Kuidas õppida inimese aju?



Meie aju õpib kogemustest: meie keskkonda muutes muudab meie käitumine meie närvisüsteemi muutmise kaudu (Carlson, 2010). Kuigi me ei tea veel kaugeltki täpselt ja kõigil tasanditel, on kõik selles protsessis osalevad neurokeemilised ja füüsikalised mehhanismid kogunud üsna laialdased teadmised õppeprotsessis osalevate mehhanismide kohta..

Aju muutub kogu meie elu jooksul. Neid neuroneid, mida nad moodustavad, saab muuta erinevate põhjuste tõttu: areng, teatud ajukahjustuse kannatused, kokkupuude keskkonna stimuleerimisega ja põhimõtteliselt õppimise tagajärjel (BNA, 2003)..

Indeks

  • 1 Ajuõppe põhiomadused
  • 2 Ajuõppe tüübid
    • 2.1 - mitte-assotsiatsiooniline õppimine
    • 2.2 - Assotsiatsiooniline õppimine
  • 3 Ajuõppe neurokeemia
    • 3.1 Võimendamine ja depressioon
  • 4 Habituatsioon ja teadlikkus
    • 4.1 Habituatsioon
    • 4.2 Sensibiliseerimine
  • 5 Õppimise tugevdamine ajus
  • 6 Viited

Ajuõppe põhiomadused

Õppimine on oluline protsess, mis koos mäluga on peamine, et elusolendid peavad kohanema korduvate muutustega meie keskkonnas.

Me kasutame terminit "õppimine", et viidata asjaolule, et kogemus põhjustab muutusi meie närvisüsteemis (SN), mis võib olla pikaajaline ja mis hõlmab käitumise tasandil muutmist (Morgado, 2005).

Kogemused ise muudavad viisi, kuidas meie organism SN-i modifitseerimise kaudu tajub, tegutseb, mõtleb või plaanib, muutes nendes protsessides osalevaid ahelaid (Carlson, 2010).

Sel moel, samal ajal kui meie organism keskkonda suhtleb, muutuvad meie aju sünaptilised ühendused, luuakse uued ühendused, tugevdatakse meie käitumiskorralduses kasulikke või ka teisi, mis ei ole kasulikud või tõhusad (BNA, 2003).

Seega, kui õppimine on seotud meie närvisüsteemi muutustega, mis tulenevad meie kogemustest, siis kui need muutused on konsolideeritud, võime rääkida mälestustest. (Carlson, 2010). Mälu on nähtus, mis tuleneb SN-s toimuvatest muutustest ja annab järjepidevuse meie elule (Morgado, 2005).

Arvestades õppimis- ja mälusüsteemide erinevaid vorme, arvatakse praegu, et õppeprotsess ja uute mälestuste moodustumine sõltub sünaptilisest plastilisusest, nähtusest, mille kaudu neuronid muudavad oma võimet omavahel suhelda (BNA, 2003). ).

Ajuõppe tüübid

Enne õppeprotsessis osalevate aju mehhanismide kirjeldamist on vaja iseloomustada erinevaid õpivorme, mille piires saame eristada vähemalt kahte õppetüüpi: mitte-assotsiatsiooniline õppimine ja assotsieeruv õppimine.

-Mitte-assotsiatsiooniline õppimine

Mittesotsiatsiooniline õppimine viitab funktsionaalse vastuse muutusele, mis tekib vastusena ühe stiimuli esitlusele. Mitte-assotsiatiivne õppimine võib omada kahte tüüpi: harjumus või sensibiliseerimine (Bear et al., 2008).

Habituatsioon

Stimuli korduv esitamine vähendab sellele reageerimise intensiivsust (Bear et al., 2008).

Näide: sMa elasin majas, kus oli ainult üks telefon. Kui see heliseb, töötab see kõnele vastamiseks, kuid iga kord, kui see toimub, on kõne teisele isikule. Kuna see juhtub korduvalt, siis lõpetate telefoni reageerimise ja võib isegi selle lõpetamise lõpetada (Bear et al., 2008).

