Imparare una nuova abilità di solito richiede di esercitarla attivamente attraverso prove ed errori ottenendo feedback sulle tue prestazioni. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che l’esposizione passiva alle informazioni rilevanti può anche stimolare l’apprendimento, anche senza formazione o feedback diretti.
I ricercatori della UC Berkeley hanno recentemente dimostrato questo effetto nei topi che imparano a classificare i suoni. Hanno scoperto che l’esposizione passiva ai suoni prima o durante l’addestramento attivo ha aiutato i topi ad apprendere più velocemente. Gli scienziati hanno anche costruito modelli computerizzati che simulano le reti neurali nel cervello che hanno mostrato come l’esposizione passiva potrebbe cambiare il modo in cui vengono rappresentate le informazioni sensoriali e rendere più facile il collegamento con le risposte corrette.
I risultati, pubblicati in Neuroscienze, fornire approfondimenti su metodi di formazione più efficienti che combinano apprendimento passivo e attivo. Questo approccio ibrido potrebbe aiutare ad apprendere competenze del mondo reale come l’apprendimento degli strumenti musicali o l’acquisizione del linguaggio negli adulti e nei bambini.
Gli ingredienti chiave: impegno, pratica e feedback
L'apprendimento di una nuova abilità percettiva richiede di prendere decisioni attive sul compito e di ottenere feedback su tali scelte. Supponiamo che tu stia cercando di classificare meglio i suoni come ad alta o bassa frequenza. Ascoltavi i toni, indovinavi se suonavano alti o bassi e ti veniva detto se la tua scelta era corretta. Questo processo di scelta, feedback e aggiustamento a circuito chiuso allena i circuiti decisionali del cervello.
Ascoltare passivamente i suoni di sottofondo non dovrebbe aiutare in questo processo di apprendimento attivo. Non prendi alcuna decisione e non ti viene detto se hai ragione o torto. Ma gli esseri umani e gli altri animali sono costantemente esposti quotidianamente alle informazioni sensoriali, anche quando non praticano deliberatamente un’abilità. Gli scienziati dell’UC Berkeley si sono chiesti se il cervello potesse sfruttare opportunisticamente questa esposizione passiva.
La ricerca passata suggerisce l’apprendimento passivo
I ricercatori sono stati ispirati da studi precedenti che mostravano che l'esposizione precoce ai suoni può innescare lo sviluppo del sistema uditivo degli animali. I ratti cuccioli allevati in un ambiente con determinati suoni ripetuti diventano più bravi a discriminare suoni simili in seguito.
Negli esseri umani adulti, alcune ricerche hanno anche suggerito che alternare sessioni di ascolto passivo con una formazione attiva su compiti uditivi potrebbe aumentare l’apprendimento. Tuttavia, si sapeva meno su come l’esposizione passiva interagisce con l’apprendimento attivo in modelli animali maturi che potrebbero fornire maggiori informazioni biologiche.
Il team dell’UC Berkeley si è reso conto che anche l’apprendimento automatico potrebbe offrire alcuni indizi. Gli informatici hanno scoperto che i primi modelli di rete neurale pre-addestramento su grandi set di dati senza etichetta possono consentire loro di apprendere attività etichettate molto più velocemente con meno esempi di addestramento. Il sistema uditivo può utilizzare un trucco simile, utilizzando innanzitutto l’esposizione passiva a suoni senza etichetta per ottimizzare il suo modello interno del mondo, avviando così l’apprendimento delle attività.
I topi imparano più velocemente dopo l'ascolto passivo
I ricercatori hanno deciso di testare sistematicamente se l'esposizione passiva al suono migliora l'apprendimento attivo delle categorie uditive utilizzando topi addestrati a rilevare modelli sonori.
I topi dovevano classificare i toni con brevi variazioni di tono come frequenze crescenti o decrescenti. Hanno indicato la loro scelta ficcando il naso nella porta sinistra o destra di una camera di prova. Nel corso di più sessioni di allenamento giornaliere, i topi sono diventati sempre più bravi nel classificare accuratamente i suoni.
Gli scienziati hanno confrontato gruppi di topi che hanno ricevuto l'addestramento standard con altri due gruppi. Un gruppo ha ottenuto un’ulteriore esposizione al suono passivo riproducendo suoni di sottofondo nelle gabbie domestiche prima dell’allenamento attivo. Un altro gruppo di topi ha sentito suoni passivi intercalati durante tutta la fase di apprendimento attivo piuttosto che solo all’inizio.
In entrambi i casi, i topi esposti a suoni extra passivi hanno mostrato un apprendimento accelerato. Hanno raggiunto il picco delle prestazioni di categorizzazione più velocemente dei topi che ricevevano solo un allenamento attivo. Ciò ha dimostrato che l’esposizione sonora passiva può migliorare l’apprendimento attivo delle abilità uditive nei mammiferi maturi.
I modelli di rete neurale simulano gli apprendimenti biologici
Per comprendere quali meccanismi potrebbero consentire all’esposizione passiva di conferire benefici di apprendimento visti a livello comportamentale, i ricercatori hanno costruito modelli computazionali che imitano l’elaborazione neurale e l’apprendimento nel sistema uditivo.
Hanno testato diverse architetture che vanno dai semplici classificatori lineari alle reti neurali multistrato. Alcuni modelli utilizzavano solo l'apprendimento supervisionato, in cui le connessioni di rete venivano ottimizzate in base alla corrispondenza tra i risultati del modello e le etichette accurate durante l'addestramento. Altri modelli sono stati aggiunti nella fase di pre-addestramento non supervisionata, in cui i modelli nella struttura dei dati di input senza etichetta vengono acquisiti prima di collegare gli output alle etichette.
