编辑推荐:
在隐式运动序列学习(MSL)中,新序列若与先前学习的序列在运动转换方面兼容,是否能加快学习进程?研究人员通过双任务实验探究此问题。结果显示,经大量训练后,兼容序列学习表现更好。该研究为优化训练和康复提供了理论依据。
在学习的奇妙世界里,我们常常会发现,当新的知识与已有的经验相契合时,学习就会变得更加轻松。比如学习新的舞蹈动作,如果和之前学过的动作在某些方面有相似之处,学起来就会容易很多。在运动记忆领域,这种现象同样存在,这背后的原理便是 “图式记忆”。
以往的研究发现,图式记忆在陈述性记忆以及显式运动序列学习(MSL)中发挥着重要作用。在显式 MSL 任务里,当新序列与先前学习的序列在顺序位置上有较高重叠时,学习速度会加快。然而,在隐式 MSL 中,是否也存在类似的图式记忆效应呢?这成了一个亟待探索的问题。
为了解开这个谜团,来自德国鲁尔大学波鸿分校(Ruhr-University Bochum)的研究人员 Susanne Dyck 和 Christian Klaes 展开了深入研究 。他们想知道:在隐式 MSL 任务中,与先前训练序列兼容的新序列是否能更快地被学习;如果存在促进学习的效应,那么兼容性的基础是顺序位置还是运动转换;以及这种促进学习的效应是否依赖于先前训练的量。
研究人员采用了一种类似的任务设计,运用双任务实验,让参与者进行双手串行反应时间任务(SRTT),且不告知他们存在重复序列,使学习具有偶发性。在实验 1 中,参与者先训练一个运动序列 3 天,第 4 天根据分组切换到新序列、兼容序列(高顺序位置重叠)或不兼容序列(低顺序位置重叠),兼容和不兼容序列的运动转换相同;实验 2 则是训练 1 天后就切换序列。
研究结果显示,所有实验组在练习原始运动序列的过程中,表现都有所提升。当从原始序列切换到新序列时,性能会下降。但在实验 1 中,兼容和不兼容组的表现明显优于新组,到实验结束时,兼容和不兼容组的表现与继续训练原始序列的组相似;在实验 2 中,只有不兼容组的表现优于新组。
从运动转换的角度来看,实验 1 中,在学习新序列的初期,兼容和不兼容组中已学习转换的表现低于继续训练原始序列的组,但到第 4 天结束时,它们之间没有显著差异,且兼容和不兼容组在新转换上的表现高于新组。实验 2 中,在已学习转换和新转换的表现上,各实验组之间没有显著差异。
综合来看,研究表明在隐式 MSL 中,若新序列与先前学习的序列在运动转换方面兼容,学习会得到促进,但这种效应依赖于足够的先前训练量。这一发现类似于陈述性记忆和显式 MSL 中报道的图式记忆效应,为理解隐式 MSL 中的学习机制提供了新的视角,在优化运动训练计划和康复治疗等方面具有重要意义。
该研究主要采用了双任务实验方法,通过让参与者执行双手串行反应时间任务(SRTT)来评估运动序列学习能力。实验中设置了随机序列和固定重复序列两种条件,记录参与者的反应时间(RT)和准确性,将两者结合为复合测量指标,以此来分析学习效果。实验分为两个部分,实验 1 和实验 2,通过对比不同训练天数后切换序列的情况,探究先前训练量对学习新序列的影响。
实验 1(4 天) - 跨训练阶段的序列特异性学习
以反应时间(RTs)和准确性为主要测量指标,将两者结合为复合测量指标。通过对比序列和随机控制条件下的复合测量指标,得出序列学习特异性的性能增益。统计分析发现,时间点、组以及两者的交互作用对复合值均有显著影响。各实验组在训练过程中性能均有提升,引入新、兼容或不兼容序列时,性能会下降,但之后又会增加;而继续训练相同序列的组性能无明显变化。在特定时间点比较各实验组性能,发现开始训练时各组基线性能无差异,第 3 天结束时也无显著差异;第 4 天开始时,新组性能显著低于其他组,继续训练原序列的组性能最高;第 4 天结束时,新组性能仍显著低于其他组,兼容、不兼容和继续训练原序列的组之间无显著差异。
实验 1(4 天) - 新与已学习运动转换的性能
观察第 4 天新 / 兼容 / 不兼容 / 相同序列中已学习和新运动转换的性能。对于已学习转换,第 4 天开始时各实验组间 ΔRTs 有显著差异,继续训练原序列的组表现更高,兼容和不兼容组无差异;到第 4 天结束时,各组间无显著差异。对于新转换,第 4 天开始和结束时,新组的表现均显著低于兼容和不兼容组,兼容和不兼容组之间无差异。
实验 2(2 天) - 跨训练阶段的序列特异性学习
与实验 1 类似,测量反应时间和准确性并结合为复合测量指标。统计分析显示,时间点、组以及两者的交互作用对 Δ 复合值有显著影响。所有组在第 1 阶段性能均有提升,第 1 阶段结束到第 2 阶段开始时,新组和兼容组性能显著下降,其他组无显著变化。在特定时间点比较各实验组性能,开始训练时兼容和不兼容组性能有差异,第 1 阶段结束时各组无显著差异;第 2 阶段开始时,继续训练原序列的组性能显著高于其他组,不兼容组性能高于新组,兼容和新组、兼容和不兼容组无差异;第 2 阶段结束时,新组性能显著低于继续训练原序列的组和兼容组,其他组间无显著差异。
实验 2(2 天) - 新与已学习运动转换的性能
将第 2 阶段的 RT 数据分为已学习和新转换,对比各实验组在第 2 阶段开始和结束时已学习和新转换的 ΔRTs。对于已学习转换,第 2 阶段开始时,组因素对 ΔRTs 有显著影响,但组间无显著差异;第 2 阶段结束时,同样有显著影响,但组间无显著差异。对于新转换,第 2 阶段开始时,兼容和不兼容组表现有差异,但数据分布非正态,经非参数检验后组间无显著差异;第 2 阶段结束时,组因素有显著影响,但组间无显著差异。
研究结论表明,在隐式运动序列学习中,运动转换兼容的新序列学习具有促进作用,这依赖于充足的先前训练,新的运动转换能更快整合到先前学习的表征中。该研究结果与显式 MSL 中基于顺序位置构建认知 - 运动图式不同,隐式 MSL 中运动转换是关联映射的基础。此外,实验 1 和 2 结果的差异表明,先前训练量影响学习效果,实验 1 中足够的训练触发了巩固过程,而实验 2 中训练量不足可能未诱导该过程。
这项研究在隐式 MSL 的迁移学习领域具有重要意义,明确了在特定条件下(足够的先前训练、训练内容与新内容的兼容性),新的兼容运动序列学习能够得到促进。这不仅有助于优化体育训练计划,还能为康复治疗提供理论支持,对提升运动技能学习效率和改善康复效果具有积极的推动作用 。