každý, kdo se naučil, jak hrát na hudební nástroj ví, že překládat poznámky na listu, na pohyby prstů je namáhavého na první, ale postupně se stává více automatické průběhu času. Tento široce oceňovaný rys motorického učení popsali v roce 1967 Paul Fitts a Michael Posner. V knize s názvem lidský výkon navrhli známí psychologové tři fáze učení motorických dovedností: kognitivní fázi, asociativní fázi a autonomní fázi.
v první fázi jsou pohyby pomalé, nekonzistentní a neefektivní a velké části pohybu jsou vědomě kontrolovány. Ve druhé fázi se pohyby stávají tekutějšími, spolehlivějšími a efektivnějšími a některé části pohybu jsou řízeny automaticky. A ve třetí fázi jsou pohyby přesné, konzistentní a efektivní a pohyb je do značné míry řízen automaticky. Nebylo však přesně jasné, jak se různé fáze motorického učení mapují na nervové systémy v mozku.
Ve studii publikované v tomto vydání časopisu PLOS Biology, Nicolas Schweighofer z University of Southern California a Hiroshi Imamizu z University of Tokyo v kombinaci výpočtové modelování s behaviorální a funkční magnetické rezonance (fMRI) dat k vytvoření mozek celé mapě motorových vzpomínky s různými termíny (Obr 1). Podle autorů, nálezy vrhají nové světlo na klasické psychologické teorie a mohla by být potenciálně použity ke zlepšení strategie pro rehabilitaci motorických dovedností po poškození mozku.
učení probíhá v různých oblastech mozku v různých časových intervalech. Čtyři panely na obrázku představují časové konstanty, které charakterizují rychlost změn. Obrázek kredit: Hiroshi Imamizu.
V nové studii, 21 zdravých dobrovolníků provádí vizuální-motorická adaptace úkoly, zatímco jejich mozková aktivita byla měřena s fMRI. Na začátku každého procesu, bílý kříž (kurzor) se objevil ve středu obrazovky, a předměty a manipulovat s joystickem přesuňte kurzor na červený nebo modrý kruh, který se objevil v horní části obrazovky. Došlo však k nesouladu vizuálního motoru: kurzor byl otočen o 40 stupňů vzhledem ke skutečnému směru pohybu. Postupem času se subjekty naučily přizpůsobit se této rotaci úpravou pohybu joysticku v opačném směru.
údaje o chování odhalily několik fází motorického učení, s rychlou adaptací vyskytující se v blocích devíti studií a pomalou adaptací vyskytující se napříč bloky. Vědci pak vyvinuli model k určení, které neurální systémy byly zapojeny do různých fází motorického učení. Zjistili, že rychlé učení probíhající během pěti sekund bylo spojeno s aktivitou ve frontálních a parietálních oblastech mozku. Naopak, průběžné učení mezi dvě minuty a o jeden a půl hodiny byla spojena s aktivitou v přední oblasti dolní parietální lalok. Nejpomalejší fázi učení, která se rozvinula v průběhu hodin, byla spojena s aktivitou v přední mediální části mozečku—oblast mozku, která hraje důležitou roli v motorické kontrole.
Tato zjištění jsou v souladu s předchozí výzkum ukazuje, že frontální oblasti se podílejí na učení v raném věku fázích pozornost, bdělost, vizuální analýzy pohybu, prostorové pracovní paměti, paměť pohyby rukou, a plánování pohybu. Podobně je známo, že parietální oblasti hrají roli v raných fázích učení mentální a vizuální motorické rotace. Celkově vzato, zjištění naznačují, že počáteční kognitivní a asociativní fáze motorického učení nábor čelní a temenní oblasti mozku, zatímco pozdní fáze autonomní učení závisí na přední-mediální mozeček. Tím, že kombinuje více komplementárních technik, vědci poskytli hlubší vhled do klasické a vlivné psychologické teorie navržené před několika desítkami let.