Overlearning hyperstabilizes a skill by rapidly making neurochemical processing inhibitory-dominant

Shibata, K., Sasaki, Y., Bang, J. W., Walsh, E. G., Machizawa, M. G., Tamaki, M., ... & Watanabe, T. (2017). Overlearning hyperstabilizes a skill by rapidly making neurochemical processing inhibitory-dominant. Nature Neuroscience. DOI: 10.1038/nn.4490

Abstract: Overlearning refers to the continued training of a skill after performance improvement has plateaued. Whether overlearning is beneficial is a question in our daily lives that has never been clearly answered. Here we report a new important role: overlearning in humans abruptly changes neurochemical processing, to hyperstabilize and protect trained perceptual learning from subsequent new learning. Usually, learning immediately after training is so unstable that it can be disrupted by subsequent new learning until after passive stabilization occurs hours later. However, overlearning so rapidly and strongly stabilizes the learning state that it not only becomes resilient against, but also disrupts, subsequent new learning. Such hyperstabilization is associated with an abrupt shift from glutamate-dominant excitatory to GABA-dominant inhibitory processing in early visual areas. Hyperstabilization contrasts with passive and slower stabilization, which is associated with a mere reduction of excitatory dominance to baseline levels. Using hyperstabilization may lead to efficient learning paradigms.

Keywords: Learning and memory; Psychology; Sensory processing; Visual system

See also Psypost article about this study: "Study: Practice makes perfect, and ‘overlearning’ locks it in"

Bases théoriques pour l’étude de l’autorégulation enseignante par électroencéphalographie : vers de nouvelles recherches en neuroéducation

Dion, J.-S. (2015). Bases théoriques pour l’étude de l’autorégulation enseignante par électroencéphalographie : vers de nouvelles recherches en neuroéducation. A.N.A.E., 27(134), 63-70.

RÉSUMÉ : Les capacités d’autorégulation des enseignants sont essentielles à leur pratique et il importe de mieux connaître leurs déterminants. L’électroencéphalographie, en palliant des limites méthodologiques en sciences sociales, permet des avancées en ce sens. Cet article propose un éclairage théorique sur l’importance des capacités d’autorégulation des enseignants, sur le monitorage de soi et sur les composantes de potentiels évoqués témoignant de ces capacités cérébrales d’autorégulation. Des pistes de recherche potentielles sont proposées.
Mots clés : Autorégulation – Enseignant – Électroencéphalographie – Neuroéducation.

SUMMARY: Theoretical bases to study self-regulation of learning by electroencephalograph: towards new research in neuroeducation 
Self-regulation skills are essential to the practice of teaching, and research is still needed to know better their determinants. Electroencephalography, by overcoming methodological issues encountered in social sciences regarding this matter, can address this call for research. This article sheds a theoretical light on the importance of teacher self-regulation skills, on self- monitoring as an indicator of neural self-regulation, and on event-related potentials components necessary to the study of neural self-regulation. Potential research avenues are proposed.
Keywords: Self-regulation – Teacher – Electroencephalography – Neuroeducation.

RESUMEN: Teóricas para el estudio de la autorregulación del educador mediante electroencefalografía: hacia nuevos estudios en neuroeducación
Las capacidades de autorregulación de los educadores son esenciales para su trabajo, por lo que importante conocer sus factores determinantes. La electroencefalografía, paliando los límites metodológicos en ciencias sociales, permite obtener avances en este sentido. Este artículo ofrece un enfoque teórico sobre la importancia de las capacidades de autorregulación de los educadores, sobre la propia monitorización y sobre los componentes de los potenciales que atestiguan estas capacidades cerebrales de autorregulación. Se proponen posibles líneas de investigación.
Palabras clave: Autorregulación – Educador – Electroencefalografía – Neuroeducación.

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Le programme pédagogique neuroéducatif « À la découverte de mon cerveau » : quels bénéfices pour les élèves d’école élémentaire ?

Lanoë, C., Rossi, S., Froment, L. et Lubin, A. (2015). Le programme pédagogique neuroéducatif « À la découverte de mon cerveau » : quels bénéfices pour les élèves d’école élémentaire ? A.N.A.E., 27(134), 55-62.

RÉSUMÉ : Notre objectif est d’examiner si un programme neuroéducatif peut infléchir les théories implicites de l’intelligence et les compétences scolaires d’élèves âgés de 7 à 11 ans. Soixante-sept élèves bénéficiant ou non de ce programme sont évalués lors de pré et post-tests. Seuls ceux bénéficiant du programme neuroéducatif font évoluer leurs théories implicites de l’intelligence vers des croyances plus dynamiques et progressent en lecture et en calcul. Cette étude montre l’intérêt d’une approche métacognitive permettant aux élèves de comprendre le fonctionnement de leur cerveau pour mieux apprendre.
Mots clés : Neuroéducation – Théories implicites de l’intelligence – Calcul – Lecture – Enfants d’âge scolaire.

SUMMARY: The pedagogical neuroscience course “To the discovery of my brain”: what benefits for elementary school children?
The aim of this study is to examine whether a pedagogical neuroscience course could influence implicit theories of intelligence and academic skills of school children aged 7 to 11. Sixty seven school children receiving or not the course are evaluated at pre and post-tests. Only those receiving the neuroscience course change their implicit theories of intelligence to an incremental theory and promote better academic performances. This study shows the interest of a metacognitive approach allowing schoolchildren to understand how their brain function to better learn.
Keywords: Neuroeducation – Implicit theories – Arithmetic – Reading – School-age children.