Sensibiliseerimine

Uue või intensiivse stiimuli esitamine annab suurenenud suurusega vastuse kõigile järgnevatele stiimulitele.

Näide: suponga, kes kõndib mööda tänava kõnniteed, mis on hästi valgustatud öösel, ja äkki tekib elektrikatkestus. Kõik uued või kummalised stiimulid, nagu kuulmisalused või auto lähitulelaternate nägemine, seda muudavad. Sensoorsed stiimulid (pimendus) põhjustasid sensibiliseerimise, mis intensiivistab selle reageerimist kõikidele järgmistele stiimulitele (Bear et al., 2008).

-Assotsiatiivne õppimine

Seda tüüpi õppimine põhineb erinevate stiimulite või sündmuste vaheliste seoste loomisel. Assotsiatiivse õppe raames saab eristada kahte alatüüpi: klassikaline konditsioneerimine ja instrumentaalne konditsioneerimine (Bear jt, 2008).

Klassikaline konditsioneerimine

Seda tüüpi õppe puhul tekib seos stiimuli vahel, mis tekitab vastuse (tingimusteta reaktsioon või tingimusteta vastus, RNC / RI), tingimusteta või tingimusteta stiimul (ENC / EI) ja teine ​​stiimul, mis tavaliselt ei tekita vastust. konditsioneeritud stiimul (EC) ja see nõuab koolitust.

EÜ ja EI paaritud esitlus hõlmab õpitud vastuse (konditsioneeritud vastus, RC) esitamist koolitatud stiimulile. Konditsioneerimine toimub ainult siis, kui stiimulid esitatakse samaaegselt või kui EC eelneb ENC-le väga lühikese ajavahemiku jooksul (Bear et al., 2008).

Näide: a ENC / EC stiimul võib koerte puhul olla lihatükk. Liha visualiseerimisel eraldavad koerad süljeeritust (RNC / RI). Siiski, kui koer on stiimulina esitatud, siis kella heli ei avalda mingit vastust. Kui esitame mõlemad stiimulid üheaegselt või esmalt kella (EC) ja seejärel liha heli pärast korduvat koolitust. Heli on võimeline tekitama süljeeritust, ilma liha esitamata. Toidu ja liha vahel on olnud seos. Heli (EC) on võimeline tekitama konditsioneeritud vastust (RC), süljeeritust.

Instrumentaalne konditsioneerimine

Seda tüüpi õppimisel õpid seostama reaktsiooni (motoorne tegu) olulise stiimuliga (tasu). Selleks, et instrumentaalne konditsioneerimine toimuks, on vajalik, et stiimul või tasu tekiks pärast indiviidi reageerimist.

Lisaks on oluline tegur ka motivatsioon. Teisest küljest tekib instrumentaalne konditsioneerimine ka siis, kui tasu asemel saab inimene aversiivse valentsimustri kadumise (Bear et al., 2008)..

Näide: sMa võtan näljane roti kasti, millel on kang, mis annab toitu, kui ruut uurib kangi (tegutseb mootor) ja jälgib, et toit ilmuks (tasu). Pärast seda, kui see toiming on läbi viidud, seostab rott hoova rõhu toidukogusega. Seetõttu vajutate hooba, kuni see on täis (Bear et al., 2008).

Ajuõppe neurokeemia

Volituste andmine ja depressioon

Nagu me varem mainisime, arvatakse, et õppimine ja mälu sõltuvad sünaptilise plastilisuse protsessidest.

Seega on erinevad uuringud näidanud, et õppeprotsessid (sealhulgas ülalkirjeldatud) ja mälu põhjustavad muutusi sünaptilises ühenduvuses, mis muudavad neuronite tugevust ja kommunikatsioonivõimet.

