Hoe het tijdstip van de dag het leervermogen van mensen beïnvloedt

In een tijd waarin alle informatie van de wereld slechts een paar klikken verwijderd is, is het nu mogelijk om vrijwel alles op elk moment van de dag te leren – althans in theorie. In de praktijk zijn de zaken niet zo eenduidig. Ondanks het feit dat we dat wel kunnen toegang informatie wanneer we maar willen, ons vermogen om absorberen en begrijpen die informatie is niet zo flexibel. Het blijkt dat bepaalde momenten van de dag beter zijn om te leren dan andere.

Dit is te danken aan een complex scala aan fysieke processen, bekend als circadiaanse ritmes, die de timing van alles regelen, van onze slaap tot onze spijsvertering, in een cyclus van 24 uur. Ze zijn ook een integraal onderdeel van de manier waarop we informatie verwerken en bewaren.

Circadiaanse ritmes komen voort uit de suprachiasmatische kern (SCN), een klein gebied in de voorste hypothalamus van de hersenen. Klokgenen die zich in de cellen van deze hoofdgangmaker bevinden, worden met regelmatige tussenpozen tot expressie gebracht. Ze coördineren de expressie van genen in andere cellen in de hersenen en door het hele lichaam, wat resulteert in een opmerkelijk voorspelbare cascade van functies die ons niveau van opwinding of waakzaamheid bepalen, en dus ons vermogen om op te letten en irrelevante informatie te onderdrukken. Dit bepaalt op zijn beurt hoe we herinneringen creëren, deze integreren in onze bestaande kennisbasis en ze in de loop van de dag oproepen.

Experimentele verstoring van circadiane ritmes bij dieren zoals hamsters heeft geresulteerd in ernstige tekorten in de geheugenvorming. Een soortgelijk effect heeft zich voorgedaan waargenomen bij cockpitpersoneel die regelmatig meerdere tijdzones doorkruisen, resulterend in chronische jetlag, een bevinding die op dramatische wijze het belang van het circadiane systeem in termen van cognitie onderstreept.

De optimale tijd om te leren

Uit veel onderzoek is gebleken dat bepaalde tijden beter zijn dan andere om te leren – waarschijnlijk een gevolg van de beschikbaarheid van energie. De vorming van herinneringen is een energie-intensief proces en afhankelijk van het uur kan er meer of minder energie beschikbaar zijn voor het coderen van informatie door de vorming van nieuwe synapsen.

Omdat executieve functies zoals remmende controle in het algemeen het sterkst zijn in tijden van maximale opwinding, kunnen leertaken zoals analytische probleemoplossing en declaratief memoriseren die het reguleren van de aandacht en het uitsluiten van irrelevante informatie vereisen, zijn het meest geschikt voor de ochtenduren.

“Als wat je probeert te leren focus en aandacht voor detail vereist: het oplossen van een calculusprobleem, het doen van gegevens wetenschap, een essay schrijven – dat kun je bijna altijd beter doen tijdens de piek”, legt Daniel Pink, auteur, uit van Wanneer: de wetenschappelijke geheimen van perfecte timing.

Omgekeerd zijn leertaken die baat hebben bij verminderde remmende controle, zoals inzicht in het oplossen van problemen en niet-declaratieve of impliciete memorisatie, zijn beter geschikt voor de middag- en avonduren wanneer we minder opgewonden. De vermindering van de remming kan het creëren van verbindingen met eerdere, ogenschijnlijk niet-gerelateerde kennis vergemakkelijken.

Dit zogenaamde tijdseffect varieert aanzienlijk tussen individuen en ontwikkelingsstadia. Mensen kunnen grofweg worden gecategoriseerd als behorend tot een van de twee chronotypes: ochtend of avond. Ochtendchronotypes (leeuweriken) worden het meest opgewonden in de vroege uren, terwijl avondchronotypes (uilen) laat op de dag het meest opgewonden raken. In wat bekend staat als het synchronie-effect leren mensen doorgaans het beste tijdens de uren die zij het liefst hebben.

Hoewel deze tendensen grofweg gelden gedurende de gehele levensduur van een persoon, zijn er ook leeftijdsgebondenafhankelijke chronotypische trends. Kinderen geven de voorkeur aan ochtenden. Met het begin van de puberteit verschuiven ze naar een avondvoorkeur. Op de leeftijd van 20 bereiken de meeste mensen een evenwicht, waarbij sommigen sterk de voorkeur geven aan de ochtend of de avond het grootste deel van hun volwassen leven en ongeveer 70% valt ergens in het midden, waarschijnlijk neigend naar de ochtend. Rond de leeftijd van 50 jaar is er bij het grootste deel van de bevolking een verdere toename van de ochtendvoorkeur. De bij jongere mensen ontdekte patronen hebben enorme implicaties voor het onderwijs. Vanwege het synchronie-effect krijgen leerlingen vaak op suboptimale tijdstippen van de dag instructie. Dat wil zeggen: ze worden blootgesteld aan informatie op momenten dat ze deze minder effectief kunnen absorberen.

