Kako se naučite človeškega možganov?



Naši možgani se učijo iz izkušenj: soočenje našega okolja spreminja naše obnašanje s spremembo našega živčnega sistema (Carlson, 2010). Čeprav smo še vedno daleč od tega, da bi natančno in na vseh ravneh vedeli vsakega od nevrokemičnih in fizičnih mehanizmov, ki so vključeni v ta proces, so različna eksperimentalna dokazila pridobila precej široko znanje o mehanizmih, ki so vključeni v učni proces..

Možgani se spreminjajo skozi naše življenje. Nevroni, ki jo sestavljajo, se lahko spremeni kot posledica različnih vzrokov: razvoja, trpljenja neke vrste možganske poškodbe, izpostavljenosti okoljski stimulaciji in bistveno kot posledica učenja (BNA, 2003)..

Indeks

  • 1 Osnovne značilnosti učenja možganov
  • 2 Vrste učenja možganov
    • 2.1 - Ne-asociativno učenje
    • 2.2 - Asocijativno učenje
  • 3 Nevrokemija učenja možganov
    • 3.1 Krepitev moči in depresija
  • 4 Prilagajanje in zavedanje
    • 4.1 Navajanje
    • 4.2 Preobčutljivost
  • 5 Konsolidacija učenja v možganih
  • 6 Reference

Osnovne značilnosti učenja možganov

Učenje je bistven proces, ki je skupaj s spominom glavno sredstvo, da se morajo živa bitja prilagoditi ponavljajočim se spremembam v našem okolju..

Izraz učenje uporabljamo za označevanje dejstva, da izkušnje povzročajo spremembe v našem živčnem sistemu (SN), ki so lahko dolgotrajne in vključujejo spremembo na vedenjski ravni (Morgado, 2005)..

Izkušnje same spreminjajo način, kako naš organizem dojema, deluje, misli ali načrtuje, s spreminjanjem SN, spreminjajoče vezja, ki sodelujejo v teh procesih (Carlson, 2010)..

Na ta način, ko bo naš organizem medsebojno vplival na okolje, bodo sinaptične povezave naših možganov podvržene spremembam, vzpostavljene bodo nove povezave, tiste, ki so koristne v našem vedenjskem repertoarju, bodo okrepljene ali pa bodo izginile druge, ki niso uporabne ali učinkovite. 2003).

Torej, če je učenje povezano s spremembami, ki se pojavljajo v našem živčnem sistemu kot rezultat naših izkušenj, ko se te spremembe konsolidirajo, lahko govorimo o spominih. (Carlson, 2010). Spomin je pojav, ki izhaja iz teh sprememb, ki se pojavljajo v SN in daje občutek kontinuitete v našem življenju (Morgado, 2005).

Zaradi večkratnih oblik učenja in spominskega sistema se trenutno misli, da je učni proces in oblikovanje novih spominov odvisen od sinaptične plastičnosti, fenomena, s katerim nevroni spreminjajo sposobnost komuniciranja med seboj (BNA, 2003). ).

Vrste učenja možganov

Pred opisovanjem možganskih mehanizmov, ki so vključeni v učni proces, bo treba opredeliti različne oblike učenja, v katerih lahko ločimo vsaj dve osnovni vrsti učenja: ne-asociativno učenje in asociativno učenje..

-Ne-asociativno učenje

Ne-asociativno učenje se nanaša na spremembo funkcionalnega odziva, ki se pojavi kot odgovor na predstavitev posameznega dražljaja. Ne-asociativno učenje je lahko dve vrsti: navajanje ali senzibilizacija (Bear et al., 2008).

Navajanje

Ponovljena predstavitev dražljaja povzroči zmanjšanje intenzivnosti odziva nanj (Bear et al., 2008)..

Primer: sŽivel sem v hiši z enim telefonom. Ko zazvoni, se odzove na klic, vendar je klic vsakič, ko se zgodi, za drugo osebo. Ker se to ponavlja, se boste nehali odzivati ​​na telefon in ga boste celo prenehali slišati (Bear et al., 2008).

Preobčutljivost

Predstavitev novega ali intenzivnega dražljaja povzroči odziv z večjo magnitudo na vse naslednje dražljaje.

Primer: songa, ki hodi po pločniku ulice, ki je ponoči dobro osvetljena, in nenadoma pride do izpadanja električne energije. Vsak nov ali nenavaden dražljaj, ki se pojavi, kot so slišni koraki ali videnje prednjih luči avtomobila, ga spremeni. Senzorični dražljaj (zatemnitev) je sprožil senzibilizacijo, ki intenzivira njen odziv na vse naslednje dražljaje. (Bear et al., 2008).

-Asocijativno učenje

Ta vrsta učenja temelji na vzpostavitvi povezav med različnimi dražljaji ali dogodki. V okviru asociativnega učenja lahko ločimo dva podtipa: klasično kondicioniranje in instrumentalno kondicioniranje (Bear et al., 2008)..

