Jakiś czas temu, po jednej z rozmów o uczeniu się dorosłych, podeszła do mnie osoba, której zdanie bardzo cenię. Powiedziała mniej więcej tak: „Szymon, to ciekawe, ale w przypadku uczenia się ruchu jest przecież inaczej." Nie ciągnąłem wtedy tego wątku. Ale to zdanie długo rezonowało w mojej głowie. I im dłużej o nim myślałem, tym bardziej zastanawiałem się: dlaczego jedne neurony miałyby zapamiętywać informacje w jeden sposób, a inne — w zupełnie inny? Czy mózg naprawdę stosuje dwie różne strategie w zależności od tego, czego się uczymy?
Postanowiłem to sprawdzić. I właśnie dlatego powstał ten tekst.
Dwa systemy, dwa miejsca w mózgu
Neurobiologia od lat rozróżnia dwa główne systemy pamięci długotrwałej. Pamięć deklaratywna, zwana też jawną, przechowuje fakty i zdarzenia — to co wiesz, że wiesz. Kiedy pamiętasz, że stolica Francji to Paryż, albo że w ubiegłym roku byłeś na nartach w Alpach — to właśnie ona. Jej centralnym węzłem jest hipokamp i przylegające struktury płata skroniowego. Możesz ją przywołać świadomie i opisać słowami. Pamięć proceduralna, zwana też utajoną lub niejawną, przechowuje umiejętności i nawyki — to co potrafisz zrobić, ale niekoniecznie potrafisz opisać. Kiedy jedziesz na nartach i automatycznie przenosisz ciężar na zewnętrzną nartę w skręcie — to właśnie ona. Jej głównymi węzłami są móżdżek, prążkowie i jądra podstawne. Działa poza świadomością, automatycznie, bez konieczności przypominania sobie kroków.
Te dwa systemy są od siebie niezależne — i mamy na to twarde dowody kliniczne. Słynny pacjent H.M., opisany przez Brendę Milner, po usunięciu hipokampa nie był w stanie tworzyć nowych wspomnień deklaratywnych — nie pamiętał rozmów sprzed kilku minut, nie rozpoznawał lekarzy, których widywał codziennie. A jednak uczył się nowych umiejętności motorycznych. Każdego dnia ćwiczył rysowanie figur w lustrze i stawał się w tym coraz lepszy — nie pamiętając, że to robił. Jego pamięć proceduralna działała bez zarzutu. To często przywoływany dowód, że te dwa systemy są anatomicznie odrębne.
Na poziomie komórki dzieje się to samo
Bo choć systemy różnią się logiką działania i miejscem w mózgu, na poziomie komórkowym zachodzi ten sam fundamentalny mechanizm: długotrwałe wzmocnienie synaptyczne, czyli LTP.
Eric Kandel — ten sam noblista, którego przytaczam w kontekście emocji i uczenia się — pokazał to z precyzją, która zrobiła rewolucję w neurobiologii. Niezależnie od tego, czy uczysz się faktu, czy ruchu, w neuronach zachodzi ta sama sekwencja: aktywacja synapsy, napływ jonów wapnia, kaskada molekularna prowadząca do ekspresji genów i syntezy nowych białek synaptycznych. Synaptyczny ślad pamięciowy budowany jest z tych samych cegiełek — bez względu na to, czy buduje go hipokamp, móżdżek czy prążkowie.
Kandel opisał to na pozornie prostym organizmie — morskim ślimaku Aplysia — i pokazał, że te same molekularne mechanizmy uczenia się powtarzają się u ssaków, niezależnie od rodzaju pamięci. To nie przypadek ewolucji. To dowód na to, że mózg ma jeden fundamentalny język uczenia się na poziomie komórki, nawet jeśli posługuje się nim w różnych miejscach i w różnych celach.