RESUMEN: El programa pedagógico neuroeducativo “Descubrimiento de nuetro cerebro”:
qué beneficios para los alumnos de escuela primaria ?

El objetivo de este estudio es examinar si un programa pedagógico neuroeducativo puede influir en los conceptos de inteligencia y las competencias escolares de los alumnos de 7 a 11 años. 67 alumnos que han beneficiado o no de un programa neuroeducativo han sido evaluados antes y después de las pruebas. Unicamente los beneficiarios del programa hacen evolucionar sur teorias de la inteligencia hacia creencias mas dinámica lo que favorece mejores rendimientos escolares. Este estudio demuestra el interés de un enfoque metacognitivo que permite a los alumnos de entender el funcionamiento de su cerebro para aprender mejor.
Palabras clave: Neuroeducación – Teorias de la inteligencia – Cálculo – Lectura – Niño de edad
escolar.

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Le rôle de l’imagerie cérébrale pour comprendre les difficultés associées à l’apprentissage de concepts contre-intuitifs en sciences

Allaire-Duquette, G., Bélanger, M. et Masson, S. (2015). Le rôle de l’imagerie cérébrale pour comprendre les difficultés associées à l’apprentissage de concepts contre-intuitifs en sciences. A.N.A.E., 27(134), 47-53. 

RÉSUMÉ : Plusieurs études révèlent que certains concepts scientifiques sont contre-intuitifs et difficiles à apprendre. Toutefois, les raisons qui expliquent pourquoi certains élèves réussissent moins bien que d’autres à comprendre les concepts contre-intuitifs demeurent peu connues. De récentes recherches utilisant l’imagerie cérébrale appuient une hypothèse selon laquelle cet apprentissage est associé à la mobilisation de l’inhibition, c’est-à-dire à la capacité de contrôler des réponses spontanées.
Mots clés : Neuroéducation – Didactique des sciences – Inhibition – Intuition – Conceptions.

SUMMARY: The role of brain imaging in the understanding of the problems associated with learning of counterintuitive concepts in science 
Many studies have revealed that certain concepts in science are counterintuitive are therefore difficult to learn. However, we still poorly understand why some students have more difficulty than others to understand these concepts. Recent brain imaging studies support the hypothesis that learning counter-intuitive concepts depends on the mobilization of inhibition, the ability to control spontaneous responses.
Keywords: Neuroeducation – Science education – Inhibition – Intuition – Conceptions.

RESUMEN: El papel de la exploración cerebral por imágenes para conocer las dificultades asociadas al aprendizaje de conceptos contraintuitivos en ciencias 
Varios estudios demuestran que ciertos conceptos científicos son contraintuitivos y difíciles de aprender. Sin embargo, aún no se conocen bien las razones que explican por qué ciertos alumnos comprenden peor que otros los conceptos contraintuitivos. Recientes estudios que utilizan diagnóstico por imagen cerebral apoyan una hipótesis según la cual este aprendizaje está asociado a la movilización de la inhibición, es decir, a la capacidad de controlar respuestas spontáneas.
Palabras clave: Neuroeducación – Didáctica de las ciencias – Inhibición – Intuición – Concepciones.

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Comprendre le cerveau des élèves pour mieux les préparer aux apprentissages en arithmétique dès le préscolaire

Deshaies, I., Miron, J.-M. et Masson, S. (2015). Comprendre le cerveau des élèves pour mieux les préparer aux apprentissages en arithmétique dès le préscolaire. A.N.A.E., 27(134), 39-45.

RÉSUMÉ : Certains prérequis s’avèrent essentiels à la réussite des élèves en mathématiques. En s’appuyant sur des études neuroscientifiques et cognitivistes portant sur les nombres et le calcul, cet article propose trois prérequis susceptibles de préparer le cerveau de l’élève du préscolaire à l’arithmétique : le développement du sens des nombres, l’établissement du lien entre le sens des nombres et le système numérique symbolique, et le développement de l’inhibition.
Mots clés : Apprentissage de l’arithmétique – Sens du nombre – Nombre non symbolique et symbolique – Recyclage neuronal – Inhibition.

SUMMARY: Understanding how the brain of pupils works to better prepare them for learning in mathemathics starting at preschool 
Some prerequisites are essential to succeed in mathematics. Based on neuroscience and cognitive studies about numbers and arithmetic, this paper proposes three prerequisites that may prepare the brain of the preschool student to learn arithmetic: the development of number sense, establishing a link between number sense and symbolic number system, and the development of inhibition.
Keywords: Learning arithmetic – Number sense – Non-symbolic and symbolic number – Neuronal recycling – Inhibition.

RESUMEN: Comprender el cerebro de los alumnos para prepararles mejor para el aprendizaje de aritmética desde preescolar 
Existen algunos requisitos esenciales para que los alumnos triunfen en matemáticas. Basándose en estudios neurocientíficos y cognitivos realizados sobre los números y el cálculo, este artículo propone tres requisitos que pueden preparar el cerebro del alumno preescolar para la aritmética: el desarrollo del sentido de los números, el establecimiento de una relación entre el sentido de los números y el sistema numérico simbólico, y el desarrollo de la inhibición.
Palabras clave: Aprendizaje de la aritmética – Sentido del número – Número no simbólico y simbólico – Reciclaje neuronal – Inhibición.

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