Ұйықтау және оқу қабілетінің байланысы: Ұйықтау ұзақ мерзімді жадты сақтауда маңызды рөл атқарады. REM және баяу толқынды ұйықтау түрлері жадты жақсартады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Адамдардағы ұйқы мен оқу арасындағы қатынас
Relationship between sleep and learning in humans
Адамдардағы ұйқы мен оқу арасындағы мүмкін байланыстарды түсіндіретін бірнеше гипотеза бар. Зерттеулер ұйқының миды демалдыру ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді есте сақтауды бекітуге көмектесетінін көрсетеді. REM ұйқысы және баяу толқынды ұйқы есте сақтауды бекітуде әртүрлі рөлдер атқарады. REM ұйқысы декларативті емес (түсініксіз) естеліктерді бекітумен байланысты. Декларативті емес есте сақтаудың мысалы – біз оны саналы түрде ойламай-ақ жасай алатын тапсырма, мысалы, велосипед тебу. Баяу толқынды, немесе REM емес (NREM) ұйқысы декларативті (ашық) естеліктерді бекітумен байланысты. Бұл тарих сабағындағы күндер сияқты саналы түрде есте сақталуы тиіс фактілер.
Multiple hypotheses explain the possible connections between sleep and learning in humans. Research indicates that sleep does more than allow the brain to rest; it may also aid the consolidation of long term memories. REM sleep and slow wave sleep play different roles in memory consolidation. REM is associated with the consolidation of nondeclarative (implicit) memories. An example of a nondeclarative memory would be a task that we can do without consciously thinking about it, such as riding a bike. Slow wave, or non REM (NREM) sleep, is associated with the consolidation of declarative (explicit) memories. These are facts that need to be consciously remembered, such as dates for a history class.
Оқудың артуы
Халық арасында айтылатын сөздер естеліктердің таңертең жаңа шығармашылық байланыстар тудыратынын, ал ұйқыны қамтитын уақыт аралығынан кейін еңбек өнімділігінің көбінесе жақсаратынын көрсетеді. Қазіргі зерттеулер салауатты ұйқының оқуға байланысты өнімділіктің айтарлықтай артуына себеп болатынын көрсетеді. Ұйқы миға естеліктерді өңдеуге, маңызды үлгілерді іздеуге және «негізгі мәнді» анықтауға, сондай-ақ осы ақпаратты қолданыстағы естеліктермен біріктіруге көмектеседі. «Синаптық масштабтау» гипотезасы ұйқының ояу күйде пайда болған білімді реттеуде маңызды рөл атқаратынын, мидағы тиімді және ұзақ мерзімді сақталуды қамтамасыз ететінін, соның салдарынан кеңістік пен энергияны тиімдірек пайдалануға мүмкіндік беретінін көрсетеді. Салауатты ұйқыда NREM және REM фазаларының дұрыс тізбегі мен пропорциясы болуы керек, олар естеліктерді консолидациялау процесінде әртүрлі рөлдер атқарады. Әдеттегі түнгі ұйқы кезінде адам NREM және REM ұйқы фазаларын кезекпен басынан өткізеді. Әрбір цикл шамамен 90 минутқа созылады, оның ішінде 20-30 минут REM ұйқысы болады. NREM ұйқысы 1-4 кезеңдерден тұрады, және осы кезеңде дене қозғалыстарын байқауға болады. Адам NREM ұйқысында денесін қозғалта алады. Егер ұйықтаған адам айналса, қимылдаса немесе жатса, ол NREM ұйқысында екенін көрсетеді. REM ұйқысы бұлшықет әрекетінің жоқтығымен сипатталады. Физиологиялық зерттеулер көрсеткендей, сирек кездесетін дірілдерден басқа, адам REM ұйқысы кезінде толығымен сал болып қалады. Процедуралық естелік – декларативті емес естелік түрі, сондықтан ол жылдам толқынды REM ұйқысынан ең көп пайда көреді. Ұйқы процедуралық естеліктерді жақсы сақтауға көмектеседі. Оқушылар клавиатурадағы белгілі бір сандар тізбегін басу арқылы саусақпен тебу тапсырмасын орындады, олардың өнімділігінің жылдамдығы мен дәлдігі өлшенді. Бұл саусақпен тебу тапсырмасы моторлық дағдыны үйренуді имитациялау үшін қолданылды. Бірінші