爲什麼騎自行車學會就忘不掉,可彈琴需要天天練?

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很多人小時候,父母會給報各種各樣的興趣班,去學很多七七八八的技能。

雖然說大部分在工作後也沒了用武之地,但是,有的技能學會了一輩子都記得,有的技能很久不用就會忘,比如游泳學會了一輩子都會遊,但是彈琴幾個月不彈就能忘個精光。

圖源:某社交平臺

那這到底是怎麼回事呢?哪些技能學會了更“持久”一些呢?今天我們就來聊聊這種神奇的“選擇性記憶”。

都是肌肉記憶,

怎麼還有選擇性的?

其實“肌肉記憶”是一個形象的俗稱,真正記住動作的是我們強大的大腦,所以區別也主要是大腦對這些動作進行了差別處理。

大腦中負責動作記憶的區域並非單一,而是多個腦區協同合作的成果,它們就像一個複雜的神經“硬盤”,各司其職。

大腦皮層,尤其是運動皮層,這裏是動作的“司令部”,負責計劃、發起和精細控制。比如彈鋼琴時,哪個手指按哪個鍵,用多大的力氣,都由運動皮層發出指令。

大腦皮層。圖庫版權圖片,轉載使用可能引發版權糾紛

研究表明,運動皮層在學習新動作時會發生結構和功能的改變,形成新的神經通路,這被稱爲“運動學習可塑性”[1]。

小腦是動作的“協調員”,負責動作的流暢性、時間精準性和姿勢平衡。想想看,騎自行車時重心如何調整、手腳如何配合,都需要小腦的精準協調。小腦受損的患者常常會出現動作不協調、平衡障礙等問題,進一步證實了其在運動學習中的關鍵作用[2]。

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基底神經節,這個深藏在大腦內部的區域,是習慣形成和自動化的“樞紐”。通過重複練習,基底神經節能夠將有意識的動作轉化爲“下意識”的反應,讓我們無需多加思考就能完成複雜的動作,比如開車、打字等[3]。

不同動作到底有什麼差異?

其實,並非所有動作的記憶方式都一樣,我們可以將動作記憶大致分爲兩類:協調型動作記憶和精準型動作記憶。

1.協調型動作記憶

協調型動作記憶(如騎車、游泳、走路等),這類動作通常依賴全身多部位的協同、重心控制和平衡感。

它們相對粗大,允許一定的容錯空間。例如,游泳時手臂和腿部的動作幅度大,即使姿勢略有偏差,也能繼續遊動。在這種動作裏,小腦在其中扮演核心角色,負責建立穩定的身體-空間關係模型和自動化的協調程序,基底神經節則幫助其固化爲習慣。

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這類記憶一旦形成,便非常穩定,不易遺忘,因爲它們涉及的是更深層的運動模式和身體協調。

2.精準型動作記憶

精準型動作記憶(如彈奏複雜樂章、投籃、打字等)這類動作則更強調速度、精確度、力度控制和特定的時空序列。例如,彈鋼琴時需要精確地控制哪個手指在哪個時間點按哪個鍵,容錯率極低。

所以這類記憶更依賴大腦皮層(尤其是感覺運動皮層)對細節的精確編碼和規劃,以及基底神經節在序列學習和微調中的作用

此外,還需要前額葉皮層持續的注意力參與,尤其在複雜任務中[4]。一旦注意力分散或長時間不練習,這些精細的細節就容易“模糊”甚至“丟失”。

但是也不用太擔心,並沒有白學。儘管有些動作記憶會“丟失”,但當我們再次嘗試學習時,往往會發現進度飛快,比第一次學習時要容易得多。這正是神經可塑性的體現。

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因爲即使表面上“遺忘”了,大腦中相關的神經通路並沒有完全消失,只是被“休眠”了。再次學習就像喚醒這些通路,它們會以更快的速度重新激活和強化。研究表明,重複學習能夠促進神經元之間的連接(突觸)變得更強、更有效,甚至產生新的神經連接,從而加速記憶的恢復和鞏固[5]。

所以,有很多時候我們的大腦已經盡力了,真想成爲某項技能的大師,還是得靠長年累月的練習呀。

參考文獻

[1] Krakauer JW, Mazzoni P. Human sensorimotor learning: adaptation, skill, and beyond. Curr Opin Neurobiol. 2011 Aug;21(4):636-44. doi: 10.1016/j.conb.2011.06.012. Epub 2011 Jul 20. PMID: 21764294.

[2] Mauk, M.D. and D.V. Buonomano, The Neural Basis of Temporal Processing. Annual Review of Neuroscience, 2004. 27(1): p. 307-340.

[3] Doyon, J. & Benali, H. Reorganization and plasticity in the adult brain during learning of motor skills. Curr. Opin. Neurobiol. 15, 161–167 (2005).

[4] Hikosaka, O., Nakamura, H., Sakai, K. & Nakahara, H. Central mechanisms of motor skill learning. Curr. Opin. Neurobiol. 12, 217–222 (2002).

[5] Kleim JA, Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. J Speech Lang Hearing Res JSLHR. 2008;51(1):S225–39.

策劃製作

本文爲科普中國·創作培育計劃扶持作品

出品丨中國科協科普部

監製丨中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

作者丨丁宇 神經生物學博士

審覈丨詹麗璇 廣州醫科大學附屬第二醫院神經內科教授 中華醫學會神經病學分會生化學組委員

策劃丨張林林

責編丨張一諾

審校丨徐來

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