O conhecimento prévio é essencial? Oportunidades adicionais de treinamento restauram os benefícios de memória associados ao sono sob condições de baixo conhecimento prévio Parte 1

Resumo

Os benefícios da memória mediada pelo sono são modulados por vários fatores. O conhecimento prévio é considerado crítico para a consolidação durante o sono, apesar dos resultados empíricos inconclusivos. Além disso, o conhecimento prévio facilita a codificação, levando a diferenças na força da memória antes da retenção preenchida com o sono. Testamos se o aumento da força da memória de material de aprendizagem desconhecido antes do sono pode restaurar os benefícios da memória mediada pelo sono em casos de baixo conhecimento prévio. Cento e cinquenta e quatro jovens estudantes saudáveis ​​aprenderam traduções de palavras holandesas.

O sono é uma das necessidades fisiológicas de que necessitamos todos os dias e desempenha um papel vital na nossa saúde física e mental. E é sabido que a privação do sono pode afetar negativamente o nosso bem-estar físico e mental, mas você sabia? O sono também está intimamente relacionado à nossa memória.

Os cientistas provaram que existe uma ligação muito importante entre sono e memória. Um bom sono é uma das condições necessárias para melhorar a memória e a capacidade de aprendizagem. Quando adormecemos, o cérebro secreta um neurotransmissor chamado melanina, que pode promover o relaxamento e o sono do corpo e também promover a formação e armazenamento de memórias.

Em nosso cérebro existe uma área chamada hipocampo, que é uma parte importante responsável pelo armazenamento e gerenciamento do conteúdo da memória. Enquanto dormimos, o hipocampo fica mais ativo, ajudando a armazenar na memória de longo prazo o conhecimento e as informações obtidas com o aprendizado e as experiências durante o dia. Além disso, o sono também ajuda a eliminar informações inúteis do cérebro, promove o reparo e a renovação da estrutura básica do cérebro e melhora a eficiência e a qualidade do trabalho do cérebro.

Portanto, manter um sono adequado e uma qualidade de sono estável são condições básicas para melhorar a memória e a capacidade de aprendizagem. Se dormirmos muito pouco ou tivermos sono de má qualidade todos os dias, estaremos sujeitos a problemas como perda de memória, desatenção e baixa eficiência de aprendizagem, o que afetará nossa vida e nossos estudos.

Resumindo, existe uma estreita ligação entre sono e memória. Um bom sono pode nos ajudar a melhorar nossa memória e habilidades de aprendizagem, além de melhorar a eficiência no trabalho e a qualidade de vida. Portanto, devemos aproveitar todas as oportunidades de dormir e manter bons hábitos de sono, para que possamos estar cheios de energia e vitalidade todos os dias e receber uma vida e um futuro melhores! Percebe-se que precisamos melhorar a memória, e a Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a memória, pois a Cistanche deserticola também pode regular o equilíbrio dos neurotransmissores, como aumentar os níveis de acetilcolina e fatores de crescimento. Estas substâncias são muito importantes para a memória e a aprendizagem. Além disso, a carne também pode melhorar o fluxo sanguíneo e promover o fornecimento de oxigênio, o que pode garantir que o cérebro receba nutrientes e energia suficientes, melhorando assim a vitalidade e a resistência do cérebro.

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Um grupo falava alemão e o outro falava francês. Como o francês é menos semelhante ao holandês do que ao alemão, esperávamos um menor conhecimento prévio dos participantes franceses. Manipulamos a força da memória durante a codificação pré-sono, variando o número de possibilidades de aprendizagem (uma e duas rodadas para participantes de língua alemã e duas e três rodadas para participantes de língua francesa).

Ao usar o mesmo paradigma de aprendizagem para ambos os grupos (duas rodadas), o menor conhecimento prévio modulou os benefícios da memória mediada pelo sono: os participantes de língua francesa não mostraram nenhuma vantagem na memória após o sono noturno em comparação com a vigília diurna. Em contraste, os participantes de língua alemã mostraram benefícios robustos de memória mediados pelo sono. No entanto, aumentar a força da memória antes de dormir restaurou os benefícios da memória mediada pelo sono em indivíduos franceses para um nível de participantes de língua alemã.
Por outro lado, a redução do treino em participantes de língua alemã reduziu os benefícios da memória mediados pelo sono. Nossos resultados mostram que o conhecimento prévio e a força da memória modulam fortemente os benefícios da memória associados ao sono. No entanto, em casos de baixo conhecimento prévio, os benefícios da memória mediados pelo sono podem ser restaurados com sucesso através de treino adicional. Embora o conhecimento prévio possa modular os processos de codificação e consolidação de forma mais geral, o seu efeito nos processos específicos de retenção de memória do sono pode ser menos importante do que se supunha anteriormente.

