Як час доби впливає на здатність людей навчатися

У епоху, коли вся світова інформація доступна лише за пару клацань мишкою, тепер можна дізнатися практично все в будь-який час доби — принаймні теоретично. На практиці все не так однозначно. Незважаючи на те, що ми можемо доступу інформації, коли ми хочемо, наші можливості засвоїти і зрозуміти ця інформація не така гнучка. Як виявилося, певний час доби кращий для навчання, ніж інший.

Це відбувається завдяки комплексу фізичних процесів, відомих як циркадні ритми, які регулюють час усього, від нашого сну до нашого травлення протягом 24-годинного циклу. Вони також є невід’ємною частиною того, як ми обробляємо та зберігаємо інформацію.

Циркадні ритми виходять із супрахіазматичного ядра (SCN), невеликої області в передньому гіпоталамусі мозку. Гени годинника, розташовані в клітинах цього головного пейссеттера, експресуються через рівні проміжки часу. Вони координують експресію генів в інших клітинах мозку та в усьому тілі, що призводить до неймовірно передбачуваного каскаду. функцій, які визначають рівень нашого збудження чи неспання, а отже, і нашу здатність звертати увагу та гальмувати нерелевантну інформацію. Це, у свою чергу, визначає те, як ми створюємо спогади, інтегруємо їх у нашу існуючу базу знань і згадуємо їх протягом дня.

Експериментальне порушення добових ритмів у тварин подібне хом'яки призвело до серйозного дефіциту формування пам’яті. Подібний ефект був спостерігається у льотних екіпажів які регулярно перетинають кілька часових поясів, що призводить до хронічного часового поясу, відкриття, яке різко підкреслює важливість циркадної системи з точки зору пізнання.

Оптимальний час для навчання

Численні дослідження виявили, що певний час є кращим для навчання, ніж інший, імовірно, через наявність енергії. Формування спогадів є енергоємним процесом, і, залежно від години, може бути більше або менше енергії, доступної для кодування інформації через утворення нових синапсів.

Загалом, оскільки виконавчі функції, такі як гальмівний контроль, найсильніші в моменти піку збудження, навчальні завдання, такі як аналітичні вирішення проблем і декларативне запам'ятовування, які вимагають регуляції уваги та виключення несуттєвої інформації, найкраще підходять для ранкові години.

«Якщо те, що ви намагаєтесь навчитися, потребує зосередженості та уваги до деталей — розв’язання задачі числення, обробки даних науки, написання есе — майже завжди краще робити це на піку», — пояснює Даніель Пінк, автор з Коли: Наукові секрети ідеального часу.

Навпаки, навчальні завдання, які виграють від зниженого гальмівного контролю, такі як розв’язання проблем усвідомлення та недекларативного або неявного запам'ятовування, краще підходять для післяобіднього та вечірнього часу, коли ми менше збуджений. Зменшення гальмування може полегшити створення зв'язків з попередніми, здавалося б, не пов'язаними знаннями.

Цей так званий ефект часу доби суттєво відрізняється залежно від індивідуума та стадії розвитку. Людей можна приблизно віднести до одного з двох хронотипів: Ранок або вечір. Ранкові хронотипи (жайворонки) найбільше пробуджуються рано, тоді як вечірні хронотипи (сови) найбільше пробуджуються пізно вдень. У так званому ефекті синхронізації люди зазвичай найкраще вчаться в години, які вони люблять.

Хоча ці тенденції зберігаються приблизно протягом усього життя людини, існують також віковізалежні хронотипові тенденції. Діти, як правило, віддають перевагу ранку. З настанням статевої зрілості вони переходять у бік вечірнього уподобання. До 20 років більшість людей досягають рівноваги, причому деякі віддають перевагу ранку чи вечора більшу частину свого дорослого життя, і близько 70% потрапляють десь посередині, ймовірно, схиляючись до ранок. Потім, приблизно у віці 50 років, у більшості населення спостерігається подальше збільшення переваг ранку. Закони, виявлені у молодих людей, мають величезне значення для освіти. Через ефект синхронності учні часто отримують навчання в неоптимальний час доби. Тобто: вони піддаються впливу інформації в моменти, коли вони не здатні ефективно її сприймати.

