在一项对健康志愿者的研究中，美国国立卫生研究院（NIH）的研究人员绘制了我们学习一项新技能时的大脑活动图，比如在钢琴上弹奏一首新歌，并发现为什么从练习中短暂休息是学习的关键。研究人员发现，在休息期间，志愿者的大脑会快速而反复地“重放”他们在练习打字时看到的活动的快速版本。志愿者“回放”的活动越多，他们在随后的运动中表现越好，说明休息可以增强记忆力。
“我们的研究结果支持这样一种观点，即清醒的休息在学习新技能方面与练习同样重要。”“这似乎是我们大脑压缩和巩固我们刚刚练习的记忆的时候，”莱昂纳多g。Cohen，医学博士，NIH国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的高级研究员，该研究的高级作者，发表在cell报告中。了解神经回放的这一作用，不仅有助于塑造我们学习新技能的方式，也有助于我们帮助患者恢复中风等神经损伤后丧失的技能。”
这项研究是在NIH临床中心进行的。科恩博士的团队使用一种高度敏感的扫描技术，脑磁图技术，记录了33名健康右利手志愿者的脑电波，这些志愿者学会了用左手输入5位数的测试代码。受试者坐在扫描仪长锥形盖下的椅子上。实验开始时，受试者看到屏幕上的代码“41234”，被要求在10秒钟内尽可能多地键入代码，然后休息10秒钟。受试者被要求重复35次交替运动和休息的循环。
在最初的几次试验中，正确的代码输入速度显著提高，然后在第11个周期前后趋于平稳。科恩博士的研究小组显示，这些改善大多发生在短暂休息时，而不是在受试者打字时。此外，这些益处比睡一晚后的益处更大，而且与脑波（称为脑电波）有关β 节律）与体格的缩小有关。在新的报告中，研究人员在受试者的脑电波中寻找不同的东西。
“我们想探索醒着休息时记忆增强背后的机制。”。在科恩博士团队工作并领导这项研究的巴克说：“几种形式的记忆似乎依赖于神经活动的重演，因此我们决定测试程序性技能学习的想法。”
为此，科恩博士实验室的前博士后研究员莱昂纳多·克劳迪诺帮助布赫博士开发了一个计算机程序，使研究小组能够破译与输入测试代码的每个数字相关的脑电波活动。
这个程序帮助他们发现，打字时大脑活动的一个更快的版本——大约快了20倍——在休息时被“回放”。在前11个练习试验的过程中，这些活动的压缩版本在每个休息期间被重放了很多次——大约25次。这比之后的休息时间或实验结束时看到的活动要多2到3倍。
有趣的是，他们发现休息时重放的频率预示着记忆力的提高。换句话说，那些大脑重复打字频率更高的人在每次试验后比那些大脑重复次数更少的人表现出更多的跳跃。
布赫博士说：“在学习曲线的早期阶段，我们看到清醒状态下的回放在时间上是压缩和频繁的，这很好地反映了不同个体在学习新技能时的可变性。这表明，在清醒期的其余时间里，大脑结合了学习新技能所需的记忆。”
正如预期的那样，研究小组发现回放活动经常发生在大脑的感觉运动区域，这些区域负责控制运动。然而，他们也看到了其他大脑区域的活动，海马体和内嗅皮层。