Kako naučiti ljudski mozak?



Naš mozak uči iz iskustva: suočavanje s našom okolinom mijenja naše ponašanje promjenom našeg živčanog sustava (Carlson, 2010). Iako smo još uvijek daleko od toga da znamo točno i na svim razinama svaki od neurokemijskih i fizičkih mehanizama uključenih u ovaj proces, različiti eksperimentalni dokazi skupili su prilično široko znanje o mehanizmima koji su uključeni u proces učenja..

Mozak se mijenja tijekom našeg života. Neuroni koji ga sastavljaju mogu se modificirati kao posljedica različitih uzroka: razvoja, patnje neke vrste ozljede mozga, izloženosti stimulaciji okoliša i, u osnovi, posljedica učenja (BNA, 2003)..

indeks

  • 1 Osnovne značajke učenja mozga
  • 2 Vrste učenja mozga
    • 2.1 - Ne-asocijativno učenje
    • 2.2 - Asocijativno učenje
  • 3 Neurokemija učenja mozga
    • 3.1 Osnaživanje i depresija
  • 4 Navikavanje i svijest
    • 4.1 Habituacija
    • 4.2 Senzibilizacija
  • 5 Konsolidacija učenja u mozgu
  • 6 Reference

Osnovne značajke učenja mozga

Učenje je bitan proces koji je, zajedno s pamćenjem, glavno sredstvo za prilagodbu živih bića ponavljajućim promjenama u našoj okolini..

Pojam učenje koristimo za upućivanje na činjenicu da iskustvo proizvodi promjene u našem živčanom sustavu (SN), koje mogu biti dugotrajne i uključuju modifikaciju na razini ponašanja (Morgado, 2005)..

Iskustva sama mijenjaju način na koji naš organizam opaža, djeluje, misli ili planira, kroz modifikaciju SN, mijenjajući sklopove koji sudjeluju u tim procesima (Carlson, 2010)..

Na taj način, u isto vrijeme kada naš organizam stupa u interakciju s okolinom, sinaptičke veze našeg mozga će biti podvrgnute promjenama, uspostavit će se nove veze, one koje su korisne u našem repertoaru ponašanja će biti ojačane ili će nestati druge koje nisu korisne ili učinkovite (BNA, 2003).

Stoga, ako je učenje povezano s promjenama koje se događaju u našem živčanom sustavu kao rezultat naših iskustava, kada se te promjene konsolidiraju možemo govoriti o uspomenama. (Carlson, 2010). Sjećanje je fenomen zaključen iz onih promjena koje se događaju u SN i daje osjećaj kontinuiteta našim životima (Morgado, 2005).

Zbog višestrukih oblika učenja i sustava pamćenja, trenutno se smatra da proces učenja i formiranje novih sjećanja ovisi o sinaptičkoj plastičnosti, fenomenu kroz koji neuroni mijenjaju sposobnost međusobne komunikacije (BNA, 2003). ).

Vrste učenja mozga

Prije opisivanja moždanih mehanizama uključenih u proces učenja bit će potrebno karakterizirati različite oblike učenja, unutar kojih možemo razlikovati barem dvije osnovne vrste učenja: ne-asocijativno učenje i asocijativno učenje..

-Ne-asocijativno učenje

Ne-asocijativno učenje odnosi se na promjenu funkcionalnog odgovora koji se javlja kao odgovor na prikazivanje jednog stimulusa. Ne-asocijativno učenje zauzvrat može biti dva tipa: navikavanje ili senzibilizacija (Bear et al., 2008).

priviknutost

Ponavljano predstavljanje podražaja smanjuje intenzitet odgovora na njega (Bear et al., 2008)..

Primjer: sŽivio sam u kući sa samo jednim telefonom. Kada zvoni, pokreće se kako bi odgovorio na poziv, međutim, svaki put kad se to dogodi, poziv je za drugu osobu. Kako se to ponavlja, prestat ćete reagirati na telefon i čak ćete ga prestati čuti (Bear i dr., 2008).

činjenje osjetljivim

Prikaz novog ili intenzivnog podražaja daje odgovor s povećanom veličinom na sve sljedeće podražaje.

Primjer: songa koji hoda po pločniku uličice dobro osvijetljene noću, i iznenada se dogodi zamračenje. Svaki novi ili čudan poticaj koji se pojavi, kao što je slušanje koraka ili gledanje prednjih svjetala automobila, izmijenit će ga. Senzorni stimulus (zamračenje) izazvao je senzibilizaciju, koja pojačava svoj odgovor na sve sljedeće podražaje. (Bear i dr., 2008).

-Asocijativno učenje

Ova vrsta učenja temelji se na uspostavljanju povezanosti između različitih podražaja ili događaja. U asocijativnom učenju možemo razlikovati dva podtipa: klasično kondicioniranje i instrumentalno kondicioniranje (Bear et al., 2008)..

