Декларативное и процедурное обучение: влияние отвлечения и недосыпания на процессы запоминания.

Введение

Декларативное обучение — это приобретение информации, которую можно осознанно описать (в отличие от моторного обучения). Столица штата — это пример декларативной информации, а умение ездить на велосипеде — нет. Эпизодическая и семантическая память — это более детальное разделение декларативной информации.

Обзор

Есть два способа выучить номер телефона: запомнить его, используя декларативную память, или использовать его много раз, чтобы выработать привычку. Обучение привычкам называется процедурной памятью. Декларативная память использует медиальную височную долю и позволяет вам вспомнить номер телефона по желанию. Процедурная память активирует номер телефона только когда вы у телефона и использует навык распознавания закономерностей правого полушария. Исследования показывают, что декларативная память и память на привычки конкурируют друг с другом при отвлечении внимания. В случае сомнений мозг выбирает память на привычку, поскольку она автоматическая. Несколько исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) проверили гипотезу о том, что отвлечение может изменить способ усвоения задачи. В своем эксперименте они воспроизводили серию высоких и низких тонов, одновременно прося испытуемых выполнять простую вероятностную задачу классификации. В случае одной задачи (ST) испытуемые учились только предсказывать погоду. В случае двойной задачи (DT) испытуемых также просили подсчитывать количество высоких тонов. Способность использовать полученные знания оказалась примерно одинаковой в обоих случаях. Однако испытуемые значительно лучше определяли ассоциативные связи (тест декларативных знаний) при обучении в условиях ST, чем в условиях DT. Более того, фМРТ показала, что активность в гиппокампе была связана с эффективностью выполнения в условиях ST, но не DT, в то время как активность в путамене демонстрировала обратную корреляцию. Авторы заключили, что, хотя отвлечение внимания может и не снижать уровень усвоения материала, оно может привести к снижению способности гибко применять эти знания.

Эмпирические данные

Декларативное обучение — важный навык, который мы используем для усвоения новой информации, например, в процессе обучения. Декларативное обучение можно понимать как наши знания, например, мы знаем, что Париж — столица Франции.

Дети

Недосыпание и обучение постоянно связаны между собой. Распространено мнение, что недостаток сна может влиять на детей во время обучения в школе или при выполнении любых повседневных задач. Однако различные типы обучения обрабатываются по-разному и приводят к разным результатам у ребенка, лишенного сна. Исследование, проведенное Csabi, Benedk, Janacesk, Katona и Nemeth, изучало нарушение декларативного и недекларативного обучения при лишении сна. Недекларативное обучение измерялось с помощью задачи с чередующейся последовательной реакцией времени (ASRT), в которой детям предлагалось выполнять. В этой задаче голова собаки появлялась в четырех пустых кругах. Каждый раз, когда появлялась голова собаки, ребенок должен был нажимать соответствующую букву как можно быстрее и точнее. Декларативное обучение измерялось тестом «Война призраков» — тестом на воспроизведение, в котором детям рассказывали короткую историю из тридцати шести предложений, а затем просили сразу же после прослушивания воспроизвести ее по памяти. Исследование показало, что недекларативное обучение сохранялось и не страдало при выполнении задачи ASRT детьми, лишенными сна. Однако декларативное обучение значительно снижалось из-за недосыпания. Было проведено исследование, чтобы выяснить, усиливает ли сон после выполнения задания декларативное обучение у детей. Детям в возрасте от девяти до двенадцати лет было дано задание на ассоциации слов, состоящее из сорока связанных пар слов. Списки слов повторялись непрерывно, пока участвующий ребенок не смог вспомнить по крайней мере двадцать слов из предложенных сорока. Ребенку разрешили спать ночью, и его память проверялась сразу после пробуждения. Затем ребенку предлагалось заняться своими делами, и его память проверялась позже в течение дня. Исследование показало, что декларативное обучение, память и запоминание значительно улучшались только после периода сна, непосредственно следовавшего за обучением. В исследованиях, посвященных стрессу, гормонам и фазам менструального цикла у женщин, изучалось их влияние на декларативное обучение у молодых людей. Участников просили принять участие в Трайерском социальном стрессовом тесте (TSST), в котором им предлагалось произнести речь перед имитирующей комитет, объясняя, почему они заслуживают должность своей мечты. Если участник не заканчивал свою речь за пять минут, комитет задавал стандартизированные вопросы, предоставленные исследователями. После выступления участника просили выполнить пятиминутную арифметическую задачу. TSST был разработан для того, чтобы вызвать стресс у участников перед выполнением задания на декларативное обучение. Для задания на декларативное обучение участникам предлагалось выполнить тест Рей на аудиальное вербальное обучение (RAVLT), в котором участникам предлагалось ознакомиться с набором слов, а затем воспроизвести по памяти как можно больше из них. Исследование показало, что если женщины не подвергались воздействию задачи TSST перед RAVLT, наблюдалось увеличение декларативного обучения и запоминания по сравнению с мужчинами. Однако, когда участники подвергались воздействию задачи TSST перед RAVLT, декларативное обучение и запоминание были одинаковыми как у мужчин, так и у женщин. Женщины во время исследования, находившиеся в менструации и подвергавшиеся воздействию задачи TSST, демонстрировали более низкий уровень стресса, чем женщины, не находящиеся в менструации, а также показали увеличение декларативного обучения и запоминания по сравнению с мужчинами и женщинами, не находящимися в менструации. Исследователи стремились выяснить, играет ли сон важную роль в декларативном обучении и обучении двигательным навыкам у взрослых. Участникам было дано два задания для оценки обучения двигательным навыкам и одно — для оценки декларативного обучения. Участники изучали моторную последовательность и список пар слов утром или вечером. Тесты памяти проводились с участниками дважды: через двенадцать и двадцать четыре часа после тренировки. Этот промежуток времени позволял провести период сна, тест на воспроизведение, период бодрствования и тест на воспроизведение. Результаты исследования показали, что двигательные навыки не зависят от сна. Однако задания на декларативное обучение и воспроизведение улучшались, когда участники спали перед тестом на воспроизведение. Исследование также показало, что изменения в режиме сна и нейронных сетях, активируемых во время сна, могут способствовать возрастному снижению двигательных последовательностей, но не влияют на декларативное обучение. Студенты бакалавриата выполняли задачи неявного и явного изучения искусственной грамматики, чтобы выяснить, как функционирует декларативное обучение в каждом из них. В задании на неявное обучение участникам говорили, что им будет показана серия буквенных строк, группа букв, составляющих слово, и им нужно будет оценить, хорошо или плохо сформирована строка. В задании на явное обучение участникам говорили, что им нужно воспроизвести буквенные строки в соответствии с набором правил, которые им нужно будет определить и которые будут проверены позже. Затем участникам показывали серию буквенных строк и спрашивали, соответствуют ли они правилам или нет. Результаты показали, что декларативное обучение не требуется для неявного обучения, но связано с последовательностью результатов. Однако было замечено, что декларативное обучение необходимо для явного обучения и последовательности результатов. Это показывает, что взрослые используют декларативное обучение при выполнении явных задач, таких как запоминание формул для курса статистики. Это исследование предоставляет дополнительные доказательства важности декларативного обучения в образовании не только для детей, но и для взрослых.

