Наприкінці 19 століття німецький психолог Герман Еббінгауз опублікував книгу, присвячену дослідженню пам'яті та навчання. Він був першим, хто описав явище навчання, що отримало назву «ефект інтервалу».
Ефект інтервалу передбачає, що інформація більш ефективно кодується в довготривалій пам'яті, коли навчальні заняття чергуються з перервами. Понад 100 років досліджень підтвердили це спостереження, але досі неясно, як саме зміцнюється пам'ять за рахунок інтервалів між навчальними заняттями.
Щоб краще зрозуміти, як працює ефект інтервалу, вчені досліджували мозок мишей, перевіряючи їх за допомогою повсякденного завдання на пам'ять. Тварини повинні були знайти в лабіринті шматочок шоколаду. У них було три можливості поохотитися за призом, кожен раз з шоколадом в одному і тому ж місці.
Дослідники експериментували з різними тимчасовими інтервалами між кожною з трьох спроб пошуку шоколаду. Цікаво, що в короткостроковій перспективі більш тривалі перерви між полюванням за призами, здавалося, заважали тваринам запам'ятовувати, де знаходиться шоколад.
«Миші, яких тренували з більш довгими інтервалами між фазами навчання, не могли запам'ятовувати положення шоколаду швидко», - говорить Аннет Глас, нейробіолог з Інституту Макса Планка, яка працювала над дослідженням. «Але наступного дня, чим довше паузи, тим краще була пам'ять у мишей».
Розглядаючи активність нейронів у дорсальній медіальній префронтальній корі, області мозку, що лежить в основі процесів навчання, дослідники очікували побачити послідовні фази навчання, що реактивують одні й ті ж нейронні шляхи.
«Якщо три фази навчання йдуть один за одним дуже швидко, ми інтуїтивно очікували, що активуються одні й ті ж нейрони», - говорить Пітер Гольтштейн, інший дослідник, який працює над проектом.
"Зрештою, це той же експеримент з тією ж інформацією. Однак після тривалої перерви можна було б припустити, що мозок інтерпретує наступну фазу навчання як нову подію і обробляє її за допомогою інших нейронів ".
Але все виявилося з точністю до навпаки. Тільки з довшими перервами між фазами навчання були виявлені подібні патерни активності нейронів. Короткі послідовні фази навчання, мабуть, представлені різними групами нейронної активності.
Вчені кажуть, що це, мабуть, вказує на те, що перерви між фазами навчання можуть зміцнити шляхи довготривалої пам'яті. І цей механізм відіграє роль у часто спостерігуваному ефекті інтервалу.
Було виявлено, що у мишей оптимальний інтервал між фазами навчання становив 30 або 60 хвилин. Тільки ці інтервали поліпшили відновлення довгострокової пам'яті наступного дня.
Більш короткі або більш тривалі проміжки часу між етапами навчання не приносили особливих переваг для збереження пам'яті наступного дня.
«У цілому наші дані показують, що пробний інтервал збільшує силу зв'язку всередині ансамблю [нейронів], роблячи пам'ять більш стійкою і збільшуючи ймовірність її вилучення», - підсумовують дослідники.
«Наші результати являють собою перший прямий опис того, як активність однієї і тієї ж популяції нейронів під час кодування і вилучення пам'яті опосередковує ефект просторового розподілу - це явище, спочатку описане більше століття тому».
Нове дослідження було опубліковано в журналі Current Biology.