Klasična kondicija

Pri tem tipu učenja se bo pojavila povezava med dražljajem, ki sproži odziv (brezpogojni odziv ali brezpogojni odziv, RNC / RI), brezpogojni ali brezpogojni dražljaj (ENC / EI) in drugo spodbudo, ki običajno ne povzroča odziva. pogojena stimulacija (EC) in to bo zahtevalo usposabljanje.

Seznanjena predstavitev EC in EI bo vključevala predstavitev naučenega odziva (kondicioniran odziv, RC) na usposobljeni dražljaj. Kondicioniranje se bo pojavilo le, če so dražljaji predstavljeni istočasno ali če je EC pred ENC v zelo kratkem časovnem intervalu (Bear et al., 2008)..

Primer: a ENC / EC spodbuda, v primeru psov, je lahko kos mesa. Po vizualizaciji mesa bodo psi odzvali odziv slinjenja (RNC / RI). Vendar, če je pes predstavljen kot spodbuda, zvok zvonca ne bo predstavil nobenega odziva posebej. Če ponazorimo oba dražljaja istočasno ali najprej zvok zvonca (EC) in potem meso, po ponovljenem treningu. Zvok bo lahko sprožil odziv salivacije, ne da bi predstavil meso. Med hrano in mesom obstaja povezava. Zvok (EC) je zmožen sprožiti pogojen odziv (RC), slinjenje.

Instrumentalna kondicioniranje

Pri tej vrsti učenja se naučite povezovati odziv (motorično dejanje) s pomembnim dražljajem (nagrado). Da bi prišlo do instrumentalne kondicije, je potrebno, da se spodbuda ali nagrada pojavi po odzivu posameznika.

Pomemben dejavnik bo tudi motivacija. Po drugi strani pa se bo pojavila tudi instrumentalna kondicija, če namesto nagrade posameznik pridobi izginotje averzivnega valentnega dražljaja (Bear et al., 2008)..

Primer: suvajam lažno podgano v škatlo z vzvodom, ki bo zagotavljal hrano, pri raziskovanju škatle pa bo podgana pritisnila vzvod (motor deluje) in opazovala, da se pojavlja hrana (nagrada). Po večkratnem izvajanju tega dejanja bo podgana povezala pritisk vzvoda s pridobivanjem hrane. Zato ročico pritiskajte, dokler se ne nasiti (Bear et al., 2008).

Nevrokemija učenja možganov

Krepitev moči in depresija

Kot smo že omenili, velja, da sta učenje in spomin odvisna od procesov sinaptične plastičnosti.

Tako so različne študije pokazale, da učni procesi (med katerimi so tudi tisti, opisani zgoraj) in spomin, vodijo do sprememb v sinaptični povezljivosti, ki spreminjajo moč in komunikacijsko sposobnost med nevroni..

Te spremembe v povezljivosti bi bile posledica molekularnih in celičnih mehanizmov, ki regulirajo to aktivnost kot posledica vzbujanja in nevronske inhibicije, ki uravnava strukturno plastičnost..

Tako je ena glavnih značilnosti ekscitatornih in inhibitornih sinapsa visoka stopnja variabilnosti v njihovi morfologiji in stabilnosti, ki nastane kot posledica njihove aktivnosti in časa (Caroni et al., 2012)..

Znanstveniki, specializirani za to področje, so še posebej zainteresirani za dolgoročne spremembe v sinaptični sili, kot posledico procesov dolgoročnega opolnomočenja (PLP) in dolgoročne depresije (DLP)..

  • Dolgoročna opolnomočenja: povečanje sinaptične moči se pojavi kot posledica stimulacije ali ponovnega aktiviranja sinaptične povezave. Zato se bo pojavil dosleden odziv v prisotnosti dražljaja, kot v primeru preobčutljivosti.
  • Dolgotrajna depresija (DLP): povečanje sinaptične moči je posledica odsotnosti ponavljajoče se aktivacije sinaptične povezave. Zato bo obseg odziva na dražljaj manjši ali celo nič. Lahko bi rekli, da se zgodi proces navajanja.

Navajanje in zavedanje

Prve eksperimentalne študije, ki so se zanimale za prepoznavanje nevronskih sprememb, ki so osnova učenja in spomina, so uporabljale preproste oblike učenja, kot so navajanje, senzibilizacija ali klasična kondicija..

V tej panorami je ameriški znanstvenik Eric Kandel svoje študije osredotočil na refleks gnojenja Aplysia Califórnice, izhajal iz predpostavke, da so nevronske strukture analogne med temi in nadrejenimi sistemi..

Te študije so zagotovile zgodnje dokaze, da so spomin in učenje posredovani s plastičnostjo sinaptičnih povezav med nevroni, ki sodelujejo pri obnašanju, in razkrivajo, da učenje vodi do temeljitih strukturnih sprememb, ki spremljajo shranjevanje spomina (Mayford et al. al., 2012).

Kandel, tako kot Ramón y Cajal, ugotavlja, da sinaptične povezave niso nespremenljive in da so strukturne in / ali anatomske spremembe osnova shranjevanja spomina (Mayford et al., 2012).

V kontekstu nevrokemičnih mehanizmov učenja bodo potekali različni dogodki tako za navajanje kot tudi za senzibilizacijo.

