Kā jūs iemācīsieties cilvēka smadzenes?



Mūsu smadzenes mācās no pieredzes: saskaroties ar mūsu vidi, mēs mainām mūsu uzvedību, pārveidojot mūsu nervu sistēmu (Carlson, 2010). Lai gan mēs joprojām esam tālu no zināšanām un visos līmeņos, katrs no šajā procesā iesaistītajiem neiroķīmiskajiem un fizikālajiem mehānismiem, dažādi eksperimentālie pierādījumi ir uzkrājuši diezgan plašas zināšanas par mācīšanās procesā iesaistītajiem mehānismiem..

Smadzenes mainās visā mūsu dzīvē. Neironi, kas veido to, var tikt mainīti dažādu iemeslu dēļ: attīstība, dažu smadzeņu traumu ciešanas, vides stimulēšanas iedarbība un fundamentāli mācīšanās sekas (BNA, 2003)..

Indekss

  • 1 Smadzeņu mācīšanās pamatiezīmes
  • 2 Smadzeņu mācīšanās veidi
    • 2.1. - nesaistīta mācīšanās
    • 2.2. Asociācijas mācīšanās
  • 3 Smadzeņu mācīšanās neiroķīmija
    • 3.1 Pilnvaras un depresija
  • 4 Uzvedība un izpratne
    • 4.1
    • 4.2 Sensibilizācija
  • 5 Mācīšanās konsolidācija smadzenēs
  • 6 Atsauces

Smadzeņu mācīšanās pamatiezīmes

Mācīšanās ir būtisks process, kas kopā ar atmiņu ir galvenais, kas nozīmē, ka dzīvajām būtnēm ir jāpielāgojas mūsu vides atkārtošanās izmaiņām..

Mēs izmantojam terminu "mācīšanās", lai atsauktos uz faktu, ka pieredze rada izmaiņas mūsu nervu sistēmā (SN), kas var būt ilgstoša un saistīta ar modificēšanu uzvedības līmenī (Morgado, 2005).

Pieredze paši maina veidu, kādā mūsu organisms uztver, rīkojas, domā vai plāno, pārveidojot SN, mainot ķēdes, kas piedalās šajos procesos (Carlson, 2010).

Tādā veidā, tajā pašā laikā, kad mūsu organisms mijiedarbojas ar vidi, mūsu smadzeņu sinaptiskie savienojumi mainīsies, tiks izveidoti jauni savienojumi, tie, kas ir noderīgi mūsu uzvedības repertuārā, izzudīs vai citi, kas nav noderīgi vai efektīvi, pazudīs (BNA, 2003).

Tāpēc, ja mācīšanās ir saistīta ar izmaiņām, kas mūsu pieredzē rodas mūsu nervu sistēmā, tad, kad šīs izmaiņas tiek konsolidētas, mēs varam runāt par atmiņām. (Carlson, 2010). Atmiņa ir fenomens, kas izriet no tām izmaiņām, kas notiek SN un dod mūsu dzīves nepārtrauktības sajūtu (Morgado, 2005).

Pateicoties daudzveidīgajām mācīšanās un atmiņas sistēmām, pašlaik tiek uzskatīts, ka mācīšanās process un jaunu atmiņu veidošanās ir atkarīgas no sinaptiskā plastiskuma, fenomena, ar kuru neironi maina savu spēju sazināties savā starpā (BNA, 2003). ).

Smadzeņu mācīšanās veidi

Pirms aprakstīt mācīšanās procesā iesaistītos smadzeņu mehānismus, būs nepieciešams raksturot dažādas mācīšanās formas, kurās mēs varam diferencēt vismaz divus pamatizglītības veidus: bez asociācijas mācīšanās un asociatīvo mācīšanos.

-Bez asociācijas mācīšanās

Non-asociatīvā mācīšanās attiecas uz izmaiņām funkcionālajā atbildē, kas rodas, reaģējot uz viena stimula prezentāciju. Nerociatīvā mācīšanās savukārt var būt divu veidu: pieradināšana vai sensibilizācija (Bear et al., 2008).

Habituācija

Atkārtota stimula prezentācija samazina atbildes reakcijas intensitāti (Bear et al., 2008).

Piemērs: sEs dzīvoju mājā ar vienu tālruni. Kad tas zvana, tas darbojas, lai atbildētu uz zvanu, tomēr katru reizi, kad tas notiek, zvans ir citai personai. Tā kā tas notiek atkārtoti, jūs pārtrauksit reaģēt uz tālruni un var pat apturēt to (Bear et al., 2008).

