איך אתה למד את המוח האנושי?

המוח שלנו לומד מניסיון: להתמודד בסביבה שלנו משנה את התנהגותנו על ידי שינוי מערכת העצבים שלנו (Carlson, 2010). למרות שאנו רחוקים מלדעת בדיוק ובכל הרמות כל המנגנונים הנוירוכימיים ופיסיים הכרוכים בתהליך זה, הראיות הניסיוניות השונות צברו ידע נרחב למדי של המנגנונים מעורבים בתהליך הלמידה עדיין.

המוח משתנה במהלך חיינו. הנוירונים המרכיבים אותו ניתנים לשינוי כתוצאה מגורמים שונים: התפתחות, סבל של פגיעה מוחית כלשהי, חשיפה לגירוי סביבתי וביסודו, כתוצאה מהלמידה (BNA, 2003).

אינדקס

• 1 מאפיינים בסיסיים של למידה במוח
• 2 סוגים של למידה במוח
  • 2.1 - למידה לא-אסוציאטיבית
  • 2.2 - למידה אסוציאטיבית
• 3 נוירוכימיה של למידה במוח
  • 3.1 העצמה ודיכאון
• 4 הרגלה ומודעות
  • 4.1 הרגלים
  • 4.2 רגישות
• 5 איחוד הלמידה במוח
• 6 הפניות

מאפיינים בסיסיים של למידה במוח

הלמידה היא תהליך חיוני, אשר יחד עם הזיכרון, הוא האמצעי העיקרי שיש יצורים חיים צריכים להסתגל לשינויים החוזרים בסביבה שלנו.

אנו משתמשים במונח למידה כדי להתייחס לעובדה שהניסיון מייצר שינויים במערכת העצבים שלנו (SN), אשר יכולים להיות ארוכי טווח ולכלול שינוי ברמת ההתנהגות (Morgado, 2005).

החוויות עצמן משנות את האופן שבו האורגניזם שלנו תופש, פועל, חושב או מתכנן, באמצעות שינוי ה- SN, ומשנה את המעגלים המשתתפים בתהליכים אלה (Carlson, 2010).

לפיכך, בעוד הגוף שלנו אינטראקציה עם הסביבה, הקשרים הסינפטיים במוח שלנו עוברים שינויים, רשאי להקים קשרים חדשים, חזק אותם כי הם שימושיים ברפרטואר ההתנהגות שלנו או נעלמים ואחרים שאינם שימושיים או יעילים (BNA, 2003).

לכן, אם הלמידה קשורה לשינויים המתרחשים במערכת העצבים שלנו כתוצאה מהחוויות שלנו, כאשר השינויים הללו מאוחדים, אנחנו יכולים לדבר על זיכרונות. (Carlson, 2010). זיכרון הוא תופעה שהשתנתה מאותם שינויים המתרחשים ב- SN ונותנת תחושה של המשכיות לחיינו (Morgado, 2005).

בגלל צורות שונות של מערכות למידה וזיכרון, כרגע חשבתי על תהליך הלמידה ויצירת זיכרונות חדשים תלוי הפלסטיות הסינפטית, תופעה שדרכו נוירונים משנים את יכולתם לתקשר ביניהם (BNA, 2003 ).

סוגי למידה במוח

לפני שתארו את מנגנוני המוח המעורבים בתהליך הלמידה, יהיה צורך לאפיין את צורות הלמידה השונות, שבהן נוכל להבחין לפחות בשני סוגים בסיסיים של למידה: למידה לא-אסוציאטיבית ולמידה אסוציאטיבית.

-למידה שאינה אסוציאטיבית

למידה לא-אסוציאטיבית מתייחסת לשינוי בתפקוד הפונקציונלי המתרחש בתגובה להצגת גירוי יחיד. למידה לא-אסוציאטיבית יכולה להיות בשני סוגים: הרגלה או רגישות (Bear et al., 2008).

הרגלה

הצגה חוזרת ונשנית של גירוי מייצרת ירידה בעוצמת התגובה אליו (Bear et al, 2008).