Sleep deprivation and learning have continually been linked together. The common belief is that sleep deprivation can affect children when they are learning at school or in any daily task. However, different types of learning are processed differently and have different outcomes when a child is sleep deprived. A study conducted by Csabi, Benedk, Janacesk, Katona and Nemeth looked at the impairment of declarative and nondeclarative learning when a child is sleep deprived. Nondeclarative learning was measured by having children perform an Alternating Serial Reaction Time (ASRT) task. This task had a dog's head appear in four empty circles. Every time the dog's head appeared the child had to press the corresponding letter as quickly and correctly as possible. Declarative learning was measured by "The War of the Ghosts" test, which is a recall test where the children were told a short story consisting of thirty six sentences and had to then recall it immediately after hearing it. The study showed that nondeclarative learning was preserved and not affected when sleep deprived children took the ASRT task. However, declarative learning greatly declined in the face of sleep deprivation. conducted a study to see if sleeping after a task enhances declarative learning in children. Children between the ages of nine and twelve were given a word association task consisting of forty related word pairs. The lists of words were repeated continuously until the child participating could recall at least twenty words out of the forty given. The child was allowed to go to sleep for the night and was tested for recall right after they had woken up. The child was then asked to go about their day and was tested for recall later during the day. The study showed that declarative learning, memory and retention significantly increased only after an interval of sleep that immediately followed learning. stress, hormones and menstrual cycle phases in women, were tested for their effect on declarative learning in young adults. Participants were asked to participate in a Trier Social Stress Test (TSST) where they were asked to give a speech to a simulated committee about why they deserved the position for their dream job. If the participant did not finish their speech in five minutes the committee would then ask standardized questions the researchers had provided. After the speech the participant was asked to complete a five minute arithmetic task. The TSST was set up to induce stress in the participants before they proceeded to the declarative learning task. For the Declarative Learning task the participants were asked to complete a Rey Auditory Verbal Learning Task (RAVLT), which has the participants look over a set of words and then asks them to recall as many as they can. The study showed that if women were not exposed to the TSST task before the RAVLT there was an increase of declarative learning and recall when compared to the men. However, when the participants were exposed to the TSST task before the RAVLT then declarative learning and recall were equal for both men and women. Women during the study that were menstruating and exposed to the TSST task showed lower levels of stress than women not menstruating, they also had an increase of declarative learning and recall when compared to men and women not menstruating sought to see if sleep plays an important role in declarative learning and motor skill learning in adults. Participants were given two tasks to assess motor skill learning and another to assess declarative learning. The participants learned a motor sequence and list of word pairs during either the morning or evening. Memory tests were given to the participants twice, at twelve and twenty four hours after training. This gap allowed for a period of sleep, a recall test, a period of normal wake, and a recall test. The study results showed that motor skills were not dependent on sleep. However, declarative learning tasks and recall increased when the participants slept before the recall test. The study also showed that a change in sleep patterns and networks activated during sleep may contribute to age related decline in motor sequences but does not affect declarative learning. undergraduate participants underwent implicit and explicit artificial grammar learning tasks to see how declarative learning functioned in each. For the Implicit task participants were told that they would see a series of letter strings, a group of letters that appear in a word, and had to judge if the string were well formed or not well formed. For the Explicit task participants were told they had to reproduce letter strings according to a set of rules, which they had to determine and would be tested on later. The participants were then shown a series of letter strings and asked if they followed the rules or not. The results showed that declarative learning was not required for implicit learning but was related to the consistency in performance. It was seen, however, that declarative learning is required for explicit learning and consistency of performance. This shows that adults are using declarative learning when undergoing explicit tasks, such as memorizing formulas for a statistics class. This research provides more evidence of the importance of declarative learning in education for not just children but for adults as well.