Need muutused ühenduses oleksid tingitud molekulaarsetest ja rakulistest mehhanismidest, mis reguleerivad seda aktiivsust ergutise ja neuronaalse pärssimise tagajärjel, mis reguleerib struktuurilist plastilisust.

Seega on erutus- ja inhibeeriva sünapsi üks peamisi omadusi nende morfoloogia ja stabiilsuse kõrge varieeruvus, mis tekib nende aktiivsuse ja aja möödumise tõttu (Caroni et al., 2012).

Sellele valdkonnale spetsialiseerunud teadlased on eriti huvitatud pikaajalistest muutustest sünaptilises jõus, mis on tingitud pikaajalisest võimestumisprotsessist ja pikaajalisest depressioonist (DLP)..

  • Pikaajaline mõjuvõimu suurendamine: sünaptilise tugevuse stimuleerimise või korduva aktiveerimise tulemusena suureneb sünaptiline tugevus. Seetõttu ilmneb stiimuli juuresolekul järjekindel reaktsioon, nagu ka sensibiliseerimise korral.
  • Pikaajaline depressioon (DLP): sünaptilise tugevuse suurenemine sünaptilise ühenduse korduva aktiveerimise puudumise tõttu. Seetõttu on stiimulile reageerimise ulatus väiksem või isegi null. Võiks öelda, et toimub harjumusprotsess.

Habituatsioon ja teadlikkus

Esimesed eksperimentaalsed uuringud, mis olid huvitatud õppe ja mälu aluseks olevate neuronaalsete muutuste kindlakstegemisest, kasutasid lihtsaid õppevorme, nagu harjumine, sensibiliseerimine või klassikaline konditsioneerimine..

Selles panoraamfilmis keskendus Ameerika teadlane Eric Kandel Aplysia Califórnica harulise tagasitõmbumise refleksile, alustades eeldusest, et neuronaalsed struktuurid on analoogsed nende ja kõrgemate süsteemide vahel..

Need uuringud näitasid varajasi tõendeid selle kohta, et mälu ja õppimine on vahendatud käitumises osalevate neuronite sünaptiliste ühenduste plastilisusega, mis näitab, et õppimine toob kaasa põhjalikud struktuurimuudatused, mis kaasnevad mälu säilitamisega (Mayford et al. al., 2012).

Kandel, nagu Ramón y Cajal, järeldab, et sünaptilised ühendused ei ole muutumatud ning et struktuursed ja / või anatoomilised muutused on mälu säilitamise aluseks (Mayford et al., 2012).

Õppimise neurokeemiliste mehhanismide kontekstis toimuvad nii harjumuste kui ka sensibiliseerimise jaoks erinevad sündmused.

Habituatsioon

Nagu eelnevalt mainitud, seisneb harjumus vastuse intensiivsuse vähenemises, stiimuli korduva esitamise tagajärges. Kui tundlik neuron tajub ärritust, tekib erutuspotentsiaal, mis võimaldab tõhusat reageerimist.

Kui ärritust korratakse, väheneb erutuspotentsiaal järk-järgult, kuni lõpuks ei ületa see minimaalset läviväärtust, mis on vajalik postünaptilise toimepotentsiaali tekitamiseks, mis võimaldab lihasega kokku leppida..

Põhjus, miks see erutuspotentsiaal väheneb, on tingitud asjaolust, et stiimuli pidevalt korrates tekib kaaliumioonide suurenev väljund (K+), mis omakorda põhjustab kaltsiumikanalite sulgemise (Ca2+), mis takistab kaltsiumioonide sisenemist. Seetõttu on see protsess põhjustatud glutamaadi vabanemise vähenemisest (Mayford et al, 2012).

Sensibiliseerimine

Sensibiliseerimine on keerulisem õppimisviis kui harjumus, kus intensiivne stiimul annab liialdatud vastuse kõigile järgmistele stiimulitele, isegi nendele, mis varem põhjustasid vähese vastuse või üldse mitte..

