مغز به لطف آموزش، یاد گرفته است که با چندوظیفگی کنار بیاید

به گزارش مجله خبری نگار، چندوظیفگی به طور سنتی ناکارآمد تلقی می‌شود: وقتی فرد مجبور است چندین عمل را همزمان انجام دهد، مغز با تداخل مواجه می‌شود و در تخصیص منابع بین وظایف مشکل دارد. با این حال، یک مطالعه جدید نشان داده است که این مانع شناختی لزوماً دائمی نیست. با تمرین منظم، مغز می‌تواند شبکه‌های عصبی را مجدداً سازماندهی کند تا وظایف مختلف کمتر با یکدیگر تداخل داشته باشند. مقاله ایزوستیا به بررسی چگونگی یادگیری چندوظیفگی توسط مغز، اهمیت تمرین و آنچه این کشف می‌تواند در مورد عملکرد سیستم عصبی آشکار کند، می‌پردازد.

ابتدا مغز گیج می‌شود و سپس وظایف را از هم جدا می‌کند

نتایج مطالعه‌ای که توسط دانشگاه سیتی هنگ کنگ و دانشگاه چینی هنگ کنگ انجام شد، در مجله نورون منتشر شد. دانشمندان بررسی کردند که هنگام تلاش برای انجام همزمان دو کار، چه اتفاقی در مغز می‌افتد و این پاسخ چگونه پس از آموزش تغییر می‌کند. این آزمایش شامل موش‌ها بود و فعالیت قشر حرکتی ثانویه را در حین انجام دو کار مشاهده کردند. در ابتدا، گروه‌های مختلف نورون‌ها برای پردازش اطلاعات با هم رقابت می‌کردند و باعث تداخل می‌شدند. به عبارت دیگر، مغز برای پشتیبانی همزمان از چندین جریان مستقل از فعالیت تلاش می‌کرد.

با این حال، پس از آموزش منظم، وضعیت تغییر کرد. قشر حرکتی ثانویه شروع به جذب فعال‌تر نورون‌های تخصصی برای وظایف فردی کرد و بازنمایی‌های مغز از این وظایف شروع به جدا شدن کرد. در نتیجه، تداخل متقابل کاهش یافت و کارایی کلی انجام دو عمل افزایش یافت.

پروفسور یون وینگ-هو، رئیس دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه سیتی هنگ کنگ و سرپرست این مطالعه، این وضعیت را با سیستم جاده‌ای یک شهر بزرگ مقایسه کرد: اگر تمام ترافیک سعی کند در امتداد همان چند جاده حرکت کند، ترافیک سنگین رخ می‌دهد.

تحقیقات ما نشان داده است که با تمرین، مغز برای هر کار بزرگراه‌های جدید و اختصاصی می‌سازد و به ترافیک اجازه می‌دهد تا روان و کارآمد جریان یابد. این توانایی «ساخت بزرگراه‌های عصبی» کلید چگونگی تسلط مغز بر عملیات پیچیده چندوظیفه‌ای و حرکت از هرج و مرج به کارایی هماهنگ است.

نتایج نشان می‌دهد که مغز قادر است منابع عصبی را بر اساس تجربه به صورت پویا توزیع مجدد کند. در ابتدا، انجام چندین کار به طور همزمان یک تنگنای شناختی ایجاد می‌کند: جمعیت‌های عصبی مختلف برای منابع یکسان رقابت می‌کنند. اما با تمرین، مغز عملکرد آنها را دوباره سازماندهی می‌کند و تخصص نورون‌های منفرد را تقویت می‌کند.

بنابراین، مسئله صرفاً «عادت کردن» افراد به چندوظیفگی نیست. این مطالعه به مکانیسم خاصی اشاره می‌کند که از طریق آن سازماندهی پردازش اطلاعات تغییر می‌کند. نمایش وظایف مختلف به تدریج متمایزتر می‌شود، بنابراین کمتر با یکدیگر تداخل می‌کنند.

برای آزمایش جهان‌شمولی اصل کشف‌شده، محققان از شبکه‌های عصبی بازگشتی نیز استفاده کردند. مدل‌های کامپیوتری توانستند همان مکانیسم‌های مشاهده‌شده در مغز را بازتولید کنند و همچنین نشان دادند که این سازماندهی می‌تواند یادگیری دو وظیفه‌ای را تسریع کند. این مطالعه بر روی یک مدل موش انجام شد، بنابراین نتایج آن را نمی‌توان مستقیماً به انسان اعمال کرد. با این حال، این کار بینشی در مورد چگونگی بهینه‌سازی وظایف پیچیده توسط انعطاف‌پذیری مغز از طریق تجربه و آموزش ارائه می‌دهد.

محققان معتقدند که این یافته‌ها ممکن است پیامد‌هایی فراتر از درک چندوظیفگی داشته باشد. مکانیسم شناسایی‌شده نشان می‌دهد که چگونه مغز قادر به سیم‌کشی مجدد اتصالات عصبی و توزیع عملکرد‌ها بین گروه‌های تخصصی سلول‌ها است. این امر درک ما از انعطاف‌پذیری عصبی - توانایی سیستم عصبی برای سازگاری بر اساس تجربه - را گسترش می‌دهد.

درک این فرآیند‌های پویا در مغز، امکانات جدیدی را برای بهبود عملکرد شناختی و شکوفا کردن پتانسیل‌های انسانی فراهم می‌کند. ما می‌توانیم از این دانش برای بهینه‌سازی استراتژی‌های یادگیری در آموزش و توسعه برنامه‌های توانبخشی مؤثرتر برای اختلالات عصبی استفاده کنیم. این تیم به مطالعه این فرآیند‌های پویا و بررسی کاربرد‌های بالقوه آنها در زمینه‌های مختلف ادامه خواهد داد.

در مجموع، این مطالعه نشان می‌دهد که توانایی مغز در پردازش همزمان چندین وظیفه ممکن است انعطاف‌پذیرتر از آن چیزی باشد که معمولاً تصور می‌شود. آنچه در ابتدا به عنوان یک محدودیت سفت و سخت سیستم شناختی به نظر می‌رسد، می‌تواند با تمرین کافی با بازسازی شبکه‌های عصبی اصلاح شود.