Page 1 of 4  

Shanida Nataraja

Shanida Nataraja explains some concepts around how people learn, which can help in the design of 

effective and memorable training programmes that will nurture talent. 

Our brains are biosupercomputers. We are hardwired to be able to constantly refine our behaviour 

and thinking, change the way in which we perceive and react to our experiences, and regulate our 

emotions.  

I am passionate about the cognitive science behind learning and memory, and strive to design 

training programmes that use cognitive insights to make the learning experience more impactful, 

memorable and efficient. Whether this involves applying an understanding of adult learning styles to 

designing agendas, or using specific exercises to activate specific cognitive processes, this approach 

delivers results and promotes participant engagement throughout the training event.  

This article identifies three core concepts that shed some light on how we learn new things and how, 

therefore, training programmes should be designed to optimise their impact.  

 

Neural plasticity 

In 1890, the renowned psychologist William James described humans as ‘mere bundles of habits’. He 

suggested that all humans acquire behavioural habits through learning in early life, and that these 

habits automate behaviour in adulthood. This means that the majority of the tasks of daily living – 

from making a cup of coffee to driving to work – are done ‘without thinking’. So how do we learn 

these habits? 

The brain has been designed to encode our behaviour as if it were ‘set in stone’ – once we learn as a 

child to ride a bike, we never forget. However, it has also been designed to erase this information 

and replace it with new behaviour when necessary. Our brain is composed of groups of 

interconnected brain cells or networks; each network is involved in planning and executing a 

Page 2 of 4  

particular task. Connections between our brain cells can be strengthened or weakened, much like 

the way the volume on a sound system can be turned up or down by moving the volume dial.  

Within each network, when brain cells frequently communicate with each other, the connections 

between them become strengthened. It usually takes very few repetitions of a task before we start 

to do the task ‘without thinking’. The connections become stronger, so that not only do we complete 

the task more quickly, but we also do so with minimal thought or effort. The wiring of our brain 

takes on an imprint of the task. Should a new method be used to perform the same task, new brain 

cells will be recruited and old brain cells decommissioned, the old imprint erased and a new imprint 

formed.  

This flexible, malleable quality of the brain is referred to as neural or brain plasticity. Every new 

experience, every incoming stimulus, brings about a change in our brain’s configuration – our 

hardwiring. The plasticity underlies learning and memory, and is a key to unravelling some of the 

mysteries of human behaviour.  

 

“We can continue to learn new things and adapt our behaviour, perceptions and emotions even up to the day we die”

 

The myth that a new habit can be created in 21 days has been debunked, and evidence from 

researchers at University College London suggests that it can take between 2 and 8 months to 

embed a new habit; however, the upshot of neural plasticity is that we can continue to learn new 

things and adapt our behaviour, perceptions and emotions even up to the day we die. 

Impact on how training should be delivered: repetition, repetition, repetition is the key to effective 

training. Not only should key concepts be presented repeatedly in training sessions, in slightly 

different ways, but it is also important to give participants the opportunity to put into practice what 

they have learned, so they can fully embed the new behaviour. 

 

The cognitive operators 

In the early 21st century, the neuroscientists Eugene D’Aquili and Andrew Newberg put forward the 

theory that the human mind was composed of seven processing units, called cognitive operators. 

Each of these represents a specific function of the mind and, collectively, they allow us to interpret 

and assign emotional significance to our experiences. 

The holistic operator produces the ‘big picture’, the ability to see how objects or experiences fit into 

a wider context, such as the architectural theme of a building. The reductionist operator allows us to 

dissect problems or objects into their component pieces, and analyse them in a rational, logical and 

sequential fashion. The causal operator identifies the cause of a particular experience or series of 

events, and is responsible, at least in part, for our drive to understand why things happen.  