Sensibilizācija

Jauna vai intensīva stimula prezentācija rada atbildes reakciju ar lielāku apjomu visiem šādiem stimuliem.

Piemērs: suponga, kas staigā pa ielas ietvju, kas labi apgaismota naktī, un pēkšņi parādās elektrības pārrāvums. Jebkuri jauni vai dīvaini stimuli, kas parādās, piemēram, dzirdes pēdas vai auto tuvās gaismas lukturi, to mainīs. Sensorais stimuls (aptumšošana) izraisīja sensibilizāciju, kas pastiprina reakciju uz visiem sekojošiem stimuliem (Bear et al., 2008).

-Asociācijas mācīšanās

Šāda veida mācīšanās balstās uz asociāciju izveidi starp dažādiem stimuliem vai notikumiem. Asociatīvās mācīšanās ietvaros var atšķirt divus apakštipus: klasisko kondicionēšanu un instrumentālo kondicionēšanu (Bear et al., 2008).

Klasiskā kondicionēšana

Šāda veida mācīšanās saistība starp stimulu, kas izraisa atbildes reakciju (beznosacījumu atbildes reakcija vai beznosacījumu atbildes reakcija, RNC / RI), beznosacījumu vai beznosacījumu stimuliem (ENC / EI), un vēl viens stimuls, kas parasti neizraisa reakciju. stimulētais stimuls (EC), un tas prasīs apmācību.

EK un EI pārī prezentācija ietvers apgūto reakciju (nosacītā reakcija, RC) apmācītajam stimulam. Kondicionēšana notiks tikai tad, ja stimulus uzrāda vienlaicīgi vai, ja EK pirms ENC ir ļoti īsā laika posmā (Bear et al., 2008).

Piemērs: a ENC / EC stimuls suņu gadījumā var būt gaļas gabals. Pēc gaļas vizualizācijas suņi izdala siekalošanās reakciju (RNC / RI). Tomēr, ja suns tiek pasniegts kā stimuls, zvana skaņa neradīs nekādu atbildi. Ja mēs gan atkārtoti apmācām, gan vienlaicīgi vai pirmo reizi prezentējam abus stimulus (EC) un pēc tam gaļu. Skaņa spēs izraisīt siekalošanās reakciju, nesniedzot gaļu. Ir bijusi saistība starp pārtiku un gaļu. Skaņa (EC) spēj izraisīt nosacītu reakciju (RC), siekalošanos.

Instrumentālā kondicionēšana

Šāda veida mācībās jūs iemācīsieties saistīt atbildi (motora darbību) ar nozīmīgu stimulu (atlīdzību). Lai instrumentālā kondicionēšana notiktu, ir nepieciešams, lai stimuls vai atlīdzība notiktu pēc indivīda reakcijas.

Turklāt svarīgs faktors būs arī motivācija. No otras puses, instrumentālā kondicionēšana notiks arī tad, ja atlīdzības vietā indivīds izzudīs aversīvas valences stimulus (Bear et al., 2008)..

Piemērs: si ievada izsalkušu žurku kastē ar sviru, kas nodrošinās pārtiku, pētot kastīti, žurka nospiež sviru (darbojas motors) un novēro, ka ēdiens parādās (atlīdzība). Pēc vairākkārtējas darbības veikšanas žurka piesaistīs sviras spiedienu ar barības iegūšanu. Tādēļ sviru piespiediet, līdz tas būs piesātināts (Bear et al., 2008).

Smadzeņu mācīšanās neiroķīmija

Pilnvarošana un depresija

Kā jau iepriekš minēts, tiek uzskatīts, ka mācīšanās un atmiņa ir atkarīga no sinaptiskā plastiskuma procesiem.

Tādējādi dažādi pētījumi ir parādījuši, ka mācīšanās procesi (starp tiem, kas aprakstīti iepriekš) un atmiņa, izraisa izmaiņas sinaptiskā savienojamībā, kas maina spēku un saziņas spēju starp neironiem..

Šīs savienojumu izmaiņas būtu molekulāro un šūnu mehānismu rezultāts, kas regulē šo aktivitāti kā ierosmes un neironu inhibīcijas sekas, kas regulē strukturālo plastiskumu..

Tādējādi viena no galvenajām eksitējošās un inhibējošās sinapses iezīmēm ir to morfoloģijas un stabilitātes augstais mainīgums, kas rodas to darbības un laika gaitā (Caroni et al., 2012).

Zinātnieki, kas specializējas šajā jomā, ir īpaši ieinteresēti ilgstošajās sinaptiskā spēka pārmaiņās, pateicoties ilgtermiņa pilnvaru (PLP) un ilgtermiņa depresijas (DLP) procesiem..

