Закрепление двигательных навыков представляет собой процесс, посредством которого двигательные навыки трансформируются из исходного хрупкого состояния, в котором они особенно склонны к нарушению или утрате, в более твердое или постоянное состояние. [1] Любой вновь сформированный двигательный навык, такой как обучение игре на музыкальном инструменте или регулировка шага бега, подлежит периоду закрепления. Продолжительность этого периода, в течение которого новые двигательные навыки могут быть нарушены, составляет порядка нескольких часов. [1] [2]
Двигательные навыки, также известные как процедурные воспоминания, отличаются от декларативных воспоминаний, которые включают воспоминания о событиях, людях, местах и т. д. Однако оба типа воспоминаний подвержены периоду консолидации, хотя нейронные механизмы, по-видимому, различаются. Некоторые из самых ранних свидетельств, указывающих на различие между процедурными и декларативными воспоминаниями, были получены от известного пациента- невролога Х.М. В качестве лечения тяжелой эпилепсии части височных долей ГМ, включая оба гиппокампа , были удалены. Это лишило его возможности формировать новые декларативные воспоминания ( антероградная амнезия ), в то время как его способность обучаться новым двигательным задачам оставалась неизменной. [3]
Считается, что приобретение двигательных навыков требует изучения новой внутренней модели динамики конечностей. [4] [5] Например, чтобы дотянуться до чашки кофе, человек должен иметь неявное представление о массе своей руки и о том, как конкретные паттерны мышечной активации изменят положение этой конечности. Обычная модель изучения двигательного обучения и консолидации включает в себя возмущения при выполнении задач с использованием роботизированных рук для приложения усилий к конечности во время достижения, заставляя субъекта изучать новые внутренние представления конечности, чтобы учитывать эти новые внешние силы. [4] [6]
Ряд недавних исследований начал демонстрировать важность сна в процессе консолидации как процедурных, так и декларативных воспоминаний. [7] [8] [9] Например, недавно было показано, что даже короткий 90-минутный сон после обучения навыкам работы с пальцами предотвращал помехи через два часа после выполнения задания по сравнению с испытуемыми, которые не спали. [10] Во время ночного сна, быстрый сон и медленный сон способствуют процессу консолидации моторной памяти за счет увеличения нейромодуляторной активности, а также регулярных колебаний потенциала поля, таких как сонные веретена (обзор Diekelmann and Born, 2010 [11] ]).
Хотя точная нейронная основа консолидации двигательных навыков до конца не изучена, многие структуры, необходимые для этого процесса, уже идентифицированы. Поскольку процесс обучения двигательному навыку требует как первоначального выполнения навыка, так и длительного хранения консолидированной памяти, в работу вовлечена сложная сеть областей мозга, включающая первичную моторную кору, мозжечок, префронтальную кору и кору головного мозга. базальный ганглий. [5] [12] [13] [14] Учитывая, что консолидация двигательных навыков является распределенным процессом, способность формировать новые процедурные воспоминания подвержена влиянию ряда процессов и патологий.
Мозжечок, и особенно кора мозжечка, имеет решающее значение для координации двигательных действий при выполнении сложных задач, а также для процесса стабилизации вновь сформированных двигательных навыков. [15] Повреждение мозжечка может произойти по ряду причин, включая травму, алкоголизм, хронические дегенеративные заболевания, такие как оливопонтоцеребеллярная атрофия , и генетические нарушения развития. [16] [17]