Page 3 of 4  

The abstractive operator generates abstract concepts, such as ‘an orange and a pineapple are both 

fruit’, and allows us to suggest a way in which two pieces of information are related, assembling 

these pieces of information into a complete theory that explains their relationship. The binary 

operator allows us to make sense of our world by dividing it into pairs of opposing concepts, such as 

light/dark, good/evil and inside/outside. The quantitative operator, as the name suggests, allows us 

to define objects in terms of their quantity. The emotional value operator assigns emotional 

significance to a particular event.  

Most of us have all seven of these cognitive operators, and there is evidence that at least some of 

them are pre‐programmed into the circuitry of the developing brain: humans are thus hardwired to 

perform these particular cognitive functions and thus derive meaning from our experiences within 

the world. 

 

“Training should be designed to trigger the appropriate cognitive operators”

 

Impact on how training should be delivered: training should be designed to trigger the appropriate 

cognitive operators; the learner should be: 

‐ Given information to help them understand the big picture of what they are trying to achieve 

‐ Presented with a process that breaks down the task at hand into easy‐to‐digest chunks 

‐ Provided with an explanation of why they are at the training in the first place and why a 

presented process or tool works 

‐ Shown how separate concepts or tools can be abstractly categorised to aid retention, such as a 

mnemonic device to remember a series of process steps   

‐ Given lists that detail positive and negative attributes, dos and don’ts, things to remember and 

things to avoid  

‐ Provided with the means of measuring or quantifying performance, impact of training and 

successful implementation of tools and strategies 

‐ And, most importantly, emotionally engaged in the training process and having fun, as you are 

more likely to remember training that you have enjoyed. 

 

The power of intention and attention 

Intention is the conscious will to behave in a particular way and attention is the conscious focusing 

of awareness in order to perform the intended behaviour.  

Intention  

The fundamental principle of any training is that the person receiving the training must want to be 

there, and must recognise that there is a need for them to work on specific skills or expand their 

knowledge base on a particular topic. This is easy if the training is voluntary, of course, but in many 

Page 4 of 4  

cases individuals may have been encouraged to attend training by their managers or other work 

colleagues and therefore may not intrinsically see the need.  

This can be addressed in two main ways: first, it is recommended that participants are asked to think 

about what they are hoping to gain from the training before the session, so that personal learning 

objectives can be developed; second, each element of a training session should be clearly linked 

with specific learning objectives, so participants are clear when their personal learning needs are 

going to be addressed. 

Attention 

Attention and awareness can be considered to be tightly linked: one is aware of what one is 

attentive to. Brain cells in an area of the brain called the thalamus are thought to focus our 

attention, in much the same way as we might use a searchlight on a dark night. As we shine the 

beam of light on one object or another, we become aware of each of these objects in turn. If 

attention is combined with intention, this scan of the environment might prompt us to walk over 

and examine one of the objects or, during a training session, it leads to sustained attention, even in 

the presence of distractions. Sustaining attention is dependent on a number of different factors, 

including: 

Variety  

Mixing plenaries with breakout group sessions of a more practical nature, such as Q&A sessions with 

key speakers, discussion forums in which to share knowledge and best practices, and interactive 

features – such as electronic voting or talking‐head videos – is recommended. Not only do these 

different formats help embed learning into individuals with different adult learning styles, but it also 

means that participants remain engaged, and contribute to the learning process, instead of merely 

being a receptacle for ‘push’ communications.   

Taking a break  

On average, people can sustain attention effectively for 20 minutes, after which they become 

distracted or restless. Although it is often tempting to pack a lot of content into a training agenda, 

this is counterproductive. Encouraging attendees to get up and network with other participants over 

a coffee will mean they approach the next session with increased focus and enthusiasm.  

Impact on how training should be delivered: don’t assume that just because someone is in a 

training session, they want to be there or they see the value of the training; tailoring content to 

meet a participant’s individual learning objectives, as assessed through a pre‐training survey, 

grabbing attention from the outset and holding that attention by delivering content through 

different formats, is essential for an impactful training session.