דוגמה: sגרתי בבית עם טלפון אחד בלבד. כאשר הוא מצלצל, הוא פועל כדי לענות לשיחה, עם זאת, בכל פעם שהיא עושה, השיחה היא עבור אדם אחר. כמו זה קורה שוב ושוב, אתה מפסיק להגיב לטלפון ואולי אפילו להפסיק לשמוע את זה (Bear et al., 2008).

רגישות

המצגת של גירוי חדש או אינטנסיבי מייצרת תגובה עם גודל מוגבר לכל הגירויים הבאים.

דוגמה: suponga אשר הולך לאורך המדרכה של הרחוב מואר היטב בלילה, ופתאום מתרחשת האפלה. כל גירוי חדש או מוזר המופיע, כמו לשמוע צעדים או לראות את הפנסים הקדמיים של מכונית מתקרבת, ישנה אותה. הגירוי החושי (האפלה) עורר רגישות, המעצימה את תגובתה לכל הגירויים הבאים (Bear et al., 2008).

-למידה אסוציאטיבית

סוג זה של למידה מבוסס על הקמת קשרים בין גירויים או אירועים שונים. בתוך למידה אסוציאטיבית ניתן להבחין בין שני תת-סוגים: התניה קלאסית והתניה אינסטרומנטאלית (Bear et al., 2008).

מיזוג קלאסי

בסוג זה של למידה את הקשר בין גירוי כי מעורר תגובה בלתי-המותנה (תגובה בלתי מותנית או בלתי מותנית בתגובה, RNC / RI), גירוי בלתי מותנה או (ENC / EI), וכן גירוי אחר שבדרך כלל לא גורם לשום תגובה תתרחש, גירוי ממוזג (EC), וזה ידרוש הכשרה.

ההצגה המשולבת של EC ו- EI, תכלול את הצגת התגובה המלומדת (תגובה מותנית, RC) לגירוי המאומן. ההתאמה תתרחש רק אם הגירויים מוצגים בו-זמנית או אם ה- EC קודמת ל- ENC בפרק זמן קצר מאוד (Bear et al, 2008).

דוגמה: א ENC / EC גירוי, במקרה של כלבים, יכול להיות חתיכת בשר. עם הדמיה של בשר הכלבים יהיה לפלוט תגובת ריר (RNC / RI). עם זאת, אם כלב מוצג כגירוי את הצליל של פעמון לא יציג שום תגובה בפרט. אם נציג את שני הגירויים בו זמנית או את הצליל של הפעמון (EC) ולאחר מכן את הבשר, לאחר אימון חוזר. הצליל יוכל לעורר את התגובה של רוק, מבלי להציג את הבשר. יש קשר בין מזון ובשר. הצליל (EC) מסוגל לעורר תגובה מותנית (RC), רוק.

השיטה אינ

בסוג זה של למידה, אתה לומד לקשר תגובה (פעולה מוטורית) לגירוי משמעותי (פרס). כדי להתממש אינסטרומנטלית, יש צורך כי הגירוי או פרס מתרחש לאחר התגובה של הפרט.

בנוסף, המוטיבציה תהיה גם גורם חשוב. מאידך גיסא, התניה אינסטרומנטלית תתרחש גם אם במקום פרס, האדם מקבל היעלמות של גירוי ערכיות מרתיע (Bear et al., 2008).

דוגמה: sאני מציג עכברוש רעב בתיבה עם מנוף שיספק מזון, כאשר בוחנים את התיבה העכברוש ילחץ על הידית (לפעול המנוע) ולראות כי מזון מופיע (פרס). לאחר ביצוע פעולה זו פעמים רבות יותר, החולדה תקשר את הלחץ של המנוף עם קבלת מזון. לכן, אתה תלחץ על הידית עד שהוא יושב (Bear et al., 2008).

נוירוכימיה של למידה במוח

העצמה ודיכאון

כפי שציינו קודם לכן, הוא חשב כי למידה וזיכרון תלוי תהליכים של פלסטיות סינפטי.

לפיכך, מחקרים שונים הראו שתהליכי הלמידה (ביניהם אלה המתוארים לעיל) והזיכרון, מובילים לשינויים בקישוריות הסינפטית שמשנים את עוצמת הכוח והתקשורת בין נוירונים.

