Kaip mokosi žmogaus smegenų?



Mūsų smegenys mokosi iš patirties: mūsų aplinka keičia mūsų elgesį keičiant mūsų nervų sistemą (Carlson, 2010). Nors mes vis dar nežinome tiksliai ir visais lygiais kiekvieno neurocheminio ir fizinio mechanizmo, susijusio su šiuo procesu, skirtingi eksperimentiniai įrodymai sukaupė gana plačias žinias apie mokymosi procese dalyvaujančius mechanizmus..

Smegenys keičiasi per visą gyvenimą. Jį sudarančius neuronus galima modifikuoti dėl įvairių priežasčių: vystymosi, kai kurių smegenų sužalojimo tipų, aplinkos stimuliavimo poveikio ir iš esmės dėl mokymosi (BNA, 2003)..

Indeksas

  • 1 Pagrindinės smegenų mokymosi charakteristikos
  • 2 Smegenų mokymosi tipai
    • 2.1 - ne asociatyvus mokymasis
    • 2.2 - Asociatyvinis mokymasis
  • 3 Smegenų mokymosi neurochemija
    • 3.1 Įgalinimas ir depresija
  • 4 Užsiėmimas ir sąmoningumas
    • 4.1 Gyvenimas
    • 4.2 Jautrinimas
  • 5 Mokymosi stiprinimas smegenyse
  • 6 Nuorodos

Pagrindinės smegenų mokymosi charakteristikos

Mokymasis yra esminis procesas, kuris kartu su atmintimi yra pagrindinis būdas, kad gyvos būtybės turi prisitaikyti prie pasikartojančių mūsų aplinkos pokyčių.

Mes vartojame terminą „mokymasis“, kad galėtume remtis tuo, kad patirtis sukelia pokyčius mūsų nervų sistemoje (SN), kuri gali būti ilgalaikė ir apima elgesio lygio modifikaciją (Morgado, 2005).

Patirtis patys keičia būdą, kuriuo mūsų organizmas suvokia, veikia, galvoja ar planuoja, keisdamas SN, pakeisdamas tuose procesuose dalyvaujančias grandines (Carlson, 2010).

Tokiu būdu tuo pačiu metu, kai mūsų organizmas sąveikauja su aplinka, mūsų smegenų sinaptiniai ryšiai pasikeis, bus sukurtos naujos jungtys, sustiprės mūsų elgesio repertuare naudingos, o kitos, kurios nėra naudingos ar veiksmingos, (BNA, 2003 m..

Todėl, jei mokymasis yra susijęs su pokyčiais, kurie atsiranda mūsų nervų sistemoje dėl mūsų patirties, kai šie pokyčiai konsoliduojami, galime kalbėti apie prisiminimus. (Carlson, 2010). Atmintis yra reiškinys, išplaukiantis iš tų pokyčių, kurie vyksta SN ir suteikia tęstinumo mūsų gyvenimui (Morgado, 2005).

Dėl daugybės mokymosi ir atminties sistemų formų manoma, kad mokymosi procesas ir naujų prisiminimų formavimas priklauso nuo sinaptinio plastiškumo, reiškinio, per kurį neuronai keičia savo gebėjimą bendrauti tarpusavyje (BNA, 2003). ).

Smegenų mokymosi tipai

Prieš aprašant mokymosi procese dalyvaujančius smegenų mechanizmus, reikės apibūdinti įvairias mokymosi formas, per kurias galime išskirti bent du pagrindinius mokymosi tipus: ne asociatyvų mokymąsi ir asociatyvų mokymąsi.

-Ne asociatyvus mokymasis

Ne asociatyvus mokymasis reiškia funkcinio atsako pasikeitimą, kuris pasireiškia reaguojant į vieno stimulo pateikimą. Ne asociatyvus mokymasis savo ruožtu gali būti dviejų tipų: įprotis arba jautrinimas (Bear et al., 2008).

Gyvenimas

Pakartotinis stimulo pateikimas mažina atsako į jį intensyvumą (Bear et al., 2008).