I ricercatori hanno scoperto che le reti neurali multistrato che essenzialmente effettuavano il rilevamento non supervisionato delle caratteristiche degli input sonori passivi seguiti dalla messa a punto supervisionata corrispondevano meglio alle prestazioni di apprendimento dei topi. I modelli indicavano che l’esposizione passiva porta a rappresentazioni sensoriali riorganizzate che consentono un apprendimento attivo più efficiente.
L'interlacciamento funziona meglio
Oltre a dimostrare che l'esposizione passiva accelera l'apprendimento, gli esperimenti hanno rivelato che le presentazioni sonore intercalate durante l'allenamento portavano a una padronanza più rapida rispetto all'ascolto passivo solo all'inizio. Un'ulteriore modellazione computazionale ha contribuito a spiegare questo risultato attraverso la cosiddetta congruenza tra le regole di apprendimento che guidano gli aggiornamenti del modello passivo e attivo.
Quando accadono insieme, i cambiamenti non supervisionati e supervisionati nelle connessioni neurali si combinano a vicenda, affinando rapidamente le rappresentazioni per consentire prestazioni superiori. I ricercatori hanno scoperto che solo una manciata di sessioni passive interlacciate erano efficaci quanto giorni di esposizione passiva iniziale.
Quindi, quando prendi in mano la chitarra o inizi a registrare registrazioni in lingua straniera, non tuffarti subito direttamente nello studio hardcore. Assicurati di integrare il tuo allenamento attivo quotidiano con l'ascolto passivo. Il tuo cervello assorbirà i suoni e raggiungerai i tuoi obiettivi di apprendimento in meno tempo.
Questo approccio che combina l’esposizione passiva con l’apprendimento attivo fornisce una ricetta per una padronanza più rapida delle competenze del mondo reale utilizzando i processi di apprendimento naturali del nostro cervello. Gli scienziati che studiano il modo in cui gli animali e le IA apprendono nuovi compiti continuano a scoprire programmi di allenamento ottimali che sfruttano dati etichettati e non etichettati. Tuttavia, questa ricerca aiuta il cervello biologico o digitale a raggiungere il successo rivelando un modo per potenziare l’apprendimento.
L'autore
Robert Jennings è co-editore di InnerSelf.com con sua moglie Marie T Russell. Ha frequentato l'Università della Florida, il Southern Technical Institute e l'Università della Florida centrale con studi in materia immobiliare, sviluppo urbano, finanza, ingegneria architettonica e istruzione elementare. Era un membro del Corpo dei Marines degli Stati Uniti e dell'esercito degli Stati Uniti avendo comandato una batteria di artiglieria da campo in Germania. Ha lavorato nella finanza immobiliare, costruzione e sviluppo per 25 anni prima di fondare InnerSelf.com nel 1996.
InnerSelf è dedicato alla condivisione di informazioni che consentono alle persone di fare scelte consapevoli e perspicaci nella loro vita personale, per il bene dei beni comuni e per il benessere del pianeta. InnerSelf Magazine è nel suo 30+ anno di pubblicazione su carta stampata (1984-1995) o online come InnerSelf.com. Si prega di sostenere il nostro lavoro.
Creative Commons 4.0
Questo articolo è concesso in licenza sotto licenza Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo 4.0. Attribuire l'autore Robert Jennings, InnerSelf.com. Link all'articolo Questo articolo è originariamente apparso su InnerSelf.com
Libri sul miglioramento delle prestazioni dall'elenco dei best seller di Amazon
"Picco: i segreti della nuova scienza della competenza"
di Anders Ericsson e Robert Pool
In questo libro, gli autori attingono alla loro ricerca nel campo della competenza per fornire approfondimenti su come chiunque può migliorare le proprie prestazioni in qualsiasi area della vita. Il libro offre strategie pratiche per sviluppare abilità e raggiungere la padronanza, con particolare attenzione alla pratica deliberata e al feedback.
Clicca per maggiori informazioni o per ordinare
"Abitudini atomiche: un modo semplice e comprovato per costruire buone abitudini e abbattere quelle cattive"
di James Clear
Questo libro offre strategie pratiche per costruire buone abitudini e abbandonare quelle cattive, con particolare attenzione ai piccoli cambiamenti che possono portare a grandi risultati. Il libro si basa su ricerche scientifiche ed esempi del mondo reale per fornire consigli pratici a chiunque cerchi di migliorare le proprie abitudini e raggiungere il successo.
Clicca per maggiori informazioni o per ordinare
"Mindset: la nuova psicologia del successo"
di Carol S. Dweck
In questo libro, Carol Dweck esplora il concetto di mentalità e come può influire sulle nostre prestazioni e sul successo nella vita. Il libro offre approfondimenti sulla differenza tra una mentalità fissa e una mentalità di crescita e fornisce strategie pratiche per sviluppare una mentalità di crescita e ottenere un maggiore successo.
Clicca per maggiori informazioni o per ordinare
"Il potere dell'abitudine: perché facciamo quello che facciamo nella vita e negli affari"
di Charles Duhigg
In questo libro, Charles Duhigg esplora la scienza alla base della formazione delle abitudini e come può essere utilizzata per migliorare le nostre prestazioni in tutti gli ambiti della vita. Il libro offre strategie pratiche per sviluppare buone abitudini, rompere quelle cattive e creare cambiamenti duraturi.
Clicca per maggiori informazioni o per ordinare
"Più intelligente, più veloce, meglio: i segreti per essere produttivi nella vita e negli affari"
di Charles Duhigg
In questo libro, Charles Duhigg esplora la scienza della produttività e come può essere utilizzata per migliorare le nostre prestazioni in tutti gli ambiti della vita. Il libro si basa su esempi e ricerche del mondo reale per fornire consigli pratici per ottenere una maggiore produttività e successo.
