2012.03.26.
Mikor a leghatékonyabb a készségtanulás? A tanulás dinamikája és életkori változásai
JANACSEK Karolina Szegedi Tudományegyetem, Pszichológiai Intézet Megismeréstudományi és Neuropszichológiai Csoport http://www.memory-and-language.com/
Készségtanulás Komplex tanulási forma Egy része „tanári” instrukciók segítségével történik Pl. idegen nyelv, sport, zene tanulás
Egy jelentős része spontán, automatikus „észre sem vesszük, hogy tanulunk” implicit, nem tudatos (Reber, 1969; Squire, 1992)
Implicit tanulás Átfogóan: szabályszerűségek, mintázatok elsajátítása (vs. általános készségtanulás)
Nehezen verbalizálható, nem tudatosul Lassú, a sok gyakorlás az alapja
Mérése • Olyan feladatokkal, amelyekben egy szabályszerűség, mintázat ismétlődik • Elsajátítás Jobb teljesítmény, pl. gyorsabb és pontosabb
~ procedurális tanulás Időjós feladat (Weather Prediction)
Komponensei
Többszörös emlékezeti rendszerek Zola-Morgan & Squire, 1990
emlékezet
Perceptuális Pl. vizuális alapú, mint a WP feladatban Hallási szekvenciák (ld. Winkler István)
Motoros Mozgássorozatok elsajátítása Pl. tánc; sport, hangszeren játszás
szemantikus epizodikus (tények)
Ezek aránya a komplex készségek elsajátításában? (Nemeth, Hallgató, Janacsek, Sándor, & Londe (2009) Neuroreport; Hallgató, Győri-Dani, Pekár, Janacsek, & Nemeth (in press) Cortex)
Nem-Deklaratív (procedurális) (implicit)
Deklaratív (explicit)
(események)
készségek (motoros, perceptuális, kognitív)
priming
kondicionálás
(perceptuális, szemantikus)
(klasszikus, operáns)
nem asszociatív (habituáció, szenzitizáció)
alma xxxx körte
1
2012.03.26.
Agyi háttere Több terület összehangolt működése: Motoros kérgi területek: mozgásos válasz tervezése és kivitelezése Kisagy: időzítés Frontális lebeny: intenció Bazális ganglionok:
Az implicit tanulás szakaszai „Online” - gyakorlás alatti „Offline” - gyakorlások közötti ~ Konszolidáció (Krakauer & Shadmehr, 2006) Megszilárdulás Teljesítmény-javulás
Szabályszerűségek
Poldrack et al., 2005; Doyon et al., 2009; Fletcher et al., 2005; Bennett et al., 2011
Janacsek & Nemeth (in press) Journal of International Psychophysiology
A konszolidáció agyi háttere Kevés kutatás Gyors tanulás: Összehangolt agyi hálózat
Az implicit tanulás életkori változásai
Lassú tanulás automatizálódás specializálódás
Online tanulás vs. Konszolidáció?
Doyon et al., 2008
Életkori változások az implicit tanulásban
Az implicit tanulás fejlődésének modelljei 1) Fejlődési invariancia
Gyerekkori fejlődésről kevés kutatás Gyerekek rosszabbul vagy ugyanúgy tanulnak mint felnőttek (pl. Fletcher, Maybery, & Bennett, 2000; Maybery, Taylor, & O'Brien-Malone, 1995; Thomas et al., 2004)
Időskor viszonylag jobban feltérképezett: Gyengébb tanulás fiatal felnőttekhez képest Függ a feladat komplexitásától (pl. Howard et al., 2004; Robertson et al., 2009; Spencer et al., 2006)
• •
Nincs életkori különbség Evolúciósan ősibb struktúrák (bazális ganglionok)
(pl. Meulemans, Van der Linden, & Perruchet, 1998; Saffran, Aslin, & Newport, 1996)
2) Fejlődési változások • •
Legjobb teljesítmény felnőttkorban Folyamatos agyi változások (frontállebeny)
(pl. Fletcher, Maybery, & Bennett, 2000; Maybery, Taylor, & O'Brien-Malone, 1995; Thomas et al., 2004)
2
2012.03.26.