Pavyzdys: sGyvenu viename telefone. Kai jis skamba, jis skamba, kad atsakytų į skambutį, tačiau kiekvieną kartą jis skamba kitam asmeniui. Kadangi tai atsitinka pakartotinai, jūs nustosite reaguoti į telefoną ir netgi nebesiklausysite (Bear et al., 2008).

Jautrinimas

Naujo ar intensyvaus stimulo pateikimas sukelia padidėjusį atsaką į visus šiuos stimulus.

Pavyzdys: suponga, kuris vaikšto palei gatvę, gerai apšviestą naktį, ir staiga užgesama. Bet koks naujas ar keistas stimulas, pvz., Klausos pėdsakai ar artėjančio automobilio priekinių žibintų matymas, ją pakeis. Jutimo stimulas (užtemdymas) sukėlė jautrumą, kuris sustiprina atsaką į visus šiuos stimulus (Bear et al., 2008).

-Asociatyvus mokymasis

Toks mokymasis grindžiamas ryšių tarp skirtingų dirgiklių ar įvykių nustatymu. Asociatyvaus mokymosi metu galime išskirti du potipius: klasikinį kondicionavimą ir instrumentinį kondicionavimą (Bear et al., 2008).

Klasikinis kondicionavimas

Šio tipo mokymosi metu atsiranda ryšys tarp stimulo, kuris sukelia atsaką (besąlyginis atsakas arba besąlyginis atsakas, RNC / RI), besąlyginis ar besąlyginis stimulas (ENC / EI) ir kitas stimulas, kuris paprastai nesukelia atsako. sąlyginis stimulas (EC), ir tam reikės mokymų.

Suporuotas EB ir EI pristatymas apims išmokto atsako (sąlyginio atsako, RC) pateikimą apmokytiems stimulams. Kondicionavimas bus atliekamas tik tuo atveju, jei dirgikliai pateikiami vienu metu arba jei EK prieš labai trumpą laiko tarpą atsiduria prieš ENC (Bear et al., 2008).

Pavyzdys: a ENC / EC stimulas šunims gali būti mėsos gabalas. Vizualizavus mėsą, šunys išsiskirs seilėmis (RNC / RI). Tačiau, jei šuo pateikiamas kaip stimulas, varpinio garsas neatsakys. Jei vienu metu arba pirmą kartą pristatome abu dirgiklius (EB) ir paskui mėsą, po pakartotinio mokymo. Garsas sugebės išprovokuoti seilių reakciją, nepateikdamas mėsos. Yra ryšys tarp maisto ir mėsos. Garsas (EC) gali sukelti sąlyginį atsaką (RC), seilėjimą.

Instrumentinis kondicionavimas

Šio tipo mokymosi metu jūs išmoksite susieti atsakymą (motorinį veiksmą) su reikšmingu stimuliu (atlygiu). Kad instrumentinis kondicionavimas įvyktų, būtina, kad stimulas ar atlygis atsirastų po individo atsako.

Be to, motyvacija taip pat bus svarbus veiksnys. Kita vertus, instrumentinis kondicionavimas taip pat įvyksta, jei vietoj atlygio žmogus išnyks aversinio valentinio stimulo išnykimo (Bear et al., 2008).

Pavyzdys: sAš įvedu alkanas žiurkę dėžutėje su svirtimi, kuri suteiks maistą, tyrinėdamas dėžutę žiurkė paspaudžia svirtį (veikiantį variklį) ir stebės, kad atsiranda maistas (atlygis). Atlikę šį veiksmą daugiau kartų, žiurkė susieja svorio slėgį su maisto gavimu. Todėl paspaudžiate svirtį, kol ji bus prisotinta (Bear et al., 2008).

Smegenų mokymosi neurochemija

Įgaliojimas ir depresija

Kaip minėjome anksčiau, manoma, kad mokymasis ir atmintis priklauso nuo sinaptinio plastiškumo procesų.

Taigi, skirtingi tyrimai parodė, kad mokymosi procesai (tarp jų ir tie, kurie aprašyti aukščiau) ir atmintis, lemia sinaptinio ryšio pokyčius, kurie keičia stiprumą ir komunikacijos pajėgumus tarp neuronų.