топқа тест жасалды, 12 сағаттан кейін ояу күйде қайтадан тест жасалды, содан кейін тағы 12 сағаттан кейін ұйқы арасында тест жасалды. Екінші топқа тест жасалды, 12 сағаттан кейін ұйқы арасында қайтадан тест жасалды, содан кейін 12 сағаттан кейін ояу күйде қайтадан тест жасалды. Нәтижелер екі топта да 12 сағат ояу болғаннан кейін аз ғана жақсару болғанын, бірақ әр топ ұйықтағаннан кейін өнімділіктің айтарлықтай артқанын көрсетті. Бұл зерттеу REM ұйқының моторлық дағдыларға байланысты процедуралық естеліктерді консолидациялауда маңызды фактор екенін көрсетеді, сондықтан ұйқының жетіспеуі моторлық оқу тапсырмасын орындау қабілетіне кедергі келтіруі мүмкін. Бұл естеліктердің нашарлауы 2-ші сатыдағы REM ұйқысының жоғалуынан туындайды. Декларативтік естелік те ұйқыдан пайда көреді, бірақ процедуралық естелік сияқты емес. Декларативтік естеліктер ұйқының баяу толқындарынан пайда алады. Зерттеу барысында қатысушылар сөз жұптарын жаттады, нәтижелер ұйқының естеліктердің жоғалуын болдырмайтынын ғана емес, сонымен қатар декларативтік естеліктерді белсенді түрде бекітетінін көрсетті. Екі топ сөз жұптарын жаттап, ұйықтады немесе ояу қалды, содан кейін қайтадан тесттен өтті. Қалған екі топ та дәл солай істеді, бірақ олар бұрын жатталған сөз жұптарын бұзуға тырысу үшін қайтадан тест алдында араластыру жұптарын жаттатты. Нәтижелер ұйқының сөз жұптарының байланыстарын сақтауға көмектесетінін көрсетті, ал араластыру жұптарына қарсы ұйқы едәуір көмектесті. Ұйқыдан кейін түсінік артады. Бұл ұйқының адамдарға естеліктерін қайта талдауға көмектесуіне байланысты. Оқу кезінде пайда болатын ми белсенділігінің үлгілері ұйқы кезінде де қайта пайда болады, бірақ жылдамдатылған күйде. Ұйқы естеліктерді нығайтатын бір жолы – мидағы нейрондар арасындағы тиімсіз байланыстарды жою. Бұл белсенділіктің артуын болдырмау үшін маңызды. Ми нейрондар арасындағы кейбір синапстарды (байланыстарды) күшейту арқылы басқаларын әлсіретеді. Бұл әлсіреу көбінесе ұйқы кезінде жүреді. Ұйқы кезіндегі әлсіреу біз оянғанда басқа байланыстарды нығайтуға мүмкіндік береді. Оқу – байланыстарды күшейту процесі, сондықтан бұл процесс ұйқының естелікке тигізетін пайдалы әсерлерін түсіндірудің маңызды себебі болуы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, түстен кейін ұйықтау оқу қабілетін арттырады. Бір зерттеуде екі топқа қатысушылар декларативті емес естелік тапсырмасын орындады. Бір топ REM ұйқысына қатысты, ал екінші топ қатыспады (яғни NREM ұйқысына қатысты). Зерттеушілер тек NREM ұйқысына қатысқандардың жағдайының жақсарғанын байқамады. REM ұйқысына қатысқандар едәуір жақсы нәтиже көрсетті, бұл REM ұйқысы декларативті емес естеліктерді консолидациялауға көмектесетінін көрсетеді. Процедуралық тапсырманы ұйқыға кетер алдында оқу және сақтау жақсы нәтиже береді, ал декларативтік тапсырманы түстен кейін оқу тиімдірек. Алқызыл бездегі оқшауланған жасушалардың үлкен жиынтығындағы электрофизиологиялық жазбаларға негізделген зерттеулер оқу кезінде пайда болған жасуша жиынтықтары келесі ұйқы эпизодтарында белсендірек болатынын көрсетті. Атап айтқанда, осы қайта ойнау оқиғалары баяу толқынды ұйқы кезінде көбірек байқалды және гиппокампалдық қайта белсенділік оқиғаларымен бірге жүрді. Бұл зерттеу оқу кезінде мидың үлкен желілеріндегі нейрондық үлгілерді белгілеуді көрсетті, олар келесі ұйқы кезінде қайта ойналып, консолидацияланады. Моторлық дағдылар мен нейропротездік оқу кезінде оқу үлгілерінің ұқсас қайта белсенділігін көрсететін басқа да зерттеулер бар. Ерекше айта келерлік жайт, жаңа дәлелдер қайта ойнау және қайта масштабтау ұйқы кезінде бір уақытта жүруі мүмкін екенін көрсетеді.