PALAVRAS-CHAVE

Força da memória, conhecimento prévio, consolidação da memória dependente do sono.

1|INTRODUÇÃO

O sono beneficia mais a consolidação das memórias do que a vigília. A dimensão dos benefícios da memória mediada pelo sono depende de uma série de questões metodológicas (Cordi & Rasch, 2021; Schoch et al., 2017). Um factor importante que influencia os benefícios da memória mediados pelo sono é o grau de conhecimento prévio do material de aprendizagem, embora a direcção da influência seja bastante controversa.
Alguns estudos relataram que um maior conhecimento prévio para a associação a ser aprendida antes do sono levou a um menor benefício de memória mediado pelo sono: por exemplo, Payne e colegas (Payne et al., 2012) mostraram que as diferenças de memória entre os intervalos de retenção do sono e a vigília ocorreu apenas para pares de palavras semanticamente não relacionadas, mas não para pares semanticamente relacionados. Da mesma forma, Havas e coautores (2018) forneceram evidências de que o sono trazia um benefício maior para a consolidação de pares de palavras de uma língua desconhecida em comparação com pares de palavras da língua nativa.

Também em crianças que têm menos conhecimento prévio do que os adultos, os benefícios de um período de consolidação offline, incluindo o sono, foram maiores para palavras fonologicamente distintas (James et al., 2019).

Por outro lado, vários estudos destacaram o importante papel do sono na integração de novas informações (envolvendo o hipocampo) nas redes de conhecimento corticais existentes, o que é assumido como uma função central do sono para a formação da memória, de acordo com a hipótese de consolidação de sistemas ativos ( Born & Wilhelm, 2012; Klinzing et al., 2019). Por exemplo, estudos que medem a atividade cerebral usando imagens de ressonância magnética funcional forneceram dicas de que o sono contribui para a redistribuição hipocampal-neocortical dos traços de memória (Gais et al., 2007; Takashima et al., 2006). Hennies et al. (2016) mostram que após a construção de conhecimento prévio sobre o material de aprendizagem ao longo de 2 semanas, o sono (e especificamente os fusos do sono) contribuiu para a retenção e o desligamento subjacente do hipocampo ao longo de 24 horas, especificamente para informações relevantes ao esquema, mas não para memórias irrelevantes ao esquema. A vantagem da consolidação durante o sono a partir de informações em conformidade com o esquema foi demonstrada diretamente por Durrant e colegas (Durrant et al., 2015), que relataram que apenas os itens em conformidade com o esquema, mas não os não conformes, se beneficiaram de intervalos de retenção preenchidos com sono.

Em apoio a esta noção numa tarefa de aprendizagem de uma segunda língua, os participantes com um maior grau de conhecimento metalinguístico beneficiaram mais de um intervalo de retenção preenchido com sono (Zion et al., 2019). Finalmente, Groch e colaboradores (Groch et al., 2017) examinaram o efeito do conhecimento prévio e os benefícios da reativação direcionada da memória durante o sono, comparando associações palavra-objeto familiares versus desconhecidas. Eles mostraram que apresentar dicas de palavras durante o sono apenas aumentava a memória para os objetos associados quando eram familiares. Esta descoberta levou os autores à conclusão de que o conhecimento prévio é um pré-requisito para a consolidação da memória mediada pelo sono (Groch et al., 2017).

O importante papel do conhecimento prévio, não só para a consolidação da memória mediada pelo sono, mas também para a aprendizagem e a memória em geral, tem sido reconhecido há muito tempo. Em 1932, Bartlett propôs e mostrou que a aprendizagem é melhor e requer menos esforço se a nova informação se encaixar em esquemas pré-existentes (Bartlett, 1932).

A facilitação da codificação de novas informações pelo conhecimento pré-existente é apoiada por muitas descobertas subsequentes (Royer & Perkins, 1977). A ideia de que esquemas e conhecimentos prévios também poderiam influenciar os processos de consolidação (e não apenas facilitar a codificação) baseia-se em estudos neurocientíficos principalmente em roedores (Tse et al., 2007; Wang & Morris, 2010). Por exemplo, Van Kesteren et al. (2010) propuseram que se a informação recentemente aprendida for congruente com as estruturas de conhecimento estabelecidas, presume-se que a consolidação das memórias aconteça mais rapidamente porque a conversa cruzada do hipocampo para resolver uma dificuldade de codificação não precisa ocorrer (Van Kesteren et al., 2010). Assim, a redistribuição das memórias recentemente codificadas do hipocampo para as estruturas cerebrais corticais pode acontecer mais rapidamente com o conhecimento congruente com o esquema durante o período de consolidação (Van Kesteren et al., 2012). Alternativamente, foi sugerido que a aprendizagem de novas informações pode ser adquirida rápida e diretamente em sistemas de aprendizagem corticais, sem envolver o sistema hipocampal (McClelland, 2013). Evidências de aprendizagem cortical rápida em humanos foram fornecidas recentemente (Brodt et al., 2018). Embora a aprendizagem cortical rápida questione vários pressupostos principais da abordagem de consolidação de sistemas, presume-se que o sono desempenha um papel benéfico também para as memórias adquiridas através da aprendizagem cortical rápida (para revisão, ver Pöhlchen & Schönauer, 2020).