Kérdések Hogyan változik az implicit tanulás gyerekkortól időskorig? eddig nem volt kutatás széles életkori spektrumra
Hogyan konszolidálódik az elsajátított tudás? Életkori különbségek? Milyen idői dimenziói vannak a tanulásnak?
Módszerek implicit szekvenciatanulási feladat (20 blokk ASRT)
Vizsgálati személyek N=421 9 életkori csoport 4-85 éves kor
Mikor a leghatékonyabb a tanulás? Fejlesztés és tréning programok Viselkedés – Agy – Kogníció jobb megértése
Age
Sex
4-6-year-old (n=30)
Group
5.31 (0.98)
17 M / 13 F
Education -
7-8-year-old (n=55)
7.09 (0.56)
31 M / 24 F
1.18 (0.39)
9-10-year-old (n=35)
9.89 (0.58)
14 M / 21 F
3.2 (0.96)
11-12-year-old (n=29)
11.5 (0.5)
21 M / 8 F
4.66 (0.67)
14-17-year-old (n=62)
14.89 (1.06)
46 M / 15 F
8.23 (1.02)
18-29-year-old (n=63)
23.09 (3.67)
40 M / 23 F
15.45 (2.6)
30-44-year-old (n=59)
35 (4.24)
24 M/ 35 F
16.64 (3.1)
45-59-year-old (n=36)
50.8 (5.07)
12 M / 24 F
14.18 (3.58)
60-85-year-old (n=52)
69.85 (6.16)
16 M / 36 F
13.39 (3.04)
Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Az implicit tanulás fejlődési modelljei • Fordított U
Eredmények High-Low differences Tanulási mutató (RT)
vs. invariancia
25
RT (ms)
20 15 10 5 0 4-6
7-8
9-10
11-12
14-17
18-29
30-44
45-59
60-85
csoport Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Az implicit tanulás fejlődési modelljei • Fordított U
vs. Invariancia
Implicit tanulás gyerekkorban Detekció elsődleges (modell-független) Modellek még kevéssé befolyásolják a tanulást (Daw, Niv, Dayan, 2005 Nature Neuroscience)
• Folyamatos csökkenés:
Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
3
2012.03.26.
Implicit tanulás felnőttkorban Erősebb modellek Gyengébb tanulás Viszont hosszútávú predikció jobb lehet!
Implicit tanulás időskorban A szabályszerűségek detektálása romlik bazális ganglionok strukturális és funkcionális hanyatlása
Modellek rigidek Mediotemporális- és frontállebeny hanyatlása
Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Konklúzió • Implicit tanulás 12 éves kor előtt a leghatékonyabb • mintázatok detektálásáért felelős struktúrák érettek • Belső modellek kiépítése még fejlődik
Implicit tanulás és hipnózis
• Flexibilisebb tanulás? • Fejlesztés, tréningek! Janacsek, Fiser, & Nemeth (in press). Developmental Science
Hipnózis Gyengébb teljesítmény frontális lebenyhez kapcsolódó feladatokban
Módszerek Implicit szekvenciatanulási feladat (15 blokk ASRT)
(Kaiser et al. 1997; Kallio et al. 2001; Wagstaff et al. 2007)
Funkcionális agyi konnektivitás csökken (Fingelkurts et al. 2007; Oakley and Halligan 2009)
Hipnózisban jobb-e az implicit tanulás?
2 feltétel: hipnózis és éber állapot (1 hónap szünettel)
14 magas hipnábilitású fiatal felnőtt
Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex
4
2012.03.26.
Eredmények
Konklúzió Implicit tanulás felnőtt vs. Gyerekkorban
Éber
Hipnózis
Tanulási mutatók
Erősebb modellek Gyengébb tanulás (Janacsek et al. Developmental Science)
Hipnózisban: Frontál lebeny aktivitása és konnektivitása csökken modellek kevésbé működnek szabályszerűségek detektálása az alapja a teljesítménynek
Jobb implicit szekvenciatanulás hipnózisban! Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex
Nemeth, Janacsek, Polner, & Kovacs (in press). Cerebral Cortex
Az implicit készségek konszolidációja
Az implicit készségek konszolidációja
Megszilárdulás és teljesítményjavulás Nem fáradási hatás alóli felszabadulás Kritikus periódus (legalább 4-5 óra) (Press, Casement, Pascual-Leone, & Robertson, 2005)
Van-e alváshatás?
