Како научите људски мозак?



Наш мозак учи из искустава: суочавање са околином мења наше понашање кроз модификацију нашег нервног система (Царлсон, 2010). Иако смо још увек далеко од тога да знамо тачно и на свим нивоима сваки од неурохемијских и физичких механизама укључених у овај процес, различити експериментални докази су акумулирали прилично широко знање о механизмима који су укључени у процес учења..

Мозак се мења кроз наш живот. Неурони који га састављају могу се модификовати као последица различитих узрока: развоја, патње неке врсте повреде мозга, излагања стимулацији животне средине и фундаментално, као последица учења (БНА, 2003)..

Индек

  • 1 Основне карактеристике учења мозга
  • 2 Врсте учења мозга
    • 2.1 - Не-асоцијативно учење
    • 2.2 - Асоцијативно учење
  • 3 Неурокемија учења мозга
    • 3.1 Оснаживање и депресија
  • 4 Навикавање и свијест
    • 4.1 Хабитуација
    • 4.2 Сензибилизација
  • 5 Консолидација учења у мозгу
  • 6 Референце

Основне карактеристике учења мозга

Учење је суштински процес који је, заједно са памћењем, главно средство да се жива бића прилагоде понављајућим променама у нашој средини.

Појам учење користимо да бисмо указали на чињеницу да искуство производи промене у нашем нервном систему (СН), које могу бити дуготрајне и укључивати модификацију на нивоу понашања (Моргадо, 2005)..

Искуства сама мењају начин на који наш организам опажа, делује, мисли или планира, кроз модификацију СН, мењајући кола која учествују у тим процесима (Царлсон, 2010)..

На тај начин, у исто време када наш организам ступа у интеракцију са окружењем, синаптичке везе нашег мозга ће се подвргнути промјенама, успоставити нове везе, оне које су корисне у нашем бихевиоралном репертоару ће бити ојачане или ће нестати друге које нису корисне или ефикасне (БНА, 2003).

Стога, ако је учење повезано са промјенама које се дешавају у нашем нервном систему као резултат наших искустава, када се те промјене консолидују можемо говорити о сјећањима. (Царлсон, 2010). Меморија је феномен изведен из тих промјена које се дешавају у СН и даје осјећај континуитета нашим животима (Моргадо, 2005).

Због вишеструких облика учења и система памћења, тренутно се сматра да процес учења и формирање нових сјећања овисе о синаптичкој пластичности, феномену кроз који неурони мијењају способност међусобне комуникације (БНА, 2003). ).

Врсте учења мозга

Прије описивања можданих механизама укључених у процес учења, бит ће потребно карактеризирати различите облике учења, унутар којих можемо разликовати барем двије основне врсте учења: не-асоцијативно учење и асоцијативно учење..

-Не-асоцијативно учење

Не-асоцијативно учење се односи на промену функционалног одговора који се јавља као одговор на представљање једног стимулуса. Не-асоцијативно учење заузврат може бити два типа: навикавање или сензибилизација (Беар ет ал., 2008).

Хабитуатион

Поновљена презентација стимулуса производи смањење интензитета одговора на њега (Беар ет ал., 2008)..

Пример: сЖивео сам у кући са само једним телефоном. Када звони, покреће се да одговори на позив, међутим, сваки пут када то уради, позив је за другу особу. Пошто се то понавља, престаћете да реагујете на телефон и чак можете престати да га чујете (Беар ет ал., 2008).

Сензибилизација

Презентација новог или интензивног стимулуса даје одговор са повећаном величином на све следеће подражаје.

Пример: сонга који хода по плочнику уличице добро осветљене ноћу, и изненада се догоди замрачење. Сваки нови или чудан стимуланс који се појави, као што су кораци слуха или гледање предњих свјетала аутомобила, то ће промијенити. Сензорни стимулус (замрачење) је довео до сензибилизације, која појачава њен одговор на све следеће подражаје. (Беар ет ал., 2008).

-Асоцијативно учење

Ова врста учења заснива се на успостављању веза између различитих подражаја или догађаја. У асоцијативном учењу можемо разликовати два подтипа: класично кондиционирање и инструментално кондиционирање (Беар ет ал., 2008)..

Класична припрема

У овом типу учења повезаност између стимулуса који изазива одговор (безусловни одговор или безусловни одговор, РНЦ / РИ), безусловни или безусловни стимулус (ЕНЦ / ЕИ), и други стимулус који нормално не изазива одговор ће се појавити. условљеног стимуланса (ЕЦ), а то ће захтијевати обуку.

