在音乐中，有音阶。在柔术中，有套路练习。我们大多数人称之为练习。无论您如何称呼它，许多人都认为要想取得伟大成就，甚至只是获得基本的胜任能力，都需要将一项技能的训练远远超出熟练的水平。这意味着即使您已经投中了每一次罚球，也要继续练习。这意味着即使您没有犯任何错误，也要再弹奏一遍那首歌曲。科学家将这种超越改进点的训练称为“过度学习”。《自然·神经科学》杂志上的一项最新研究表明，它可能通过改变大脑中“锁定”训练的化学物质来提高表现。
为了了解过度学习如何影响我们获得新技能的能力，研究人员让两组人进行了一系列视觉感知学习练习——基本上是在屏幕上定位被称为 Gabor 斑点的线条。
第一组学习者一旦停止进步就停止练习。这通常发生在训练的第八轮左右。然后他们休息了 30 分钟。休息后，他们又练习了一项不同的、但相似的视觉学习练习。第二天，他们进行了测试。在测试中，受试者在第二项任务——他们最近学习的那项任务上表现良好。他们在第一项任务上表现很差。他们的结果与他们从未训练过一样。
“在您在掌握新技能后立即停止训练的通常情况下，与该技能相关的大脑区域仍然具有可塑性，”布朗大学认知、语言和心理科学教授、《自然·神经科学》杂志的作者之一 Takeo Watanabe 说。
大脑是灵活的——它们擅长学习新任务。Watanabe 的研究表明，如果您在获得一项技能后立即停止训练，大脑仍处于准备学习的状态。如果您在大脑仍处于可塑状态时训练另一项相似的任务，它就会覆盖第一项技能。这就像您从未学习过第一项技能一样。
“这被称为逆行性干扰，”Watanabe 说，并指出这个问题已经存在很多年了。
但在同一项研究中，第二组受试者进行了“过度学习”。这组人继续练习，直到熟练程度，再练习八轮，总共十六轮。与前一组一样，休息 30 分钟后，他们练习了第二项任务，第二天进行了测试。
与未过度学习的人相比，过度学习的受试者在第一项训练任务上的表现要好得多。事实证明，即使是花费短短 20 分钟练习一项您已经掌握的任务，也能带来持久的改进。好处是第二次学习不会干扰第一次学习。但这也有代价。
“故事的另一部分是，您对第二项任务的学习效果会差一些，”Robert Goldstone 说。Goldstone 是印第安纳大学心理学和脑科学的杰出教授，未参与此项研究。
第一组，也就是未过度学习的那一组，在第二项任务上表现更好。但他们两项任务的总改进幅度低于过度学习组。换句话说，过度学习组对第一项任务的学习效果要好得多，而对第二项任务的学习效果大约是第一组的一半。第一组虽然训练了两项任务，但基本上只学会了第二项任务。
为了理解原因，Watanabe 和他的同事们转向了磁共振波谱 (MRS)。在脑部扫描方面，功能性磁共振成像 (fMRI) 机器更为人所知。但 fMRI 机器通过追踪大脑中的氧气来测量大脑功能。努力工作的大脑区域使用更多的氧气，因此可以将大脑功能与氧气消耗联系起来。相比之下，MRS 机器追踪大脑神经递质中存在的碳和氮等化学物质。它们使研究人员能够评估大脑中存在哪些神经递质。
使用 MRS 机器，研究人员重复了之前的实验，但进行了两项更改。首先，两组在没有第二次训练的情况下，在正常（八轮）条件下或过度学习（十六轮）条件下进行训练。并且，在第一次测试和训练之前，研究人员使用 MRS 机器扫描了受试者的大脑。研究人员还在训练后 30 分钟以及训练后 3.5 小时再次扫描了受试者的大脑。第二天再次进行了测试。
Watanabe 发现，如果您不进行过度学习，大脑中谷氨酸为主的兴奋性物质含量会更高。谷氨酸是一种使大脑具有可塑性或更擅长学习的化学物质。但过度学习会减少谷氨酸的量，并增加 GABA 的量，GABA 是一种稳定大脑的化学物质。
“如果您过度学习一项技能，您的大脑状态会非常迅速地从可塑状态变为稳定状态，”Watanabe 说。反过来，这意味着您的大脑有更多的时间来“锁定”该技能，防止其被覆盖。
如果您是一名教师，并希望确保您的学生在学习更复杂、相关的课题之前，已经掌握了基础知识，那么在着手学习第二项课题之前，对第一项课题进行过度学习可能是有意义的，而目标是在稍后重新复习第二项课题。
Goldstone 提醒不要“孤注一掷”。一些研究表明，过度学习带来的好处可能在短短四周内就会消失。我们可能需要将过度学习与其他学习技巧结合起来。例如，研究人员知道分散学习时间和混合学习主题也有帮助。
“我赞同过度学习可以为您的处理能力增加流畅性的观点。它可以使您反应更快，可以在您进行双重任务干扰时做出反应——也就是说，当您同时做其他事情、感到疲倦、认知受限时，”Goldstone 说。
因此，如果您是一名外科医生，需要在生死关头承受压力，或者是一名四分卫，在精疲力尽时仍然需要完成传球，那么过度学习可能是有意义的。对我们其他人来说，它可能是有用的，但最有可能需要与其他学习技巧结合使用。
