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研究表明,做白日梦可以增强学习能力

研究表明,做白日梦可以增强学习能力

ERIN PRATER 2023-12-17
白日梦与神经可塑性有关。

图片来源:盖蒂图片社

你在一个不必要的会议上走神,会议内容本可以轻易地总结在一封电子邮件里。

感到内疚吗?大可不必——你在精神层面看似自我放纵的绕道而行可能会增强大脑的神经可塑性——大脑因受伤和学习等因素而改变和适应的能力。

哈佛大学的研究人员追踪了小鼠在观看两幅具有不同棋盘图案的图像时的大脑活动。研究人员发现,在观察两幅图像之间的休息时间里,小鼠的思绪会飘回到那两幅图像上。研究人员是如何分辨出来的呢?小鼠在做白日梦时,其神经元活动模式与最初展示每幅图像时其独特的神经元活动模式极其相似。

研究人员没有预料到的是:在做白日梦时,神经元活动模式的轻微改变会影响再次展示图像时神经元的活动模式,他们把这一过程称为"表征漂移"。更重要的是,就每幅图像而言,神经元的活动模式变得愈发不同,直到每幅图像都涉及一组几乎完全不同的神经元。

研究结果于周三发表在《自然》(Nature)杂志上。

资深作者、哈佛医学院神经生物学教授马克·安德曼(Mark Andermann)在一份有关该研究的新闻稿中说:“随着时间的推移,大脑对同一幅图像的反应会发生漂移,这些早期的白日梦可以预测漂移的走向。”

类似于人工智能的学习过程

这项研究提供了初步证据,表明白日梦与神经可塑性有关。

哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所的神经生物学博士生阮尼亚(Nghia Nguyen)在一份新闻稿中说:"当你多次看到两种不同的图像时,区分它们就变得非常重要。”

他补充说,研究小组的发现表明,反复做白日梦可能最终有助于大脑区分相似的图像。研究小组在提供给《财富》杂志的一份联合声明中说,这是因为这项研究中的小鼠似乎“通过做白日梦,对这幅图像有了更多的了解”。

研究人员解释说:"小鼠可能会根据之前看到的所有图片,将这张新图片纳入它的世界模型中——就像你在纽约看到一只被皮带拴着的毛茸茸的小动物,然后你会想,'那是猫还是狗?然后你弄清楚了,下次再看这种动物时,你对它是什么动物就了若指掌了。”

研究人员认为,这种学习方式有其优势。以小鼠为例,它可以让小鼠通过回忆过去的经历来深入了解捕食者等威胁,而不是反复将自己暴露在危险中。对人类来说,这只是"一种了解世界的有效方式"。人工智能软件通过类似的过程来学习图像。

什么是“安静清醒”?

这项研究与其他研究一致,表明在经历某种体验后进入“安静清醒”状态可以促进啮齿动物和人类的学习和记忆。

什么是安静清醒?也被称为白日梦,这是一种放松时的环境感知状态,有助于大脑处理复杂的思绪,研究人员说,就是“当你清醒但又很放松的时候。”

根据研究结果,研究人员建议,为了巩固白天所学的知识,腾出时间做白日梦可能很重要。科学家们早就知道,记忆巩固和知识更新往往发生在睡眠期间。但最近的研究表明,类似的过程可能发生在做白日梦的时候,甚至是一种完全不同的学习方式,这可能是对夜间的记忆巩固和知识更新的有益补充。

对小鼠来说,这可能意味着暂停观看一系列图像。对人类来说,这可能需要放下智能手机,让自己有时间做白日梦。

安德曼说:"我们确信,如果你从不给自己任何处于清醒状态的休息时间,就不会有那么多的白日梦事件发生,而这些事件可能对大脑的可塑性至关重要。(财富中文网)

译者:中慧言-王芳

你在一个不必要的会议上走神,会议内容本可以轻易地总结在一封电子邮件里。

感到内疚吗?大可不必——你在精神层面看似自我放纵的绕道而行可能会增强大脑的神经可塑性——大脑因受伤和学习等因素而改变和适应的能力。

哈佛大学的研究人员追踪了小鼠在观看两幅具有不同棋盘图案的图像时的大脑活动。研究人员发现,在观察两幅图像之间的休息时间里,小鼠的思绪会飘回到那两幅图像上。研究人员是如何分辨出来的呢?小鼠在做白日梦时,其神经元活动模式与最初展示每幅图像时其独特的神经元活动模式极其相似。

研究人员没有预料到的是:在做白日梦时,神经元活动模式的轻微改变会影响再次展示图像时神经元的活动模式,他们把这一过程称为"表征漂移"。更重要的是,就每幅图像而言,神经元的活动模式变得愈发不同,直到每幅图像都涉及一组几乎完全不同的神经元。

研究结果于周三发表在《自然》(Nature)杂志上。

资深作者、哈佛医学院神经生物学教授马克·安德曼(Mark Andermann)在一份有关该研究的新闻稿中说:“随着时间的推移,大脑对同一幅图像的反应会发生漂移,这些早期的白日梦可以预测漂移的走向。”

类似于人工智能的学习过程

这项研究提供了初步证据,表明白日梦与神经可塑性有关。

哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所的神经生物学博士生阮尼亚(Nghia Nguyen)在一份新闻稿中说:"当你多次看到两种不同的图像时,区分它们就变得非常重要。”