Упарена презентација ЕЦ и ЕИ ће укључити презентацију наученог одговора (условљени одговор, РЦ) обученом стимулусу. Кондиционирање ће се десити само ако су подражаји представљени истовремено или ако ЕК претходи ЕНЦ-у у врло кратком временском интервалу (Беар ет ал., 2008).

Пример: а ЕНЦ / ЕЦ подстицај, у случају паса, може бити комад меса. После визуелизације меса, пси ће емитовати одговор на саливацију (РНЦ / РИ). Међутим, ако је пас представљен као стимуланс, звук звона неће дати никакав одговор посебно. Ако истовремено прикажемо оба подражаја или прво звук звона (ЕЦ) и затим месо, након поновљеног тренинга. Звук ће бити у стању да изазове реакцију саливације, без представљања меса. Постојала је повезаност између хране и меса. Звук (ЕЦ) је способан да изазове условљени одговор (РЦ), саливацију.

Инструментално кондиционирање

У овој врсти учења научите да повезујете одговор (моторички чин) са значајним стимулансом (наградом). Да би дошло до инструменталног условљавања, неопходно је да се стимулус или награда појави након одговора појединца.

Поред тога, мотивација ће такође бити важан фактор. С друге стране, инструментално кондиционирање ће се појавити и ако, умјесто награде, појединац добије нестанак аверзивног валентног стимулуса (Беар ет ал., 2008).

Пример: сУпознајем гладног пацова у кутији са полугом која ће обезбедити храну, када истражује кутију, пацов ће притиснути полугу (покретати мотор) и приметити да се храна појављује (награда). Након што је више пута извршио ову акцију, пацов ће повезати притисак полуге са добијањем хране. Због тога ћете притиснути полугу док се не засити (Беар ет ал., 2008).

Неурокемија учења мозга

Оснаживање и депресија

Као што смо раније поменули, сматра се да учење и памћење зависе од процеса синаптичке пластичности.

Према томе, различите студије су показале да процеси учења (међу којима су и горе описани) и памћење, воде до промена у синаптичкој повезаности која мења снагу и способност комуникације између неурона.

Ове промене у вези би биле резултат молекуларних и ћелијских механизама који регулишу ову активност као последица ексцитације и неуронске инхибиције која регулише структуралну пластичност..

Дакле, једна од главних карактеристика ексцитаторних и инхибиторних синапси је висок степен варијабилности у њиховој морфологији и стабилности која се јавља као резултат њихове активности и протека времена (Царони ет ал., 2012).

Научници специјализовани за ову област су посебно заинтересовани за дугорочне промене синаптичке силе, као последица процеса дугорочног оснаживања (ПЛП) - и дугорочне депресије (ДЛП)..

  • Дугорочно оснаживање: повећање синаптичке снаге се јавља као резултат стимулације или поновног активирања синаптичке везе. Дакле, доследан одговор ће се појавити у присуству стимулуса, као у случају сензитизације.
  • Дугорочна депресија (ДЛП): повећање синаптичке снаге се јавља као последица одсуства поновљене активације синаптичке везе. Према томе, величина одговора на стимулус ће бити мања или чак нула. Могло би се рећи да се дешава процес навикавања.

Навикавање и свијест

Прве експерименталне студије које су биле заинтересоване за идентификацију неуронских промена које су у основи учења и памћења, користиле су једноставне облике учења као што су навикавање, сензибилизација или класично кондиционирање..

У овој панорами, амерички научник Ериц Кандел фокусирао је своја истраживања на рефлекс граналне ретракције Аплисиа Цалифорнице, полазећи од претпоставке да су неуронске структуре аналогне између ових и супериорних система..

Ове студије су пружиле ране доказе да је памћење и учење посредовано пластичношћу синаптичких веза између неурона који учествују у понашању, откривајући да учење доводи до дубоких структурних промјена које прате складиштење меморије (Маифорд ет ал. ал., 2012).

Кандел, као и Рамон и Цајал, закључује да синаптичке везе нису непроменљиве и да су структурне и / или анатомске промене основа меморијског складиштења (Маифорд ет ал., 2012).

У контексту неурохемијских механизама учења, догађају се различити догађаји како за навикавање тако и за сензибилизацију.