Klasična priprema

U ovoj vrsti učenja povezanost između stimulusa koji izaziva odgovor (bezuvjetni odgovor ili bezuvjetni odgovor, RNC / RI), neuvjetovan ili neuvjetovan stimulus (ENC / EI), i drugi poticaj koji normalno ne izaziva odgovor će se pojaviti. uvjetovanog stimulusa (EC), a to će zahtijevati obuku.

Uparena prezentacija EC i EI, uključivat će prezentaciju naučenog odgovora (uvjetovanog odgovora, RC) treniranom stimulusu. Kondicioniranje će se dogoditi samo ako su podražaji prikazani istodobno ili ako EK prethodi ENC-u u vrlo kratkom vremenskom intervalu (Bear et al., 2008)..

Primjer: a ENC / EC poticaj, u slučaju pasa, može biti komad mesa. Nakon vizualizacije mesa, psi će emitirati odgovor na slinu (RNC / RI). Međutim, ako je pas predstavljen kao poticaj, zvuk zvona neće dati nikakav odgovor posebno. Ako istovremeno prikažemo i podražaje ili prvo zvuk zvona (EC) i zatim meso, nakon ponovljenog treninga. Zvuk će moći izazvati reakciju salivacije, bez predstavljanja mesa. Postojala je povezanost između hrane i mesa. Zvuk (EC) može izazvati uvjetovan odgovor (RC), salivaciju.

Instrumentalno kondicioniranje

U ovoj vrsti učenja naučite povezivati ​​odgovor (motorički čin) sa značajnim poticajem (nagradom). Da bi došlo do instrumentalne kondicije, nužno je da se stimulus ili nagrada pojavi nakon odgovora pojedinca.

Osim toga, motivacija će također biti važan čimbenik. S druge strane, instrumentalna uvjetovanost će se pojaviti i ako, umjesto nagrade, pojedinac dobije nestanak averzivnog valentnog podražaja (Bear et al., 2008).

Primjer: sUpoznajem gladnog štakora u kutiji s polugom koja će pružiti hranu, kada istražujem kutiju, štakor će pritisnuti polugu (djelovati motor) i promatrati da se pojavi hrana (nagrada). Nakon izvođenja ove akcije više puta, štakor će povezati pritisak poluge s dobivanjem hrane. Stoga ćete pritisnuti polugu dok se ne zasiti (Bear i dr., 2008).

Neurokemija učenja mozga

Osnaživanje i depresija

Kao što smo već spomenuli, smatra se da učenje i pamćenje ovise o procesima sinaptičke plastičnosti.

Stoga su različite studije pokazale da procesi učenja (među kojima su i oni opisani gore) i pamćenje, dovode do promjena u sinaptičkoj povezanosti koja mijenja snagu i sposobnost komunikacije između neurona.

Ove promjene u povezanosti bile bi rezultat molekularnih i staničnih mehanizama koji reguliraju ovu aktivnost kao posljedica ekscitacije i neuronske inhibicije koja regulira strukturnu plastičnost.

Stoga je jedna od glavnih karakteristika ekscitatornih i inhibitornih sinapsi visoka razina varijabilnosti u njihovoj morfologiji i stabilnosti koja se javlja kao posljedica njihove aktivnosti i proteka vremena (Caroni et al., 2012)..

Znanstvenici specijalizirani za ovo područje posebno su zainteresirani za dugoročne promjene sinaptičke sile, kao posljedica procesa dugoročnog osnaživanja (PLP) - i dugoročne depresije (DLP)..

  • Dugoročno osnaživanje: povećanje sinaptičke snage nastaje kao rezultat stimulacije ili ponovnog aktiviranja sinaptičke veze. Stoga će se dosljedan odgovor pojaviti u prisutnosti stimulusa, kao u slučaju senzibilizacije.
  • Dugotrajna depresija (DLP): povećanje sinaptičke snage nastaje kao posljedica nepostojanja ponovnog aktiviranja sinaptičke veze. Stoga će veličina odgovora na podražaj biti manja ili čak nula. Mogli bismo reći da se događa proces navikavanja.

Navikavanje i svijest

Prva eksperimentalna istraživanja koja su bila zainteresirana za prepoznavanje neuronskih promjena koje podupiru učenje i pamćenje, koristile su jednostavne oblike učenja kao što su navikavanje, senzibilizacija ili klasično kondicioniranje..

U toj panorami, američki znanstvenik Eric Kandel usredotočio se na istraživanje refleksa granalnog povlačenja Aplysia Califórnice, polazeći od pretpostavke da su neuronske strukture analogne između tih i superiornih sustava..

Ove studije pružile su rane dokaze da je pamćenje i učenje posredovano plastičnošću sinaptičkih veza između neurona koji sudjeluju u ponašanju, otkrivajući da učenje vodi do dubokih strukturnih promjena koje prate pohranu memorije (Mayford et al. al., 2012).

Kandel, kao i Ramón y Cajal, zaključuje da sinaptičke veze nisu nepromjenjive i da su strukturne i / ili anatomske promjene temelj pohranjivanja memorije (Mayford et al., 2012).