שינויים אלה בקישוריות יהיו תוצאה של מנגנונים מולקולאריים וסלולאריים המווסתים את הפעילות הזו כתוצאה של עירור ומעכבים נוירונים המווסתים את הגמישות המבנית.

לכן, אחד המאפיינים העיקריים של סינפסות מעוררות ומעכבות הוא רמה גבוהה של השתנות במורפולוגיה שלהם ויציבות המתרחשת כתוצאה מפעילותם וחלוף הזמן (Caroni et al., 2012).

מדענים המתמחים בתחום זה מעוניינים במיוחד בשינויים ארוכי הטווח של הכוח הסינפטי, כתוצאה מתהליכים של העצמה לטווח ארוך (PLP) - ודיכאון לטווח ארוך (DLP).

• העצמה לטווח ארוך: עלייה חוזק סינפטי מתרחשת כתוצאה של גירוי או הפעלה חוזרת של החיבור הסינפטי. לכן, תגובה עקבית תופיע בנוכחות הגירוי, כמו במקרה של רגישות.
• דיכאון לטווח ארוך (DLP): עלייה חוזק סינפטי מתרחשת כתוצאה של היעדר הפעלה חוזרת של הקשר הסינפטי. לכן, את גודל התגובה לגירוי יהיה פחות או אפילו אפסי. אפשר לומר שמתרחש תהליך של הרגלה.

הרגלה ומודעות

מחקרים ניסיוניים הראשון מעוניין לזהות את השינויים העצביים כי בבסיס למידה וזיכרון, השתמשו בצורות פשוטות של למידה כגון הרגלה, רגישות או מיזוג קלאסי..

בתרחיש זה, המדען האמריקאי אריק קנדל התמקד במחקריו על רפלקס הכחשת זימים של californica Aplysia מבוססים על ההנחה כי מבנים עצביים דומים בין אלה ומערכות גבוהות.

מחקרים אלה סיפקו את ההוכחה הראשונה לכך זיכרון ולמידה מתווכת על ידי הפלסטיות של קשרים סינפטיים בין הנוירונים המעורבים בהתנהגות, חושף למידה שמובילה לשינויים מבניים עמוקים שמלווים זיכרון אחסון (et Mayford אל, 2012).

קנדל, כמו Ramon y Cajal, מסיק כי קשרים סינפטיים אינם ניתנים לשינוי וכי שינויים מבניים ו / או אנטומיים הם הבסיס לאחסון זיכרון (Mayford et al., 2012).

בהקשר של מנגנוני למידה נוירוכימיים, אירועים שונים יתקיימו הן להרגלה והן לרגישות.

הרגלה

כפי שהזכרנו קודם, ההרגלה מורכבת מירידה בעוצמת התגובה, תוצאה של הצגה חוזרת ונשנית של גירוי. כאשר גירוי נתפס על ידי נוירון רגיש, פוטנציאל מעורר מעורר המאפשר תגובה יעילה.

כמו הגירוי חוזר על עצמו, את הפוטנציאל המעורר פוחת בהדרגה עד שבסופו של הדבר נכשל תחרוגנה פריקת מינימום הסף הנדרשת כדי ליצור פוטנציאל פעולת postsynaptic, המאפשרת התכווצות שרירים.

הסיבה לפוטנציאל זה הפחתת הפוטנציאל נובע מכך, כאשר הגירוי הוא חזר על עצמו, פלט גובר של יונים אשלגן מיוצר (K⁺), אשר בתורו גורם לסגור את ערוצי הסידן (Ca²⁺), אשר מונע את כניסתם של יוני סידן. לכן, תהליך זה מופק על ידי ירידה בשחרור של גלוטמט (Mayford et al, 2012).

רגישות

רגישות היא צורה מורכבת יותר של למידה מאשר הרגלה, שבה גירוי אינטנסיבי מפיק תגובה מוגזמת לכל הגירויים הבאים, גם אלה שגרמו בעבר לתגובה מועטה או חסרת תגובה.

