Överförd inlärning spårad till områden i hjärnan
Övning ger färdighet, men en ännu obesvarad fråga är varför det är så svårt att överföra inlärning från en intränad till en otränad uppgift, så kallad transfer. Varför blir vi inte bättre på att minnas ansikten när vi har tränat på att komma ihåg ord? Forskare vid Umeå universitet och Karolinska Institutet visar nu i tidskriften Science att svaret kan ligga i vilka hjärnområden som är aktiva under respektive uppgift.
Forskarna har studerat hjärnans aktiviteter hos friska försökspersoner i samband med utförandet av en uppgift som var del av ett träningsprogram samt två otränade uppgifter. Prestationen på den tränade uppgiften samt en av de otränade uppgifterna förbättrades. Gemensamt för uppgifterna med prestationsförbättring var aktivering av striatum, en samling nervkärnor som ligger mitt inne i hjärnan.
I försöket fick en grupp äldre (över 65 år) och en grupp yngre personer (20-30 år) genomgå ett träningsprogram för att uppdatera information i arbetsminnet. Båda grupperna visade tydlig förbättring på de tränade uppgifterna efter fem veckor. Transfereffekten var begränsad, men i den yngre gruppen noterades en överföring till ett annat test med krav på minnesuppdatering.
För att undersöka vilka områden och system som var inblandade studerades deltagarnas hjärnor med magnetresonansteknik (funktionell hjärnavbildning) före och efter träningen. De utförde en verbal uppdateringsuppgift från träningsprogrammet, en icke-tränad sifferuppgift som också ställde krav på uppdatering och en icke-tränad uppgift som inte krävde uppdatering. Samtliga uppgifter aktiverade områden i främre hjärnbarken före träning. För de yngre deltagarna aktiverades också striatum i de uppdateringskrävande testen. Efter träning ökade aktiviteten i striatum under den tränade uppgiften för både äldre och yngre, dessutom också under den icke-tränade uppdateringsuppgiften för de yngre.
Sammantaget tyder fynden på att transfer är möjlig när både de tränade och de icke-tränade uppgifterna engagerar specifika och överlappande hjärnsystem, vilket är något att ta hänsyn till i tränings- och rehabiliteringsprogram. Striatum är en nyckelregion när det gäller att uppdatera arbetsminnet. Åldersförändringar där kan hämma både tränings- och transfereffekter.
Studien bygger på ett samarbete mellan forskare vid Umeå universitet och Karolinska Institutet inom ett nätverket Nordic Centre of Excellence in Cognitive Control som finansieras av de nordiska forskningsråden (NOS-HS). Arbetet utgår från Umeå Center for Functional Brain Imaging (UFBI) och är författat av Erika Dahlin, Institutionen för integrativ medicinsk biologi, Anna Stigsdotter Neely, Institutionen för psykologi, Anne Larsson, enheten för radiofysik, Lars Nyberg, Institutionen för integrativ medicinsk biologi och Institutionen för strålningsvetenskaper, alla fyra vid Umeå universitet, samt Lars Bäckman, insitutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle vid Karolinska Institutet.
Publikation
Transfer of learning after updating training mediated by the striatum.
Science 2008 Jun;320(5882):1510-2