Šie ryšių pokyčiai būtų molekuliniai ir ląstelių mechanizmai, kurie reguliuoja šią veiklą kaip sužadinimo ir neuronų slopinimo, reguliuojančio struktūrinį plastiškumą, pasekmė..

Taigi viena iš pagrindinių jaudinančių ir slopinančių sinapšų savybių yra aukštas jų morfologijos ir stabilumo kintamumas, atsirandantis dėl jų veiklos ir laiko eigos (Caroni ir kt., 2012).

Mokslininkai, besispecializuojantys šioje srityje, yra ypač suinteresuoti ilgalaikiais sinaptinės jėgos pokyčiais, kurie yra ilgalaikio įgalinimo (PLP) ir ilgalaikės depresijos (DLP) procesai..

  • Ilgalaikis įgalinimas: sinapsinio stiprumo padidėjimas atsiranda dėl stimuliacijos arba pakartotinio sinaptinio ryšio aktyvinimo. Todėl, esant stimului, pasireiškia nuoseklus atsakas, kaip ir jautrinimo atveju.
  • Ilgalaikė depresija (DLP): sinapsinio stiprumo padidėjimas atsiranda dėl to, kad sinaptinis ryšys nėra pakartotinai aktyvuotas. Todėl atsako į stimulą dydis bus mažesnis arba netgi nulis. Galėtume pasakyti, kad vyksta pripratimo procesas.

Gyvenimas ir sąmoningumas

Pirmieji eksperimentiniai tyrimai, kuriais buvo siekiama nustatyti neuroninius pokyčius, kuriais grindžiamas mokymasis ir atmintis, naudojo paprastas mokymosi formas, tokias kaip įpratimas, jautrinimas ar klasikinis kondicionavimas..

Šioje panoramoje amerikiečių mokslininkas Ericas Kandelis savo tyrimus sutelkė į Aplysia Califórnica šakinio atsitraukimo refleksą, pradedant nuo prielaidos, kad neuronų struktūros yra analogiškos tarp šių ir aukštesniųjų sistemų.

Šie tyrimai parodė, kad atmintį ir mokymąsi skatina sinchroninių ryšių tarp elgesio dalyvaujančių neuronų sąsajos, atskleidžiančios, kad mokymasis lemia esminius struktūrinius pokyčius, susijusius su atminties saugojimu (Mayford et al. al., 2012).

Kandelis, kaip ir Ramón y Cajal, daro išvadą, kad sinaptinės jungtys nėra keičiamos, o struktūriniai ir (arba) anatominiai pokyčiai yra atminties saugojimo pagrindas (Mayford ir kt., 2012).

Neurocheminių mokymosi mechanizmų kontekste vyksta skirtingi įvykiai tiek įpratimui, tiek jautrumui.

Gyvenimas

Kaip minėjome anksčiau, pripratimas susideda iš atsako intensyvumo sumažėjimo, pasikartojančio stimulo pasekmės. Kai jautrus neuronas suvokia stimulą, sukuriamas sužadinimo potencialas, leidžiantis veiksmingai reaguoti.

Pakartojant stimulą, sužadinimo potencialas palaipsniui mažėja, kol galiausiai jis neperžengia minimalios išleidimo ribos, reikalingos postinaptiniam veikimo potencialui sukurti, o tai leidžia sudaryti sutartį su raumeniu.

Priežastis, kodėl šis sužadinimo potencialas mažėja, yra dėl to, kad, kai stimulas nuolat kartojamas, gaminamas didėjantis kalio jonų kiekis (K+), kuris savo ruožtu sukelia kalcio kanalus (Ca2+), kuris neleidžia patekti į kalcio jonus. Todėl šį procesą sąlygoja glutamato išsiskyrimo sumažėjimas (Mayford ir kt., 2012)..

Jautrinimas

Jautrinimas yra sudėtingesnė mokymosi forma nei pripratimas, kai intensyvus stimulas sukelia pernelyg didelį atsaką į visus šiuos stimulus, net ir tuos, kurie anksčiau sukėlė mažą atsaką arba jų visai nesukėlė..