“Voor kleine kinderen kun je vroeg naar school gaan. Maar voor tieners is een van de ergste dingen die je kunt doen naar school gaan vroeg. In rechtsgebieden in de hele VS stappen tieners om half zeven in de ochtend in de bus, terwijl ze in wezen in coma zijn”, merkt Pink op. Inderdaad, de American Academy of Pediatrics adviseert dat de school voor jongeren niet eerder begint dan 8.30 uur. De meeste middelbare scholen beginnen rond 8 uur 's ochtends., waarbij een derde nog eerder begon.

Het opschuiven van de starttijden zou echter nog steeds niet voldoende zijn om het leren echt te optimaliseren. Om echt van het onderzoek gebruik te kunnen maken, moeten de onderwerpen geconcentreerd zijn op de momenten dat studenten er klaar voor zijn om ermee aan de slag te gaan. “We laten achtjarigen wiskunde leren om half twee in de middag, als het bewijsmateriaal overweldigend is, is dat een heel slecht idee”, merkt Pink op. “We laten 15-jarigen de toneelstukken van Shakespeare lezen om 7.45 uur in de ochtend, terwijl ze nauwelijks nog goed kunnen zien.”

Hij citeert een onderzoek naar gestandaardiseerd testen bij Deense kinderen. Omdat er slechts een bepaald aantal computers beschikbaar was, werden de testperiodes over de dag gespreid. Kinderen die de tests later op de dag deden, presteerden veel slechter dan degenen die ze 's morgens deden, wat een levendige illustratie is van het belang van synchronisatie met circadiane voorkeuren. Op dezelfde manier bleek uit een onderzoek onder een brede groep studenten uit Los Angeles slechte testprestaties over wiskunde voor leerlingen die in de middag les kregen. Deze ogenschijnlijk bijzondere effecten hebben feitelijk levenslange gevolgen. Het veiligstellen van financiële steun voor het hoger onderwijs vereist goede testscores, wat betekent dat de gevolgen van deze verkeerde afstemming bijzonder acuut zijn voor studenten met een laag inkomen.

Buiten het klaslokaal

Leren houdt uiteraard niet op na schooltijd. Volwassenen leren hun hele leven, zelfs tot op hoge leeftijd. Een MRI-onderzoek ontdekte dat, in overeenstemming met het synchronie-effect, oudere volwassenen beter in staat waren om de focus te behouden tijdens de ochtenduren, wat overeenkwam met de capaciteiten van jongere volwassenen later op de dag. Oudere volwassenen zijn ook gevonden beter presteren op impliciete geheugentaken tijdens de avonduren.

Pink denkt dat dit gevolgen heeft op de werkvloer. “Als een bedrijf dezelfde verdeling van chronotypes heeft als de reguliere bevolking, betekent dat dat 20% nachtbrakers zijn. Als je regelmatig een personeelsvergadering in de ochtend hebt, zul je een vijfde van de mensen in je bedrijf hebben die een hekel hebben aan het leven”, lacht hij. Dit kan zelfs ernstige gevolgen hebben: afhankelijk van het soort informatie dat tijdens die bijeenkomst wordt overgebracht, is het mogelijk dat sommige medewerkers deze niet bewaren of niet efficiënt verwerken. In andere situaties, zoals bij werknemers die 's avonds laat dienst hebben, kan circadiane desynchronisatie zelfs gevaarlijk zijn. Industriële ongevallen komen veel vaker voor tijdens de dienst op het kerkhof. Het nucleaire incident op Three Mile Island in 1979 was bijvoorbeeld gedeeltelijk het gevolg van het onvermogen van een werknemer in de late ploeg om zich een belangrijke veiligheidsprocedure te herinneren.

Een ander onderdeel van de circadiane cyclus heeft ook een aanzienlijk effect op het leren: slaap. Het idee van ‘doorslapen’ bij een beslissing is oud. Henry VIII vertelde blijkbaar ooit aan een adviseur dat hij precies dat van plan was. (Je kunt je niet anders dan voorstellen dat de moorddadige koning zijn opgeblazen lichaam tegen een stapel fluwelen kussens laat leunen en nadenkt over zijn volgende echtgenoot. uitvoering.) Slaap is natuurlijk belangrijk in veel meer alledaagse cognitieve processen – dat stukje volkswijsheid is feitelijk gevalideerd experimenteel. Onderzoek heeft aangetoond dat snoozen voordat het wordt getest op nieuw geleerde informatie verbetert de geheugenconsolidatie En integratie met bestaande kennis. Slaapgebrek heeft de tegenovergestelde effect.

Als het op leren aankomt, blijkt dat timing echt alles is. Terwijl we vooruit snellen in dit snelle digitale tijdperk, zou het in de gaten houden van de klok de wereld misschien wel een eerlijker en veiliger plek voor iedereen kunnen maken.

Aanbevelingen van de redactie

• Helpt het luisteren naar talen in je slaap je om ze sneller te leren?
• 5 essentiële productiviteitsapps voor studenten van alle leeftijden
• Hoe Christopher Nolan's Tenet visuele effecten gebruikte om de tijd om te keren