Popular sayings can reflect the notion that remolded memories produce new creative associations in the morning, and that performance often improves after a time interval that includes sleep. Current studies demonstrate that a healthy sleep produces a significant learning dependent performance boost. The idea is that sleep helps the brain to edit its memory, looking for important patterns and extracting overarching rules which could be described as 'the gist', and integrating this with existing memory. The 'synaptic scaling' hypothesis suggests that sleep plays an important role in regulating learning that has taken place while awake, enabling more efficient and effective storage in the brain, making better use of space and energy. Healthy sleep must include the appropriate sequence and proportion of NREM and REM phases, which play different roles in the memory consolidation optimization process. During a normal night of sleep, a person will alternate between periods of NREM and REM sleep. Each cycle is approximately 90 minutes long, containing a 20 30 minute bout of REM sleep. NREM sleep consists of sleep stages 1–4, and is where movement can be observed. A person can still move their body when they are in NREM sleep. If someone sleeping turns, tosses, or rolls over, this indicates that they are in NREM sleep. REM sleep is characterized by the lack of muscle activity. Physiological studies have shown that aside from the occasional twitch, a person actually becomes paralyzed during REM sleep. Procedural memories are a form of nondeclarative memory, so they would most benefit from the fast wave REM sleep. procedural memories have been shown to benefit from sleep. Subjects were tested using a tapping task, where they used their fingers to tap a specific sequence of numbers on a keyboard, and their performances were measured by accuracy and speed. This finger tapping task was used to simulate learning a motor skill. The first group was tested, retested 12 hours later while awake, and finally tested another 12 hours later with sleep in between. The other group was tested, retested 12 hours later with sleep in between, and then retested 12 hours later while awake. The results showed that in both groups, there was only a slight improvement after a 12 hour wake session, but a significant increase in performance after each group slept. This study gives evidence that REM sleep is a significant factor in consolidating motor skill procedural memories, therefore sleep deprivation can impair performance on a motor learning task. This memory decrement results specifically from the loss of stage 2, REM sleep. Declarative memory has also been shown to benefit from sleep, but not in the same way as procedural memory. Declarative memories benefit from the slow waves nREM sleep. was conducted where the subjects learned word pairs, and the results showed that sleep not only prevents the decay of memory, but also actively fixates declarative memories. Two of the groups learned word pairs, then either slept or stayed awake, and were tested again. The other two groups did the same thing, except they also learned interference pairs right before being retested to try to disrupt the previously learned word pairs. The results showed that sleep was of some help in retaining the word pair associations, while against the interference pair, sleep helped significantly. After sleep, there is increased insight. This is because sleep helps people to reanalyze their memories. The same patterns of brain activity that occur during learning have been found to occur again during sleep, only faster. One way that sleep strengthens memories is by weeding out the less successful connections between neurons in the brain. This weeding out is essential to prevent overactivity. The brain compensates for strengthening some synapses (connections) between neurons, by weakening others. The weakening process occurs mostly during sleep. This weakening during sleep allows for strengthening of other connections while we are awake. Learning is the process of strengthening connections, therefore this process could be a major explanation for the benefits that sleep has on memory. Research has shown that taking an afternoon nap increases learning capacity. A study tested two groups of subjects on a nondeclarative memory task. One group engaged in REM sleep, and one group did not (meaning that they engaged in NREM sleep). The investigators found that the subjects who engaged only in NREM sleep did not show much improvement. The subjects who engaged in REM sleep performed significantly better, indicating that REM sleep facilitated the consolidation of nondeclarative memories. demonstrated that a procedural task was learned and retained better if it was encountered immediately before going to sleep, while a declarative task was learned better in the afternoon. based on electrophysiological recordings of large ensembles of isolated cells in the prefrontal cortex of rats revealed that cell assemblies that formed upon learning were more preferentially active during subsequent sleep episodes. More specifically, those replay events were more prominent during slow wave sleep and were concomitant with hippocampal reactivation events. This study has shown that neuronal patterns in large brain networks are tagged during learning so that they are replayed, and supposedly consolidated, during subsequent sleep. There have been other studies that have shown similar reactivation of learning pattern during motor skill and neuroprosthetic learning. Notably, new evidence is showing that reactivation and rescaling may be co occurring during sleep.