U kontekstu neurokemijskih mehanizama učenja, događaju se različiti događaji kako za navikavanje tako i za senzibilizaciju.

priviknutost

Kao što smo već spomenuli, navikavanje se sastoji u smanjenju intenziteta odgovora, posljedici ponovljenog predstavljanja poticaja. Kada osjetljivi neuron opaža stimulus, stvara se ekscitacijski potencijal koji omogućuje učinkovit odgovor.

Kao poticaj ponavlja, podražajnim potencijal se smanjuje postupno, dok na kraju ne prelazi prag minimalno ispuštanje potrebne za generiranje postsinaptička akcijski potencijal, koji omogućuje kontrakciju mišića.

Razlog zašto se taj ekscitacijski potencijal smanjuje je činjenica da se, kada se stimulus neprestano ponavlja, proizvodi povećani učinak kalijevih iona (K)+), što zauzvrat uzrokuje zatvaranje kalcijevih kanala (Ca2+), što sprječava ulazak kalcijevih iona. Stoga se ovaj proces proizvodi smanjenjem oslobađanja glutamata (Mayford et al, 2012)..

činjenje osjetljivim

Senzibilizacija je složeniji oblik učenja od navikavanja, u kojem intenzivan poticaj proizvodi pretjerani odgovor na sve sljedeće podražaje, čak i one koji su prethodno izazvali malo ili nimalo odgovora..

Iako je osnovni oblik učenja, ima različite faze, kratkoročno i dugoročno. Iako bi kratkoročna senzibilizacija uključivala brze i dinamične sinaptičke promjene, dugoročna senzibilizacija dovela bi do dugotrajnih i stabilnih promjena koje su posljedica temeljitih strukturnih promjena.

U tom smislu, u prisustvu osjet podražaja (intenzivne ili novi) održat će se oslobađanje glutamata, a iznos je objavio presinaptički terminal je pretjerano, to će aktivirati postsinaptičkih AMPA receptore.

To će omogućiti ulazak Na2 + u postsinaptični neurona čime njegova depolarizacija i oslobađanje NMDA receptora, koji su do sada blokirao iona Mg2 +, oba događaja omogućuju velikim priljevom Ca2 + u postsinaptični neurona.

Ako je prikazana osjetljivost na podražaj kontinuirano će uzrokovati stalni porast Ca2 + unosa, koja aktivira različite kinaze, što je dovelo do provedbe ranog izražavanja genetskih čimbenika i sintezu proteina. Sve to će dovesti do dugoročnih strukturnih promjena.

Stoga je temeljna razlika između oba procesa u sintezi proteina. U prvom od njih, u kratkoročnoj svijesti, njegovo djelovanje nije nužno da bi se ono dogodilo.

U međuvremenu, u dugoročnom senzibilizacije je neophodno da sinteza proteina javlja trajnih i stabilnih promjena u cilju stvaranja i održavanja novih saznanja pojaviti.

Konsolidacija učenja u mozgu

Učenje i pamćenje rezultat su strukturnih promjena koje nastaju kao rezultat sinaptičke plastičnosti. Da bi se došlo do tih strukturnih promjena, potrebno je održati proces dugotrajnog pojačavanja ili konsolidacije sinaptičke sile..

Kao iu indukciji dugotrajne senzibilizacije, nužno je i sinteza proteina i izražavanje genetskih čimbenika koji će dovesti do strukturnih promjena. Da bi se ti događaji dogodili, mora se održati niz molekularnih čimbenika:

  • Povećanje uporni Ca2 + ulaz u terminalu aktivira različite kinaza, što rezultira u provedbi ranog ekspresije genetskih čimbenika i sintezu proteina koji će rezultirati u indukciji novih AMPA receptora biti umetnuta u membrane i održavanje PLP.

Ovi molekularni događaji rezultirat će promjenom veličine i dendritičnog oblika, biti u mogućnosti dati povećanje ili smanjenje broja dendritičnih bodova pojedinih zona..

Osim ovih lokaliziranih promjena, aktualna istraživanja su pokazala da se promjene događaju i globalno, budući da mozak djeluje kao jedinstveni sustav.

Stoga su te strukturalne promjene osnova učenja, a osim toga, kada te promjene traju tijekom vremena, govorit ćemo iz pamćenja.

reference

  1. (2008). U B. N. pridruživanje, i BNA, Neuroznanosti. Znanost o mozgu. Uvod za mlade studente. Liverpool.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neuroznanost: istraživanje mozga. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., i Muller, D. (2012). Strukturna plastičnost pri učenju: regulacija i djelovanje. Priroda, 13, 478-490.
  4. Osnove fiziologije ponašanja. (2010). U N. Carlsonu. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E.R. (s.f.). Sinkase i pohrana memorije.
  6. Morgado, L. (2005). Psihobiologija učenja i pamćenja: osnove i noviji napredak. Rev Neurol, 40(5), 258-297.