Ainda assim, a forte influência do conhecimento prévio nos processos de codificação representa um problema para a interpretação dos resultados que examinam a influência do conhecimento prévio na consolidação da memória mediada pelo sono: aprender novas informações que sejam congruentes com o conhecimento pré-existente sempre levará a uma memória superior. força antes do período de retenção preenchido com sono ou vigília. Assim, a existência ou ausência de benefícios de memória mediados pelo sono pode ser devida às diferenças pré-sono na força da memória per se e, portanto, menos relacionada aos níveis de conhecimento prévio. Vários estudos demonstraram que os benefícios da memória mediados pelo sono podem ser fortemente modulados pelos pontos fortes da memória pré-sono (para revisão, ver Diekelmann et al., 2009). Por exemplo, os sujeitos aprenderam quase perfeitamente (ou seja, 90% de respostas corretas) o material antes da retenção, o sono não beneficiou ainda mais o desempenho da memória. Os efeitos benéficos do sono foram, no entanto, demonstrados para os traços de memória mais fracos no mesmo estudo (Drosopoulos et al., 2007).

Um estudo sobre falsas memórias também concluiu que o sono aumenta a falsa recordação, especialmente quando o nível de codificação é baixo (Diekelmann et al., 2010). Pelo contrário, quando codificada de forma muito fraca, a consolidação mediada pelo sono também foi comprometida (Walker et al., 2019). Neste estudo, os benefícios da consolidação offline não apareceram ao testar a integração lexical de novas palavras. Contudo, eles ainda emergiram em tarefas explícitas (isto é, recordação e reconhecimento). Em outros estudos, os indivíduos com melhor desempenho mostraram benefícios de desempenho relacionados ao sono em diversas tarefas de memória declarativa, enquanto os de baixo desempenho não o fizeram (Tucker & Fishbein, 2008). Esses estudos alcançaram diferentes níveis de memória por meio de vários fatores, como a profundidade da codificação (Drosopoulos et al., 2007), a relevância da informação (Wilhelm et al., 2011) ou os níveis de habilidade dos participantes (Diekelmann et al., 2010; Tucker & Fishbein , 2008).

Além disso, a força da memória também pode ser manipulada variando a quantidade de aprendizagem que ocorre, por exemplo, oferecendo rodadas de recordação mais ou menos imediatas antes do intervalo de retenção. Ao testar a memória imediatamente após a aprendizagem, dois mecanismos promovem a criação de um traço de memória: de acordo com o efeito do teste, os testes repetidos induzem um processamento mais trabalhoso do material de aprendizagem necessário para a recordação activa, em contraste com a mera reexposição, e facilitam a acessibilidade do material de aprendizagem. a memória durante a recordação posterior (Sutterer & Awh, 2015). Além disso, testes repetidos de informações aumentam imediatamente a sua relevância futura, o que também demonstrou promover o efeito do sono (Wilhelm et al., 2011). Assim, variar a quantidade de testes repetidos antes de dormir deve ser uma forma eficaz de manipular a força da memória para neutralizar as desvantagens na codificação em casos de baixo conhecimento prévio.

Para testar se as influências do conhecimento prévio sobre os benefícios da memória mediada pelo sono poderiam ser neutralizadas por diferentes forças de memória pré-sono, utilizamos aqui a semelhança interlinguística divergente entre o nosso material de aprendizagem holandês e a língua materna dos nossos sujeitos. Como o francês está mais distante do holandês do que o alemão, os falantes nativos de francês deveriam sofrer de uma possibilidade reduzida de integrar o vocabulário recentemente aprendido num esquema. Pelo contrário, os sujeitos de língua alemã deveriam beneficiar da compatibilidade entre ambas as línguas (Ringbom, 2006). Se a consolidação do material recentemente aprendido só for apoiada durante o sono se houver conhecimento pré-existente no qual esta nova informação possa ser incorporada, não deveríamos detectar um efeito benéfico do sono em indivíduos de língua francesa e apenas em indivíduos de língua alemã. Se, no entanto, a força da memória puder compensar a falta de uma rede de conhecimentos prévios, os indivíduos de língua francesa deverão ser capazes de beneficiar do sono se forem oferecidas mais rondas de aprendizagem.