Co to oznacza dla schematu uczenia się dorosłych
Wróćmy do pytania, które zadała mi ta osoba po wykładzie. Czy uczenie się ruchu jest inne? Tak — i to w ważnym sensie. Angażuje inne struktury mózgu i zmierza w innym kierunku — celem uczenia się ruchu jest automatyzm, wykonanie bez myślenia. Celem uczenia się faktów jest świadome zapamiętanie.
Skoro jednak miejsca w mózgu są różne — czy zasady uczenia się też muszą być inne? Sprawdzałem. Nie muszą.
Pragnienie uruchamia dopaminę niezależnie od tego, czy uczysz się języka obcego czy techniki narciarskiej. Wiara w możliwość zmiany obniża kortyzol i chroni plastyczność — bez względu na to, czy ta zmiana dotyczy hipokampa czy móżdżku. Koncentracja warunkuje LTP w obu systemach. Sen konsoliduje oba rodzaje śladów pamięciowych — choć z pewną różnicą: pamięć deklaratywna wiąże się szczególnie z fazą NREM, a proceduralna — prawdopodobnie w większym stopniu z fazą REM, choć badania w tym obszarze są nadal niejednoznaczne. Błąd jako informacja zwrotna dla mózgu, małe porcje materiału, wizualizacja — wszystko to działa, bo na poziomie komórkowym mechanizm jest ten sam.
Jedna rzecz, którą możesz zrobić już dziś
Zanim zaczniesz naukę — znajdź powód. Nie musi być idealny. Czasem uczysz się, bo chcesz. Czasem — bo wiesz, że to Ci się przyda. Jedno i drugie jest ok. Ważne, żebyś wiedział po co.
Bo bez tego nawet najlepszy trening nie zadziała. Osobie, która pobudziała tę burzę myśli — dziękuję.
Dzięki za uwagę i... do zobaczenia w ruchu!
Szymon
A jeśli temat uczenia się dorosłych jest Ci bliski, zobacz też to video (30 min) na YouTube:
Bibliografia:
- Kandel, E.R. (2006). In Search of Memory: The Emergence of a New Science of Mind. W.W. Norton & Company.
- Kandel, E.R., Schwartz, J.H., Jessell, T.M., Siegelbaum, S.A., Hudspeth, A.J. (2013). Principles of Neural Science (5th ed.). McGraw-Hill.
- Milner, B., Corkin, S., Teuber, H.L. (1968). Further analysis of the hippocampal amnesic syndrome: 14-year follow-up study of H.M. Neuropsychologia, 6(3), 215–234.
- Squire, L.R. (2004). Memory systems of the brain: A brief history and current perspective. Neurobiology of Learning and Memory, 82(3), 171–177.
- Squire, L.R., Zola, S.M. (1996). Structure and function of declarative and nondeclarative memory systems. Proceedings of the National Academy of Sciences, 93(24), 13515–13522.
- Doyon, J., Benali, H. (2005). Reorganization and plasticity in the adult brain during learning of motor skills. Current Opinion in Neurobiology, 15(2), 161–167.
- Graybiel, A.M. (1998). The basal ganglia and chunking of action repertoires. Neurobiology of Learning and Memory, 70(1–2), 119–136.
- Walker, M.P., Stickgold, R. (2004). Sleep-dependent learning and memory consolidation. Neuron, 44(1), 121–133.
- Stickgold, R., Hobson, J.A., Fosse, R., Fosse, M. (2001). Sleep, learning, and dreams: Off-line memory reprocessing. Science, 294(5544), 1052–1057.
- Kandel, E.R. (2001). The molecular biology of memory storage: A dialogue between genes and synapses. Science, 294(5544), 1030–1038.
Przeczytaj także:
- Jedna nowa rzecz co rok, do końca życia
- Jak przebiega proces nauki u dorosłych na przykładzie nauki żonglowania
- Jak zapamiętujemy – najnowsze doniesienia ze świata nauki
- Jak dorośli uczą się nowych rzeczy – poznaj warunki, które muszą zaistnieć
