.96) year-old (n=29) 11.5 (0.5) 21 M / 8 F 4.66 (0.67) Mikor a leghatékonyabb a tanulás? Fejlesztés és tréning programok Viselkedés Agy Kogníció jobb megértése year-old (n=62) (1.06) 46 M / 15 F 8.23 (1.02) year-old (n=63) (3.67) 40 M / 23 F (2.6) year-old (n=59) 35 (4.24) 24 M/ 35 F (3.1) year-old (n=36) 50.8 (5.07) 12 M / 24 F (3.58) year-old (n=52) (6.16) 16 M / 36 F (3.04) Az implicit tanulás fejlődési modelljei Fordított U vs. invariancia High-Low Tanulási differences mutató (RT) Eredmények RT (ms) csoport Az implicit tanulás fejlődési modelljei Fordított U vs. Invariancia Implicit tanulás gyerekkorban Detekció elsődleges (modell-független) Modellek még kevéssé befolyásolják a tanulást (Daw, Niv, Dayan, 2005 Nature Neuroscience) Folyamatos csökkenés: 3

4 Implicit tanulás felnőttkorban Erősebb modellek Gyengébb tanulás Viszont hosszútávú predikció jobb lehet! Implicit tanulás időskorban A szabályszerűségek detektálása romlik bazális ganglionok strukturális és funkcionális hanyatlása Modellek rigidek Mediotemporális- és frontállebeny hanyatlása Konklúzió Implicit tanulás 12 éves kor előtt a leghatékonyabb mintázatok detektálásáért felelős struktúrák érettek Belső modellek kiépítése még fejlődik Implicit tanulás és hipnózis Flexibilisebb tanulás? Fejlesztés, tréningek! Hipnózis Gyengébb teljesítmény frontális lebenyhez kapcsolódó feladatokban (Kaiser et al. 1997; Kallio et al. 2001; Wagstaff et al. 2007) Funkcionális agyi konnektivitás csökken (Fingelkurts et al. 2007; Oakley and Halligan 2009) Hipnózisban jobb-e az implicit tanulás? Módszerek Implicit szekvenciatanulási feladat (15 blokk ) 2 feltétel: hipnózis és éber állapot (1 hónap szünettel) 14 magas hipnábilitású fiatal felnőtt Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex 4

5 Eredmények Konklúzió Éber Hipnózis Tanulási mutatók Implicit tanulás felnőtt vs. Gyerekkorban Erősebb modellek Gyengébb tanulás (Janacsek et al. Developmental Science) Hipnózisban: Frontál lebeny aktivitása és konnektivitása csökken modellek kevésbé működnek szabályszerűségek detektálása az alapja a teljesítménynek Jobb implicit szekvenciatanulás hipnózisban! Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex Az implicit készségek konszolidációja Az implicit készségek konszolidációja Megszilárdulás és teljesítményjavulás Nem fáradási hatás alóli felszabadulás Kritikus periódus (legalább 4-5 óra) (Press, Casement, Pascual-Leone, & Robertson, 2005) Van-e alváshatás? Elfogadott nézet, hogy deklaratív emlékezeti konszolidációt segíti az alvás (pl. Smith, 2001) De mi a helyzet a procedurális /implicit tanulással? Vitás terület (pl. Fischer et al., 2002; Walker et al., 2002, 2003; Kuriyama et al., 2004 vs. Robertson et al., 2004, Song, Howard, & Howard, 2007) Alvás és implicit tanulás Egészséges fiatal és idős személyeknél sincs alváshatás (Song, Howard & Howard, 2007; Nemeth et al., 2010) 12 óra elteltével nincs teljesítményjavulás, csak megszilárdulás (ami független alvástól) Autizmusban jó az implicit tanulás és konszolidáció (Nemeth, Janacsek, Balogh, Londe, Mingesz, Fazekas, Danyi & Vetro (2010) Plos ONE; Nemeth & Janacsek (2011) PNAS) Alvási apnoéban jó implicit tanulás (Nemeth, Csábi, Janacsek, & Várszegi (in press) Journal of Sleep Research) 5

6 Az implicit készségek konszolidációja Módszerek Kérdések Hosszabb idői intervallumok a gyakorlások között Szekvencia-specifikus és általános készségtanulás szétválasztása Időskori változások a konszolidációban Vizsgálati személyek: 71 fiatal, 58 idős személy 12 hrs delay group 24 hrs delay group Vizsgálati elrendezés: LEARNING PHASE (Session 1) (25 blocks) (25 blocks) 12 hrs offline period 24 hrs offline period TESTING PHASE (Session 2) (5 blocks) (5 blocks) 1 week delay group (25 blocks) 1 week offline period (5 blocks) Nemeth & Janacsek (2011). Journal of Gerontology: Psychological Sciences E) Offline sequence-specific learning in young and old adults SSL offline change (msec) young Eredmények old 12 hrs 24 hrs 1 week Overall RT offline change F) Offline general skill learning in young and old adults (msec) young Szekvencia-specifikus tanulás: időskori felejtés, késleltetéstől függetlenül Általános készségtanulás: fiataloknál javulás minden késleltetés mellett, időseknél csak 12 óra után old Konklúzió Implicit tanulás életkori változásai 12 éves kor előtt leghatékonyabb a tanulás Konszolidáció Szekvencia-specifikus: online fejlődik, konszolidáció: stabil fenntartás Általános készségtanulás: offline javulás, eltelt idő számít Időseknél kisebb mértékű implicit tanulás és konszolidáció Hipnózisban jobb implicit tanulás Nemeth & Janacsek (2011). Journal of Gerontology: Psychological Sciences További kérdések Implicit készségek konszolidációjának életen át tartó fejlődése Hogyan lehet fejleszteni az implicit tanulást és konszolidációt? Hipnózis Explicit instrukciók hatása a tanulásra különböző életkorokban Frontális lebeny szerepének a tesztelése Köszönöm a figyelmet! Janacsek Karolina ww.memory-and-language.com Megismeréstudományi és Neuropszichológiai Csoport Szeged Köszönet: szegedi hallgatók, Németh Dezső, Darlene és James Howard, Michael T. Ullman, Krajcsi Attila, Fiser József, Orosz Gábor, Winkler István, Lukács Ágnes, Racsmány Mihály, Londe Zsuzsa, Kovács Ilona 6