Мектепке қатысты ұйқы
Ұйқы студенттердің бағаларымен тікелей байланысты. АҚШ-тағы жоғары сынып оқушыларының төртінші бірі аптасына кем дегенде бір рет сабақта ұйықтап қалатынын мойындайды. Осының салдарынан, аз ұйықтағандар нашар орындайды. Құрама Штаттарда студенттердің арасында ұйқы жетіспеуі кең таралған, себебі көбінесе барлық мектептер таңертең ерте басталады, ал осы студенттердің көпшілігі түнгі уақытта ояқ болып қалады немесе ұйқы фазасының кешігу синдромынан басқаша істей алмайды. Нәтижесінде, 8,5-9,25 сағат ұйықтауы тиіс студенттер 7 сағатқа жуық ұйықтайды. Бұл ұйқы жетіспеуінің салдарынан, олардың бағалары төмендеп, концентрациясы нашарлайды. Ұйқы жетіспеуінің бағаларға тигізетін әсерін және жасөспірімдердің ұйқы үлгілерінің ерекшеліктерін көрсеткен зерттеулер нәтижесінде, Жаңа Зеландиядағы бір мектеп 2006 жылы сабақты сағат 10:30-ға ауыстырды, бұл студенттерге көбірек ұйықтауға мүмкіндік беретін кестеге сәйкес келуге мүмкіндік берді. 2009 жылы Солтүстік Тайнсайдтағы Монкситон орта мектебінде 13-19 жастағы 800 оқушы сабақты әдеттегі сағат 9-дың орнына сағат 10-да бастады және жалпы сабақтан қалудың 8%-ға, ал үнемі сабақтан қалудың 27%-ға төмендегені туралы хабарлады. Сол сияқты, Копенгагендегі бір орта мектеп оқушыларға жылына кем дегенде бір сабақты сағат 10:00 немесе одан кейін бастауға міндеттенді. Колледж студенттері халықтың ұйқыдан ең көп айырылған тобының бірін құрайды. Американдық колледж студенттерінің бар болғаны 11%-ы жақсы ұйықтайды, ал студенттердің 40%-ы аптасына екі күн ғана сергек сезінеді. Шамамен 73%-ы кем дегенде кейде ұйқымен байланысты мәселелерге тап болады. Бұл нашар ұйқы олардың білім алу және ақпаратты есте сақтау қабілетіне елеулі әсер етеді деп есептеледі, өйткені ми оқу процесі үшін маңызды ақпаратты консолидациялауға қажетті уақыттан айырылады.
Sleep has been directly linked to the grades of students. One in four U. S. high school students admit to falling asleep in class at least once a week. Consequently, results have shown that those who sleep less do poorly. In the United States, sleep deprivation is common with students because almost all schools begin early in the morning and many of these students either choose to stay awake late into the night or cannot do otherwise due to delayed sleep phase syndrome. As a result, students that should be getting between 8.5 and 9.25 hours of sleep are getting only 7 hours. Perhaps because of this sleep deprivation, their grades are lower and their concentration is impaired. As a result of studies showing the effects of sleep deprivation on grades, and the different sleep patterns for teenagers, a school in New Zealand changed its start time to 10:30 a. m. in 2006, to allow students to keep to a schedule that allowed more sleep. In 2009, Monkseaton High School, in North Tyneside, had 800 pupils aged 13–19 starting lessons at 10 a. m. instead of the normal 9 a. m. and reported that general absence dropped by 8% and persistent absenteeism by 27%. Similarly, a high school in Copenhagen has committed to providing at least one class per year for students which will start at 10 a. m. or later. College students represent one of the most sleep deprived segments of the population. Only 11% of American college students sleep well, and 40% of students feel well rested only two days per week. About 73% have experienced at least some occasional sleep issues. This poor sleep is thought to have a severe impact on their ability to learn and remember information because the brain is being deprived of time that it needs to consolidate information which is essential to the learning process.