למרות היותה צורה בסיסית של למידה, יש לה שלבים שונים, בטווח הקצר והארוך. בעוד שרגישות לטווח קצר תכלול שינויים סינפטיים מהירים ודינמיים, הרגישות לטווח הארוך תוביל לשינויים ארוכי טווח ויציבים הנובעים משינויים מבניים עמוקים.

בהקשר זה, בנוכחות גירוי sensitizer (העז או חדש) יהיה השחרור של גלוטמט, כאשר הסכום שפורסם על ידי מסוף presynaptic הוא מוגזם, זה יפעיל את קולטני AMPA postsynaptic.

זה יאפשר כניסת Na2 + הנוירון הפוסט-סינפטי המאפשר שלילת הקוטביות שלה ואת שחרורו של קולטני NMDA, אשר עד כה היו חסומים על ידי יוני Mg2 +, שניהם האירועים לאפשר כניסה מסיבית של Ca 2 + הנוירון הפוסט-סינפטי.

אם גירוי sensitizer מוצג באופן רציף יגרום גידול מתמיד Ca2 + כניסה, אשר להפעיל קינאזות שונות, מה שמוביל את יישום הביטוי המוקדם של גורמים גנטיים סינתזת חלבון. כל זה יוביל לשינויים מבניים ארוכי טווח.

לכן, ההבדל הבסיסי בין שני התהליכים הוא בסינתזה של חלבונים. בראשון, במודעות לטווח הקצר, פעולתו אינה הכרחית להתרחשותה.

בינתיים, בתוך הרגישות לטווח הארוכה קיימת הכרח כי סינתזת חלבון מתרחשת לשינויים עמידים ויציבים שמטרתה להקמה ולתחזוקה של למידה חדשה שיתרחשו.

איחוד הלמידה במוח

למידה וזיכרון הם תוצאה של שינויים מבניים המתרחשים כתוצאה מפלסטיות סינפטית. כדי ששינויים מבניים אלה יתרחשו, יש צורך לשמור על התהליך של פוטנטיציה לטווח ארוך, או איחוד הכוח הסינפטי..

כמו באינדוקציה של רגישות לטווח ארוך, יש צורך הן בסינתזה של חלבונים והן בביטוי של גורמים גנטיים שיובילו לשינויים מבניים. כדי שהאירועים הללו יתרחשו, סדרה של גורמים מולקולריים חייבת להתרחש:

• הגידול העיקש כניסת Ca 2 + במסוף תפעיל קינאזות שונות, וכתוצאה מכך יישום הביטוי המוקדם של גורמים גנטיים סינתזת חלבון אשר יגרמו האינדוקציה של קולטני AMPA החדש כדי להיות מוכנסת ממברנה וישמור על PLP.

אירועים מולקולריים אלה יביאו לשינוי בגודל ובצורה הדנדריטית, ויכולים לתת עליה או ירידה במספר הקוצים הדנדריטים של אזורים מסוימים.

בנוסף לשינויים אלה, מחקרים עכשוויים הראו ששינויים מתרחשים גם בעולם, שכן המוח פועל כמערכת מאוחדת.

לכן, שינויים מבניים אלה הם הבסיס של למידה, בנוסף, כאשר שינויים אלה נוטים לסבול לאורך זמן, אנחנו מדברים מתוך זיכרון.

הפניות

1. (2008). בעמותת ב. נ, מדעי המוח מדע המוח. מבוא לסטודנטים צעירים. ליברפול.
2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neuroscience: לחקור את המוח. פילדלפיה: ליפינקוט ויליאמס ווילקינגס.
3. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). הלמידה המבנית על הלמידה: רגולציה ופרויקטים. טבע, 13, 478-490.
4. יסודות הפיזיולוגיה של ההתנהגות. (2010). ב נ 'קרלסון. מדריד: פירסון.
5. מייפורד, מ ', זיגלבוים, א', קנדל, ר '(ש'). סינפסות וזיכרון אחסון.
6. Morgado, L. (2005). פסיכוביולוגיה של למידה וזיכרון: יסודות והתקדמות האחרונה. Rev Neurol, 40(5), 258-297.