Nepaisant to, kad ji yra pagrindinė mokymosi forma, ji turi skirtingus etapus trumpuoju ir ilguoju laikotarpiu. Nors trumpalaikis jautrinimas sukeltų greitus ir dinamiškus sinaptinius pokyčius, ilgalaikis jautrinimas sukeltų ilgalaikius ir stabilius pokyčius, atsirandančius dėl esminių struktūrinių pokyčių..

Šia prasme, esant jautrinančiam stimului (intensyviam ar naujam), atsiras glutamato išsiskyrimas, kai presinaptinio terminalo išsiskyręs kiekis yra per didelis, aktyvuokite postinaptinius AMPA receptorius..

Šis faktas leis įvesti Na2 + į postsinaptinį neuroną, leidžiantį jo depolarizaciją, taip pat NMDA receptorių, kurie iki šiol buvo blokuoti Mg2 + jonais, išsiskyrimą, abu įvykiai leis didžiulį Ca2 + antplūdį į postinaptinį neuroną..

Jei jautrinantis stimulas pateikiamas nuolat, tai sukels nuolatinį Ca2 + įvedimo padidėjimą, kuris aktyvuos skirtingas kinazes, todėl pradeda ankstyvą genetinių veiksnių ekspresiją ir baltymų sintezę. Visa tai lems ilgalaikius struktūrinius pokyčius.

Todėl esminis skirtumas tarp abiejų procesų yra baltymų sintezėje. Pirmajame, trumpalaikio sąmoningumo, jos veiksmai nėra būtini tam, kad jis įvyktų.

Savo ruožtu, ilgalaikis sąmoningumas yra būtinas siekiant sukurti baltymų sintezę, kad būtų sukurti ilgalaikiai ir stabilūs pokyčiai, kurių tikslas yra naujų mokymosi formavimas ir palaikymas.

Mokymosi stiprinimas smegenyse

Mokymasis ir atmintis yra struktūrinių pokyčių, atsirandančių dėl sinaptinio plastiškumo, rezultatas. Kad šie struktūriniai pokyčiai vyktų, būtina išlaikyti ilgalaikio potencialo stiprinimo procesą arba sinaptinės jėgos konsolidavimą..

Kaip ir ilgalaikio jautrinimo indukcijai, būtina tiek baltymų sintezė, tiek genetinių veiksnių, kurie lems struktūrinius pokyčius, išraišką. Kad šie įvykiai įvyktų, turi būti atliekami keli molekuliniai veiksniai:

  • Nuolatinis Ca2 + įėjimo į terminalą didėjimas aktyvuos skirtingas kinazes, kurios pradės ankstyvą genetinių veiksnių išraišką ir baltymų sintezę, kuri sukels naujų AMPA receptorių, kurie bus įterpti į ir išlaikys PLP.

Šie molekuliniai įvykiai lemia dydžio ir dendritinės formos pasikeitimą, suteikdami galimybę padidinti arba sumažinti tam tikrų zonų dendritinių spyglių skaičių..

Be šių vietinių pokyčių, dabartiniai tyrimai parodė, kad pokyčiai taip pat vyksta visame pasaulyje, nes smegenys veikia kaip vieninga sistema.

Todėl šie struktūriniai pokyčiai yra mokymosi pagrindas, be to, kai šie pokyčiai ilgai trunka, kalbėsime iš atminties.

Nuorodos

  1. (2008). B. N. asociacijoje & BNA, Neurologijos Smegenų mokslas. Įvadas jauniems studentams. Liverpulis.
  2. Bear, M., Connors, B., ir Paradiso, M. (2008). Neurologija: smegenų tyrimas. Filadelfija: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F. ir Muller, D. (2012). Struktūrinis plastiškumas mokymosi metu: reguliavimas ir aukcionai. Gamta, 13, 478-490.
  4. Elgesio fiziologijos pagrindai. (2010). N. Carlsone. Madridas: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A. & Kandel, E. R. (s.f.). Sinapsijos ir atminties saugojimas.
  6. Morgado, L. (2005). Mokymosi ir atminties psichobiologija: pagrindai ir naujausi pasiekimai. Rev Neurol, 40(5), 258-297.