Проведя обманчиво простую серию экспериментов, исследователи из университета Джона Хопкинса узнали, почему люди обучаются сходным или идентичным задачам быстрее во второй, третий и все последующие разы. Оказывается,человеческий мозг использует не только навыки выполнения какой–либо задачи, но и знания об ошибках, сделанных в предыдущий раз.  

По словам   Reza     Shadmer, профессора департамента биомедицинской инженерии в университете Джона Хопкинса «  Cудя по всему, во время обучения новым моторным навыкам для выполнения задач, в мозгу одновременно происходят два процесса : один – собственно обучение моторным навыкам, а второй – своего рода критик, похожий на спортивного тренера.»  Обучение следующей сходной задаче идет намного быстрее, поскольку «  тренер  » знает, на какие ошибки стоит обратить внимание. Результатом этого является формирование воспоминаний о совершенных ошибках во время тренировки, поэтому опыт этих ошибок ускоряет последующее обучение.

Ученые, изучающие моторные функции тела и то, как мозг управляет движениями, давно знают, что во время выполнения даже простейшей задачи (например открытия двери) мозг всегда замечает различия между ожидаемым движением механизмов двери и тем, как это происходит в реальности, используя замеченное для того, чтобы в следующий раз выполнять действие более плавно. Эти незначительные различия, именуемые «     ошибками предсказания     » и процесс обучения на их основе в значительной степени выполняются подсознательно, т.е. в абсолютном большинстве случаев человек даже не осознает этого.  

Удивительной находкой нынешнего исследования, опубликованного
на   Science     Express     14 августа, стало явление генерализации : знание о ранее совершенных ошибках во время выполнения какой–либо специфичной задачи помогают мозгу быстрее учиться на ошибках не только в сходных, но и в совершенно различных типах задач. Мозг выполняет своего рода обобщение представлений о задаче на основе памяти об ошибках.  

Для изучения процесса команда профессора   Shadmehr     сконструировала специальную установку : испытуемые были посажены перед экраном, скрывавшим джойстик, которым они управляли. Добровольцы–испытуемые не могли видеть джойстик, но могли видеть результат управления им его в виде движений голубой точки на экране. Цель была представлена красной точкой, испытуемые должны были двигать джойстик по направлению к красной точке. При этом программа реакции на движения джойстика была запрограммирована слегка смещать голубую точку относительно направления, указываемого испытуемым, создавая отклонения в движении. Участники подстраивали свои движения джойстиком для компенсации введенных программой отклонений в движении, и после нескольких тренировок, безошибочно подводили голубую точку к цели.    

Отклонения в движении голубой точки состояли в постепенном вращении направления движения влево или вправо с различным шагом, до тех пор, пока отклонение движения голубой точки от заданного пользователем не достигало 30 градусов. Исследователи выяснили что добровольцы быстрее всего адаптировались к отклонениям с малым шагом, направленным в одну сторону, нежели к отклонениям с большим шагом, либо со сменой направления отклонения относительно движения джойстика. По словам руководителя испытаний «   испытуемые как бы "отбирали" ошибки, возникавшие чаще всего и отклонявшие точку постоянно в одном и том же направлении, отбрасывая те, которые они принимали за случайные флюктуации.     »  

По словам профессора, результаты дали ему своего рода свежий взгляд на его хобби: теннис. "    Я играю намного лучше после пяти минут на корте, нежели в начале. Я всегда относил это на счет разогрева мышц, но теперь я думаю, не является ли разогрев на самом деле лишь возможностью для мозга повторно испытать и освежить память о совершенных ошибках."  

Проведенные тесты являются существенным шагом в понимании того как происходит обучение моторным навыкам, что может помочь в программах реабилитации людей с различными нейромоторными нарушениями.