«Для маленьких дітей ви можете почати школу рано. Але для підлітків одна з найгірших речей, які ви можете зробити, це почати школу рано. У юрисдикціях по всьому США підлітки сідають в автобуси о 6:30 ранку, коли вони фактично в стані коми», — зауважує Пінк. Дійсно, Американська академія педіатрії радить що для підлітків уроки починаються не раніше 8:30. Більшість середніх шкіл починається приблизно 8 ранку, а третій розпочався ще раніше.

Проте підвищення часу початку все одно буде недостатньо для справжньої оптимізації навчання. Щоб справді отримати користь від дослідження, суб’єкти повинні бути зосереджені в той час, коли студенти готові з ними взаємодіяти. «Ми змушуємо восьмирічних дітей вивчати математику о 2:30 пополудні, коли докази переконливі, що це дуже погана ідея», — зазначає Пінк. «Ми змушуємо 15-річних читати п’єси Шекспіра о 7:45 ранку, коли вони ледве бачать».

Він цитує дослідження стандартизованого тестування у данських дітей. Оскільки була доступна лише певна кількість комп’ютерів, періоди тестування проводилися протягом дня. Діти, які складали тести пізніше в той же день, показали набагато гірші результати, ніж ті, хто проходив їх вранці, що яскраво ілюструє важливість синхронності з циркадними уподобаннями. Подібне виявило дослідження, проведене серед студентів Лос-Анджелеса низька продуктивність тестування з математики для учнів, які навчалися у другій половині дня. Ці, здавалося б, одиничні ефекти насправді мають наслідки протягом усього життя. Забезпечення фінансової допомоги для здобуття вищої освіти вимагає хороших результатів іспитів, а це означає, що наслідки цієї невідповідності є особливо гострими для малозабезпечених студентів.

За межами класної кімнати

Навчання, звичайно, не закінчується після закінчення школи. Дорослі вчаться все життя, навіть до старості. МРТ дослідження виявили, що відповідно до ефекту синхронності літні люди краще зосереджувалися в ранкові години, що відповідає здібностям молодих людей пізніше вдень. Літні люди також були знайдені щоб краще виконувати завдання неявної пам’яті у вечірні години.

Пінк вважає, що це має наслідки на робочому місці. «Якщо компанія має такий самий розподіл хронотипів, як і звичайна популяція, це означає, що 20% є нічними совами. Якщо у вас регулярні ранкові збори персоналу, то 1/5 людей у ​​вашій компанії ненавидять життя», — сміється він. Насправді це може мати серйозні наслідки: залежно від типу інформації, переданої під час цієї зустрічі, деякі співробітники можуть не зберігати її чи обробляти ефективно. В інших ситуаціях, як-от у випадку з працівниками, які працюють за викликом пізно вночі, циркадна десинхронізація може бути насправді небезпечною. Нещасні випадки на виробництві трапляються набагато частіше під час кладовища. Наприклад, ядерний інцидент на острові Трі-Майл-Айленд у 1979 році частково став результатом того, що працівник, який працював у пізню зміну, не запам’ятав важливу процедуру безпеки.

Інший компонент циркадного циклу також має значний вплив на навчання: сон. Поняття «заспати» рішення є давнім. Очевидно, Генріх VIII одного разу сказав раднику, що має намір зробити саме це. (Неможливо не уявити короля-вбивцю, який відкидає своє роздуте тіло на купу оксамитових подушок і розмірковує про свою наступну дружину Сон, звичайно, важливий у набагато більш повсякденних когнітивних процесах — ця дещиця народної мудрості фактично підтверджена експериментально. Дослідження показали, що дрімає перед перевіркою нової інформації покращує консолідацію пам'яті і інтеграція з наявними знаннями. Позбавлення сну має протилежний ефект.

Коли справа доходить до навчання, виявляється, що час дійсно є головним. Поки ми мчимо вперед у цю стрімку цифрову епоху, стеження за годинником насправді може зробити світ справедливішим і безпечнішим для всіх.

Рекомендації редакції

• Чи допомагає прослуховування мов уві сні швидше їх вивчати?
• 5 основних додатків для підвищення продуктивності для студентів різного віку
• Як Тенет Крістофера Нолана використовував візуальні ефекти для інвертування часу