他补充说,研究小组的发现表明,反复做白日梦可能最终有助于大脑区分相似的图像。研究小组在提供给《财富》杂志的一份联合声明中说,这是因为这项研究中的小鼠似乎“通过做白日梦,对这幅图像有了更多的了解”。

研究人员解释说:"小鼠可能会根据之前看到的所有图片,将这张新图片纳入它的世界模型中——就像你在纽约看到一只被皮带拴着的毛茸茸的小动物,然后你会想,'那是猫还是狗?然后你弄清楚了,下次再看这种动物时,你对它是什么动物就了若指掌了。”

研究人员认为,这种学习方式有其优势。以小鼠为例,它可以让小鼠通过回忆过去的经历来深入了解捕食者等威胁,而不是反复将自己暴露在危险中。对人类来说,这只是"一种了解世界的有效方式"。人工智能软件通过类似的过程来学习图像。

什么是“安静清醒”?

这项研究与其他研究一致,表明在经历某种体验后进入“安静清醒”状态可以促进啮齿动物和人类的学习和记忆。

什么是安静清醒?也被称为白日梦,这是一种放松时的环境感知状态,有助于大脑处理复杂的思绪,研究人员说,就是“当你清醒但又很放松的时候。”

根据研究结果,研究人员建议,为了巩固白天所学的知识,腾出时间做白日梦可能很重要。科学家们早就知道,记忆巩固和知识更新往往发生在睡眠期间。但最近的研究表明,类似的过程可能发生在做白日梦的时候,甚至是一种完全不同的学习方式,这可能是对夜间的记忆巩固和知识更新的有益补充。

对小鼠来说,这可能意味着暂停观看一系列图像。对人类来说,这可能需要放下智能手机,让自己有时间做白日梦。

安德曼说:"我们确信,如果你从不给自己任何处于清醒状态的休息时间,就不会有那么多的白日梦事件发生,而这些事件可能对大脑的可塑性至关重要。(财富中文网)

译者:中慧言-王芳

Your thoughts wander during an unnecessary meeting that could have easily been summarized in an email.

Feel guilty? Don’t—your seemingly self-indulgent mental detour may have boosted your brain’s neuroplasticity—the brain’s ability to change and adapt due to factors like injury and learning.

Researchers at Harvard tracked brain activity in mice as they looked at two images featuring distinct checkerboard patterns. During periods of rest between images, researchers found, the mice’s thoughts would drift back to those images. How could the researchers tell? The patterns of neurons fired while the mice were daydreaming looked incredibly similar to the distinct patterns fired when each image was originally shown.

What researchers didn’t expect to find: that the slightly altered pattern of neurons fired during daydreaming would influence which neurons fired when the image was shown again, in a process they call “representational drift.” What’s more, the patterns of neurons fired for each image became increasingly distinct, until each involved an almost entirely unique set of neurons.

The findings were published Wednesday in the journal Nature.

“There’s drift in how the brain responds to the same image over time, and these early daydreams can predict where the drift is going,” senior author Mark Andermann, professor of neurobiology at Harvard Medical School, said in a news release about the study.

A learning process similar to AI

The study provides preliminary evidence that daydreams are involved in neuroplasticity.

“When you see two different images many times, it becomes important to discriminate between them,” Nghia Nguyen, a doctoral student in neurobiology at the Blavatnik Institute at Harvard Medical School, said in a news release.

The team’s findings suggest that repeated daydreaming may eventually help the brain distinguish between similar images, he added. That’s because the study’s mice seemed to “be learning more about the picture by daydreaming about it,” the team said in a joint statement provided to Fortune.

“The mouse may be incorporating this new picture into its model of the world based on all the previous pictures it’s seen—kind of like when you see a small fluffy animal on a leash in New York and then you think, ‘Was that a cat or a dog?’” the researchers explained. “Then you figure it out, and next time you look at the animal, it’s obvious what it is.”

This type of learning has its advantages, the researchers assert. In the case of mice, it could allow them to learn more about a threat, like a predator, from recalling one encounter, instead of repeatedly exposing themselves to danger. For humans, it’s simply “an efficient way to learn about the world.” AI software uses a similar process to learn about images.

What is ‘quiet wakefulness’?

The study aligns with others that have shown that entering a state of “quiet wakefulness” after an experience can boost learning and memory in both rodents and humans.

Just what is quiet wakefulness? Also known as daydreaming, it’s a state of relaxed environmental awareness that helps the mind process complex thoughts, researchers say, “when you’re awake but chilling out.”

Given the results of the study, it may be important to make time for daydreaming, in a bid to cement learning accomplished during the day, the researchers suggested. Scientists have long known that memory consolidation and knowledge updates tend to occur during sleep. But more recent work suggests that similar processes may occur during daydreaming, or even a different type of learning altogether that could be a beneficial addition to what occurs at night.

For mice, that may mean taking a pause from viewing a series of images. For humans, it might entail putting down their smartphone to allow daydreaming to occur.

“We feel pretty confident that if you never give yourself any awake downtime, you’re not going to have as many of these daydream events, which may be important for brain plasticity,” Andermann said.

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