Хабитуатион

Као што смо раније споменули, навикавање се састоји у смањењу интензитета одговора, посљедици поновљеног представљања стимулуса. Када је осетљив неурон уочен подражај, ствара се ексцитаторни потенцијал који омогућава ефикасан одговор.

Како се стимулус понавља, ексцитаторни потенцијал се прогресивно смањује, док коначно не прелази минимални праг пражњења потребан за генерисање постсинаптичког акционог потенцијала, што омогућава контракцију мишића.

Разлог зашто се овај ексцитаторни потенцијал смањује је због тога што се, када се стимулус непрестано понавља, производи продуктиван калијумов јон (К)+), што доводи до затварања калцијумских канала (Ца2+), што спречава улазак калцијумових јона. Због тога се овај процес производи смањењем ослобађања глутамата (Маифорд ет ал, 2012)..

Сензибилизација

Сензибилизација је сложенији облик учења од навикавања, у којем интензиван стимулус производи претјерани одговор на све сљедеће подражаје, чак и оне који су претходно изазвали мало или нимало одговора..

Иако је основни облик учења, он има различите фазе, краткорочне и дугорочне. Иако би краткорочна сензибилизација укључивала брзе и динамичне синаптичке промјене, дугорочна сензибилизација би довела до дуготрајних и стабилних промјена које су резултат дубоких структурних промјена.

У том смислу, у присуству сензитизујућег стимулуса (интензивног или новог) долази до ослобађања глутамата, када је количина ослобођена од стране пресинаптичког терминала прекомерна, активирање постсинаптичких АМПА рецептора.

Ова чињеница ће омогућити улазак На2 + у постсинаптички неурон који омогућава његову деполаризацију, као и ослобађање НМДА рецептора, који су до сада били блокирани јонима Мг2 +, оба догађаја ће омогућити масиван прилив Ца2 + у постсинаптички неурон.

Ако се сензибилизирајући стимулус приказује континуирано, то ће узроковати стално повећање уласка Ца2 +, што ће активирати различите киназе, што доводи до почетка ране експресије генетских фактора и синтезе протеина. Све ово ће довести до дугорочних структурних промјена.

Стога је фундаментална разлика између оба процеса у синтези протеина. У првом од њих, у краткорочној свесности, њено деловање није неопходно да би се оно догодило.

Са своје стране, у дугорочној свести је неопходно произвести синтезу протеина да произведе трајне и стабилне промене које имају за циљ формирање и одржавање нових учења.

Консолидација учења у мозгу

Учење и памћење су резултат структуралних промјена које настају као резултат синаптичке пластичности. Да би се ове структурне промене одиграле, неопходно је да се одржи процес дугорочног потенцирања или консолидације синаптичке силе..

Као иу индукцији дуготрајне сензибилизације, неопходно је и синтеза протеина и изражавање генетских фактора који ће довести до структурних промјена. Да би се ови догађаји догодили, мора се одржати низ молекуларних фактора:

  • Стално повећање уласка Ца2 + у терминал ће активирати различите киназе, што ће довести до почетка ране експресије генетских фактора и синтезе протеина који ће довести до индукције нових АМПА рецептора који ће бити убачени у и одржава ПЛП.

Ови молекуларни догађаји ће резултирати у промени величине и дендритичног облика, и моћи ће да повећају или смање број дендритичних спина одређених зона..

Поред ових локализованих промена, садашња истраживања су показала да се промене дешавају и глобално, јер мозак делује као јединствен систем.

Стога, ове структурне промјене су основа учења, поред тога, када те промјене теже да трају временом, ми ћемо говорити из памћења.

Референце

  1. (2008). У Б. Н. удружење, & БНА, Неуросциенцес Наука о мозгу. Увод за младе студенте. Ливерпоол.
  2. Беар, М., Цоннорс, Б., & Парадисо, М. (2008). Неурознаност: истраживање мозга. Филаделфиа: Липпинцотт Вилиамс & Вилкингс.
  3. Царони, П., Донато, Ф., & Муллер, Д. (2012). Структурна пластичност при учењу: регулација и дјеловање. Природа, 13, 478-490.
  4. Основе физиологије понашања. (2010). У Н. Царлсону. Мадрид: Пеарсон.
  5. Маифорд, М., Сиегелбаум, С.А., & Кандел, Е.Р. (с.ф.). Синапсес анд Мемори Стораге.
  6. Моргадо, Л. (2005). Психобиологија учења и памћења: основе и недавни напредак. Рев Неурол, 40(5), 258-297.