2|MÉTODOS

2.1|Participantes

Foram incluídos na análise 154 estudantes saudáveis ​​entre 18 e 30 anos (21,49 ± 2,07 anos), sendo 128 do sexo feminino e 26 do masculino; setenta e nove deles eram de língua alemã e os outros 75 eram nativos de francês. Os critérios de exclusão foram domínio da língua holandesa, problemas de saúde somáticos ou psicológicos, ingestão regular de medicamentos (exceto pílula anticoncepcional), trabalho em turnos nas últimas 6 semanas e ser canhoto. Além disso, foi-lhes pedido que se abstivessem da ingestão de cafeína e álcool nos dias experimentais. Todos os sujeitos concordaram com o consentimento informado e foram reembolsados ​​pela sua participação. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade de Zurique.

A amostra alemã foi adicionalmente dividida em n=40 indivíduos no grupo de sono en=39 no grupo de vigília, e os participantes franceses em n=36 no grupo de sono en {{3 }} no grupo de ativação.

Um terceiro fator entre sujeitos foi a força da memória. Depois de aprender o vocabulário, n=40 sujeitos de língua alemã foram imediatamente confrontados com uma recuperação de pistas sem feedback. Então, n=39 sujeitos falantes de alemão e n=36 sujeitos falantes de francês passaram por uma rodada adicional de recuperação de dicas, incluindo feedback antes da recordação final, enquanto os outros n=39 sujeitos falantes de francês foram apresentado com duas recordações com dicas mais rodadas de feedback após o aprendizado e antes da recuperação com dicas finais sem feedback. Como o alemão está mais próximo do holandês do que do francês, duas possibilidades de aprendizagem nos nativos franceses foram consideradas de baixa capacidade de memória, e nos indivíduos de língua alemã, alta capacidade de memória.

3|MATERIAL

3.1|Tarefa de triagem de palavras

Para testar a taxa de adivinhação de palavras holandesas antes de qualquer possibilidade de aprendizagem, os participantes ouviram 12 palavras holandesas e tocaram acusticamente através de fones de ouvido. Após cada palavra, deveriam indicar a tradução em francês ou alemão. No geral, 21,97% ± 10,94% (média ± DP) foram avaliados corretamente com uma faixa de 0% a 58,3%. Indivíduos franceses e alemães diferiram significativamente em seu desempenho nesta tarefa (t152=2,66, p=00,009) em uma taxa baixa de 24,3% ± 1,36% detecções em indivíduos franceses e 19,73% ± 1,09% em disciplinas de língua alemã e, portanto, considerado um nível muito baixo de conhecimento de palavras. Conforme descrito posteriormente, durante os resultados, esse teste de adivinhação foi independente da facilidade de aprendizagem das palavras. Isto se manifestou em uma relação não significativa entre esta triagem e o desempenho de aprendizagem das palavras holandesas em disciplinas de língua alemã (r38=0.06, p=0.72) e disciplinas de língua francesa (r 34=0.006, p=0.97).

3.2|Tarefa de aprendizagem de palavras

A tarefa de aprendizagem de palavras consistiu em um teste de aprendizagem e uma a três rodadas de recordação com ou sem feedback. Os materiais de aprendizagem foram 120 substantivos holandeses e a sua tradução alemã retirada dos nossos estudos anteriores (Schreiner & Rasch, 2015) ou a sua tradução francesa, respectivamente (adaptado de Gomez-Fonseca, 2014). Assim, as palavras holandesas eram as mesmas para ambas as línguas. A tarefa foi programada em E-Prime. As palavras holandesas foram gravadas com voz feminina e adaptadas para duração (400–650 ms).

3.2.1|Teste de aprendizagem

Durante o aprendizado, as palavras holandesas foram apresentadas acusticamente aos participantes com 70 dB por meio de alto-falantes. Os sujeitos foram instruídos a lembrar o máximo de palavras possível. Esta apresentação foi seguida de fonte preta sobre cruz de fixação em tela branca por 500 ms, precedida da respectiva tradução em alemão ou francês. O substantivo foi apresentado em fonte Arial preta, tamanho de fonte 12 por 2.000 ms antes da próxima palavra holandesa ser apresentada acusticamente. Esse intervalo foi entre 2.000 ms e 2.200 ms. Uma pausa 60- foi fornecida após blocos de 40-pares de palavras.

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