Navajanje

Kot smo že omenili, je navajanje sestavljeno iz zmanjšanja intenzivnosti odziva, posledice ponavljajoče se predstavitve dražljaja. Ko občutljiv nevron zaznava dražljaje, se ustvari ekscitacijski potencial, ki omogoča učinkovit odziv.

Ker se dražljaj ponavlja, se ekscitacijski potencial postopoma zmanjšuje, dokler končno ne preseže minimalnega praga iztoka, ki je potreben za ustvarjanje postsinaptičnega akcijskega potenciala, kar omogoča, da se mišice kontrahirajo..

Razlog, zakaj se ta ekscitacijski potencial zmanjša, je posledica dejstva, da se pri nenehnem ponavljanju dražljajev proizvaja vse večja količina kalijevih ionov (K).+), kar povzroči zapiranje kalcijevih kanalov (Ca2+), ki preprečuje vstop kalcijevih ionov. Zato je ta proces nastal z zmanjšanjem sproščanja glutamata (Mayford et al, 2012)..

Preobčutljivost

Preobčutljivost je bolj zapletena oblika učenja kot navajanje, pri kateri intenziven dražljaj povzroči pretiran odziv na vse naslednje spodbude, tudi tiste, ki so prej povzročili malo ali nič odziva..

Kljub temu, da je osnovna oblika učenja, ima različne stopnje, kratkoročno in dolgoročno. Čeprav bi kratkoročna senzibilizacija vključevala hitre in dinamične sinaptične spremembe, bi dolgotrajna preobčutljivost povzročila dolgotrajne in stabilne spremembe, ki so posledica temeljitih strukturnih sprememb..

V tem smislu se v prisotnosti senzibilizirajočega dražljaja (intenzivnega ali novega) pojavi sproščanje glutamata, ko je količina, ki jo sprosti presinaptični terminal prekomerna, aktivira postsinaptične receptorje AMPA.

To dejstvo bo omogočilo vstop Na2 + v postsinaptični nevron, ki bo omogočal njegovo depolarizacijo in sproščanje NMDA receptorjev, ki so bili do sedaj blokirani z ionoma Mg2 +, tako da bosta oba dogodka omogočila masiven pritok Ca2 + v postsinaptični nevron..

Če je senzibilizacijski stimulus predstavljen neprekinjeno, bo povzročil vztrajno povečanje vnosa Ca2 +, ki bo aktiviral različne kinaze, kar bo vodilo do zgodnjega izražanja genetskih dejavnikov in sinteze beljakovin. Vse to bo vodilo k dolgoročnim strukturnim spremembam.

Zato je temeljna razlika med obema procesoma v sintezi beljakovin. V prvem od njih, v kratkoročni zavesti, njeno delovanje ni potrebno, da bi se to zgodilo.

Za dolgoročno ozaveščanje je bistvenega pomena, da se proizvede sinteza beljakovin, da se dosežejo trajne in stabilne spremembe, katerih cilj je oblikovanje in vzdrževanje novih spoznanj..

Utrditev učenja v možganih

Učenje in spomin sta rezultat strukturnih sprememb, ki se pojavljajo kot posledica sinaptične plastičnosti. Za izvedbo teh strukturnih sprememb je potrebno ohraniti proces dolgoročnega potenciranja ali utrditve sinaptične sile..

Kot pri indukciji dolgotrajne senzibilizacije je potrebno tako sinteza beljakovin kot tudi izražanje genetskih dejavnikov, ki vodijo do strukturnih sprememb. Za izvedbo teh dogodkov je treba opraviti vrsto molekularnih dejavnikov:

  • Vztrajno naraščanje vnosa Ca2 + v terminal bo aktiviralo različne kinaze, kar bo povzročilo začetek zgodnjega izražanja genetskih dejavnikov in sintezo beljakovin, kar bo vodilo do indukcije novih receptorjev AMPA, ki bodo vključeni v membrano in bo vzdrževal PLP.

Ti molekularni dogodki bodo imeli za posledico spremembo velikosti in dendritične oblike, ki bodo omogočili povečanje ali zmanjšanje števila dendritičnih trnov določenih območij..

Poleg teh lokaliziranih sprememb so sedanje raziskave pokazale, da se spremembe pojavljajo tudi globalno, saj možgani delujejo kot enoten sistem.

Zato so te strukturne spremembe osnova za učenje, poleg tega, ko te spremembe težijo k trajanju skozi čas, bomo govorili iz spomina.

Reference

  1. (2008). V povezavi B. N., in BNA, Nevoznanosti Znanost možganov. Uvod za mlade študente. Liverpool.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Nevroznanost: raziskovanje možganov. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., in Muller, D. (2012). Strukturna plastičnost pri učenju: regulacija in delovanje. Narava, 13, 478-490.
  4. Osnove fiziologije vedenja. (2010). V N. Carlsonu. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E.R. (s.f.). Snaps in pomnilnik pomnilnika.
  6. Morgado, L. (2005). Psihobiologija učenja in spomina: osnove in nedavni napredek. Rev Neurol, 40(5), 258-297.