반복 연습은 작업 기억력을 향상시키고 뇌 경로를 변화시킵니다.

UCLA Health의 새로운 연구에 따르면 반복 연습은 기술 향상에 도움이 될 뿐만 아니라 뇌의 기억 경로에 상당한 변화를 가져온다는 사실이 밝혀졌습니다.

Nature에 발표되고 록펠러 대학교와 공동으로 진행된 이 연구에서는 작업 기억이라고 알려진 정보를 저장하고 처리하는 뇌의 능력이 어떻게, 훈련을 통해 향상됩니다.

이를 테스트하기 위해 연구원들은 쥐에게 2주 동안 일련의 냄새를 식별하고 기억하도록 했습니다. 연구자들은 대뇌 피질 전체에 걸쳐 최대 73,000개의 뉴런의 세포 활동을 동시에 이미지화하기 위해 새로운 맞춤형 현미경을 사용하여 작업을 수행하는 동안 동물의 신경 활동을 추적했습니다.

이 연구는 쥐가 시간이 지남에 따라 작업을 반복함에 따라 2차 운동 피질에 위치한 작업 기억 회로에 변화가 있음을 발견했습니다. 쥐가 처음으로 작업을 학습하기 시작했을 때 기억 표현은 불안정했습니다. 그러나 과제를 반복적으로 연습한 후에는 기억 패턴이 안정화되거나 "결정화"되기 시작했다고 연구 주저자이자 UCLA 보건 신경학자인 페이먼 골샤니(Payman Golshani) 박사는 말했습니다.

작업 기억(WM) 작업 수행에 대한 광유전적 억제의 효과.
ㅏ. 실험적 설정.
비. 지연된 연관 WM 작업의 시험 유형 핥는 행위는 3초 선택 기간 동안 평가되었으며 초기 지연 기간과 늦은 지연 기간이 표시되었습니다.
씨. 8개 세션에 걸친 학습 진행 상황으로 정답 비율로 측정됩니다.
디. 핥기로 표시된 훈련 세션의 예.
이자형. 다양한 시대에 걸쳐 작업 성능에 대한 광 억제의 효과(지연 기간의 4번째, P = 0.009, 지연 기간의 5번째, P = 0.005, 두 번째 냄새, P = 0.0004, 선택 기간의 첫 번째, P = 0.0001). 통계분석은 paired t-test를 이용하여 수행하였습니다.
에프. 훈련 첫 7일 동안 지연 기간의 마지막 2초 동안 M2의 광저해는 작업 수행을 손상시킵니다. N = 4(stGtACR2 발현 마우스) 및 n = 4(mCherry 발현 마우스). 세션 1-10에 대한 2-표본 t 검정을 사용하여 결정된 P 값은 다음과 같습니다: P1 = 0.8425, P2 = 0.4610, P3 = 0.6904, P4 = 0.0724, P5 = 0.0463, P6 = 0.0146, P7 = 0.0161, P8 = 0.7065, P9 = 0.6530, P10 = 0.7955. C, e 및 f의 경우 데이터는 평균 ± sem으로 표시됩니다. NS, 중요하지 않음; *P  0.05, **P  0.01, ***P  0.001, ****P  0.0001.
출처: 자연(2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

“뇌의 각 뉴런이 서로 다른 소리처럼 들린다고 상상해 보면, 작업을 수행할 때 뇌가 생성하는 멜로디는 날마다 다르지만 동물이 작업을 계속 연습함에 따라 점점 더 세련되고 유사해졌습니다. "라고 골샤니는 말했습니다.

이러한 변화는 반복 연습 후에 성과가 더 정확하고 자동으로 나타나는 이유에 대한 통찰력을 제공합니다.

"이 발견은 학습과 기억에 대한 이해를 향상시킬 뿐만 아니라 기억 장애와 관련된 문제를 해결하는 데에도 영향을 미칩니다."라고 Golshani는 말했습니다.

이 작업은 UCLA 프로젝트 과학자인 Arash Bellafard 박사가 록펠러 대학의 Alipasha Vaziri 박사 그룹과 긴밀히 협력하여 수행했습니다.