Elfogadott nézet, hogy
Alvás és implicit tanulás
deklaratív emlékezeti konszolidációt segíti az alvás (pl. Smith, 2001)
De mi a helyzet a procedurális /implicit tanulással? Vitás terület (pl. Fischer et al., 2002; Walker et al., 2002, 2003; Kuriyama et al., 2004 vs. Robertson et al., 2004, Song, Howard, & Howard, 2007)
Egészséges fiatal és idős személyeknél sincs alváshatás (Song, Howard & Howard, 2007; Nemeth et al., 2010) 12 óra elteltével nincs teljesítményjavulás, csak megszilárdulás (ami független alvástól)
Autizmusban jó az implicit tanulás és konszolidáció (Nemeth, Janacsek, Balogh, Londe, Mingesz, Fazekas, Danyi & Vetro (2010) Plos ONE; Nemeth & Janacsek (2011) PNAS)
Alvási apnoéban jó implicit tanulás (Nemeth, Csábi, Janacsek, & Várszegi (in press) Journal of Sleep Research)
5
2012.03.26.
Az implicit készségek konszolidációja • Kérdések
Módszerek • Vizsgálati személyek: •
Vizsgálati elrendezés:
71 fiatal, 58 idős személy
• Hosszabb idői intervallumok a gyakorlások között • Szekvencia-specifikus és általános készségtanulás szétválasztása • Időskori változások a konszolidációban
LEARNING PHASE
TESTING PHASE
(Session 1)
12 hrs delay group 24 hrs delay group
1 week delay group
ASRT
(Session 2)
12 hrs offline period
(25 blocks)
ASRT
24 hrs offline period
(25 blocks)
ASRT
ASRT (5 blocks)
ASRT (5 blocks)
1 week offline period
(25 blocks)
ASRT (5 blocks)
Nemeth & Janacsek (2011). Journal of Gerontology: Psychological Sciences
Eredmények E) Offline sequence-specific learning in young and old adults SSL offline change (msec)
5 0 -5 -10
50 Overall RT offline change (msec)
12 hrs 24 hrs 1 week
10
Konklúzió
F) Offline general skill learning in young and old adults 40
Konszolidáció
20 10
Szekvencia-specifikus: online fejlődik, konszolidáció: stabil fenntartás Általános készségtanulás: offline javulás, eltelt idő számít
0
-10 -20
-15 young
old
Implicit tanulás életkori változásai 12 éves kor előtt leghatékonyabb a tanulás
30
young
old
Szekvencia-specifikus tanulás: időskori felejtés, késleltetéstől függetlenül Általános készségtanulás: fiataloknál javulás minden késleltetés mellett, időseknél csak 12 óra után
Időseknél kisebb mértékű implicit tanulás és konszolidáció Hipnózisban jobb implicit tanulás
Nemeth & Janacsek (2011). Journal of Gerontology: Psychological Sciences
További kérdések • Implicit készségek konszolidációjának életen át tartó fejlődése • Hogyan lehet fejleszteni az implicit tanulást és konszolidációt? • Hipnózis • Explicit instrukciók hatása a tanulásra különböző életkorokban • Frontális lebeny szerepének a tesztelése
Köszönöm a figyelmet! Janacsek Karolina ww.memory-and-language.com Megismeréstudományi és Neuropszichológiai Csoport
Szeged
Köszönet: szegedi hallgatók, Németh Dezső, Darlene és James Howard, Michael T. Ullman, Krajcsi Attila, Fiser József, Orosz Gábor, Winkler István, Lukács Ágnes, Racsmány Mihály, Londe Zsuzsa, Kovács Ilona
6