Hoolimata sellest, et see on õppimise põhivorm, on see lühiajalises ja pikaajalises perspektiivis erinev. Kuigi lühiajaline sensibiliseerimine tooks kaasa kiire ja dünaamilise sünaptilise muutuse, tooks pikaajaline sensibiliseerimine kaasa pikaajalised ja stabiilsed muutused, mis tulenevad sügavatest struktuurilistest muutustest..

Selles mõttes tekib sensibiliseeriva stiimuli (intensiivne või uus) juuresolekul glutamaadi vabanemine, kui presünaptilise terminali vabanenud kogus on ülemäärane, aktiveerige postsünaptilised AMPA retseptorid.

See asjaolu võimaldab Na2 + sisenemist postünaptilisse neuroni, mis võimaldab selle depolarisatsiooni, samuti NMDA retseptorite vabanemist, mis seni olid blokeeritud Mg2 + ioonidega, mõlemad sündmused võimaldavad Ca2 + massilist sissevoolu postünaptilisse neuroni..

Kui sensibiliseeriv stiimul esitatakse pidevalt, põhjustab see Ca2 + sisenemise püsiva suurenemise, mis aktiveerib erinevaid kinaase, mis viib geneetiliste faktorite varajasele ekspressioonile ja valgu sünteesile. Kõik see toob kaasa pikaajalised struktuurimuutused.

Seetõttu on mõlema protsessi põhiline erinevus valkude süntees. Esimeses neist, lühiajalises teadlikkuses, ei ole tema tegevus vajalik, et see toimuks.

Pikemas perspektiivis on teadlikkus valkude sünteesi jaoks hädavajalik, et tekitada püsivaid ja stabiilseid muutusi, mille eesmärk on uute õppimiste loomine ja säilitamine..

Aju õppimise konsolideerimine

Õppimine ja mälu on sünaptilise plastilisuse tagajärjel tekkivate struktuurimuutuste tulemus. Selleks, et need struktuurimuutused toimuksid, on vaja säilitada pikaajalise võimendamise protsess või sünaptilise jõu konsolideerimine..

Nagu pikaajalise sensibiliseerimise esilekutsumisel, on vajalik nii valkude süntees kui ka geneetiliste tegurite ekspressioon, mis viib struktuurimuutusteni. Nende sündmuste toimumiseks peab toimuma rida molekulaarseid tegureid:

  • Ca2 + sisenemise püsiv suurenemine terminalis aktiveerib erinevad kinaasid, põhjustades geneetiliste tegurite varase ekspressiooni algust ja valkude sünteesi, mis viib uute AMPA retseptorite indutseerimisse, mis sisestatakse membraani ja säilitab PLP.

Need molekulaarsed sündmused põhjustavad suuruse ja dendriidi kuju muutumise, võimaldades teatud tsoonide dendriitrakkude arvu suurenemist või vähenemist.

Lisaks nendele lokaliseeritud muutustele on praegused uuringud näidanud, et muutused toimuvad ka globaalselt, kuna aju toimib ühtse süsteemina.

Seetõttu on need struktuurimuutused õppimise aluseks, lisaks sellele, kui need muutused kipuvad aja jooksul kestma, räägime me mälust.

Viited

  1. (2008). B. N. ühenduses & BNA, Neuroteadused Aju teadus. Sissejuhatus noortele õpilastele. Liverpool.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neuroteadus: aju uurimine. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F. & Muller, D. (2012). Struktuuriline plastiilsus õppimisel: regulatsioon ja oksjonid. Loodus, 13, 478-490.
  4. Käitumise füsioloogia alused. (2010). N. Carlsonis. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A. & Kandel, E. R. (s.f.). Sünkroonid ja mälu.
  6. Morgado, L. (2005). Õppe ja mälu psühobioloogia: põhialused ja hiljutised edusammud. Rev Neurol, 40(5), 258-297.