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神奇的神经🧐🤔👍

一旦学会骑自行车,即使很多年不碰,再踩上脚踏板仍然能平稳前进。有人说这叫“肌肉记忆”,是肌肉记住了骑车的动作。

可弹过很多次的钢琴曲,只要一段时间没练习就会变得生疏,为什么肌肉记不住怎么弹琴?

神奇的神经🧐🤔👍

记住动作的不是肌肉,是神经

无论学骑车还是弹琴,都是在学习动作,这既是我们吃饭穿衣、生活得以自理的基础,也是通过展示动作技能折服全世界人的必经之路(比如世界杯决赛时,超过十亿人在看22个人如何追逐和控制一个球形物体)[1]。

掌握一个动作后,关于如何调动肌肉的记忆会被储存下来(比如哪块肌肉在什么时间用多大力),以备之后重复相似的动作,因此有人称之为“肌肉记忆”。

其实记住动作的不是肌肉,主要是神经系统。在学习动作的过程中,大脑、小脑等部位神经细胞的形态,以及细胞之间的信号传递功能出现永久变化,神经发出的指令变了,肌肉收缩的方式才跟着改变[2-6]。

学习动作的过程不同于学习知识点,比如自行车前进原理这个知识,听别人说一遍就明白了,还可以接着讲给下一个人。而学骑自行车时只听讲解不可能学会,必须亲自坐上车练习几次后才能掌握,并且很难告诉别人是怎样学会的[4]。

神奇的神经🧐🤔👍关于跳绳动作的记忆主要储存在大脑里,而不是肌肉 | 图虫创意

灵光一现,还是逐渐进步

“学会”新动作的过程分为两种类型,尽管每个人进步速度不同,但过程相似。

比如学骑自行车时,无论是练一次就会了还是苦练了一个月,最终学会保持平衡往往就在一瞬间,前一分钟还稳不住,后一分钟突然“发现”了窍门。而学会弹一首钢琴曲的过程,往往是从断续生疏逐渐变得熟练动听,进步累积连续而缓慢[7]。

进步过程是突然还是连续,主要取决于动作的需求。

骑车主要需要全身协调,根据当时车和人的位置调整身体重心、双手配合调整方向、双腿控制速度,最终让车前行且不会倒向一边。需要协调的动作重点在于身体多个部位的配合,动作比较粗大,许稍有偏差(比如手脚换个姿势,依然能保持平衡),能看到水平的突然飞跃[7, 8]。

另一类需求重点在于速度和准确程度,如弹钢琴时要精确控制按下哪个琴键、按的时机和力度。这样的动作通常比较精细,水平逐渐提高的过程肉眼可见,看似可以无止境地精进[5, 7]。

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这两类需求并不是非此即彼,有时一个动作有两种需求。比如骑车不摔倒主要依靠协调,但在计时比赛或杂技中,骑车额外需要准确控制速度和方向。还有很多日常活动和运动也是这样,如上楼梯、跳绳、跳舞和打球等。

而且无论突然还是渐渐学会,实际上所有动作的进步都是逐渐发生的。虽然最初几次学骑车时看起来是一样的东倒西歪,好像没什么进展,其实神经细胞正在默默规划动作,积累到一定程度就会“突然”学会,只是目前还没法预知这个“突然”何时出现。

有的动作永生难忘,也有的撂爪就没

学习动作的速度有快有慢,掌握后记忆保持的时间也从几十分钟到几十年不等。

一旦学会骑车这类需要协调的动作,即使数十年没有碰过车,再次踩上踏板还是可以保持平衡。而且,动作越是一致并连续重复,记忆保持越是完好,比如游泳就是一直在循环同样的划水动作[4]。

弹钢琴这样需要速度及准确性的动作,记忆在停止练习后很快开始消失,而且随着时间延长遗忘的越来越多。其中,差异越大、越断续且需要精细微调的动作遗忘得越快,就像打篮球时很少连续投篮,每次角度和距离也有差别,一段时间不练习就容易投出“三不沾”[2, 4]。

如果动作包含两种需求,两者的遗忘速度可能不一致。就像多年没骑车,再上车还能不摔倒,但可能速度变慢、拐弯时骑出锯齿形。曾有研究测试了一种类似滑雪的动作,发现受试者中断练习10年后仍能做出类似动作,但动作幅度降低32%,频率也降低20.4%[7]。

虽然很多动作放置一段时间后感觉像没学过,但不用急,再次学习时的进步速度会明显快于最初学习阶段,可以很快重获之前的水平[7]。

神奇的神经🧐🤔👍左图初学时进步缓慢,右图重新学习进步快,中断时间越短遗忘越少、恢复原有水平越快 | 参考文献[4]

除了动作本身的特点,加速遗忘的情况还有最初学习时练习量小、动作掌握不熟练、停止练习时间长,以及受到其他动作干扰(比如本来羽毛球打得很好,改打网球一个月,再回到羽毛球场水平就会下降)[4, 7]。

总之,学习动作时无论能不能立即看到进展,神经系统都会在练习中默默进步并把记忆储存起来,即使很久没有练习,重拾时也能找回之前的动作记忆,或快或慢。

参考文献

[1] Krakauer JW, Hadjiosif AM, Xu J, Wong AL, Haith AM. Motor Learning [published correction appears in Compr Physiol. 2019 Jun 12;9(3):1279]. Compr Physiol. 2019;9(2):613-663.

[2] Park SW, Dijkstra TM, Sternad D. Learning to never forget-time scales and specificity of long-term memory of a motor skill. Front Comput Neurosci. 2013;7:111.

[3] Kantak SS, Winstein CJ. Learning-performance distinction and memory processes for motor skills: a focused review and perspective. Behav Brain Res. 2012;228(1):219-231.

[4] Richard A. Schmidt, Timothy D. Lee, Carolee J. Winstein, Gabriele Wulf, Howard N. Zelaznik. 2019. Motor control and learning : a behavioral emphasis. Sixth edition. USA. Human Kinetics.

[5] 胡明霞. 2017. 动作控制与动作学习. 北京: 人民卫生出版社.

[6] Papale AE, Hooks BM. Circuit changes in motor cortex during motor skill learning. Neuroscience. 2018;368:283-297.

[7] Nourrit-Lucas D, Zelic G, Deschamps T, Hilpron M, Delignières D. Persistent coordination patterns in a complex task after 10 years delay: subtitle: how validate the old saying "once you have learned how to ride a bicycle, you never forget!". Hum Mov Sci. 2013;32(6):1365-1378.

[8] Teulier C, Delignières D. The nature of the transition between novice and skilled coordination during learning to swing. Hum Mov Sci. 2007;26(3):376-392.

2020-12-14 11:22 967人已读
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