  • Ilgtermiņa pilnvarošana: sinaptiskā spēka palielināšanās notiek sinaptiskā savienojuma stimulācijas vai atkārtotas aktivizēšanas rezultātā. Tāpēc stimulēšanas gadījumā, tāpat kā sensibilizācijas gadījumā, parādīsies konsekventa reakcija.
  • Ilgtermiņa depresija (DLP): sinaptiskā spēka pieaugums rodas, ja sinaptiskais savienojums netiek atkārtoti aktivizēts. Tāpēc reakcijas uz stimuliem apjoms būs mazāks vai pat nulle. Varētu teikt, ka notiek pieradināšanas process.

Habitācija un izpratne

Pirmie eksperimentālie pētījumi, kas bija ieinteresēti identificēt neironu izmaiņas, kas ir mācību un atmiņas pamatā, izmantoja vienkāršas mācīšanās formas, piemēram, pieradināšanu, sensibilizāciju vai klasisko kondicionēšanu..

Šajā panorāmā amerikāņu zinātnieks Ēriks Kandels savus pētījumus koncentrēja uz Aplysia Califórnica filiāles atvilkuma refleksu, sākot ar pieņēmumu, ka neironu struktūras ir analoģiskas starp šīm un augstākajām sistēmām..

Šie pētījumi sniedza agrīnus pierādījumus tam, ka atmiņu un mācīšanos mediē sinerģisko savienojumu plastiskums starp neironiem, kas piedalās uzvedībā, atklājot, ka mācīšanās rada dziļas strukturālas izmaiņas, kas saistītas ar atmiņas uzglabāšanu (Mayford et al. al., 2012).

Kandels, tāpat kā Ramón y Cajal, secina, ka sinaptiskie savienojumi nav nemainīgi un ka strukturālās un / vai anatomiskās izmaiņas ir atmiņas uzglabāšanas pamats (Mayford et al., 2012).

Mācību neiroķīmisko mehānismu kontekstā notiks dažādi notikumi gan pieradināšanai, gan sensibilizācijai.

Habituācija

Kā jau iepriekš minēts, pieradināšana ir reakcijas intensitātes samazināšanās, atkārtota stimulēšanas sekas. Ja jutīgais neirons uztver stimulu, tiek radīts ierosinošs potenciāls, kas ļauj efektīvi reaģēt.

Atkārtojot stimulu, eksitējošais potenciāls pakāpeniski samazinās, līdz beidzot tas nespēj pārsniegt minimālo izlādes slieksni, kas nepieciešama, lai radītu postinaptisku darbības potenciālu, kas ļauj noslēgt muskuļus.

Iemesls, kāpēc šis ierosinošais potenciāls samazinās, ir saistīts ar to, ka, stimulējot nepārtraukti atkārtojot, rodas palielināts kālija jonu izlaide (K+), kas savukārt izraisa kalcija kanālu aizvēršanos (Ca2+), kas novērš kalcija jonu iekļūšanu. Tāpēc šo procesu rada glutamāta izdalīšanās samazināšanās (Mayford et al, 2012)..

Sensibilizācija

Sensibilizācija ir sarežģītāka mācīšanās forma nekā pieradināšana, kurā intensīvs stimuls rada pārspīlētu atbildi uz visiem sekojošiem stimuliem, pat tiem, kas agrāk izraisīja nelielu atbildes reakciju..

Neskatoties uz to, ka tā ir mācīšanās pamatforma, tai ir dažādi posmi īstermiņā un ilgtermiņā. Lai gan īstermiņa sensibilizācija radītu straujas un dinamiskas sinapsiskās pārmaiņas, ilgtermiņa sensibilizācija novestu pie ilgstošām un stabilām pārmaiņām, kas izriet no dziļas strukturālas pārmaiņas..

Šajā ziņā sensibilizējoša stimula (intensīva vai jauna) klātbūtnē notiks glutamāta izdalīšanās, kad presynaptiskā termināļa izdalītais daudzums ir pārmērīgs, aktivizē postsinaptiskos AMPA receptorus..

Šis fakts ļaus Na2 + iekļūt postinaptiskā neironā, ļaujot tās depolarizācijai, kā arī NMDA receptoru izdalīšanos, kas līdz šim tika bloķēti ar Mg2 + joniem, abi notikumi ļaus masveida Ca2 + pieplūdumu postinaptiskajā neironā..

Ja sensibilizējošais stimuls tiek parādīts nepārtraukti, tas izraisīs pastāvīgu Ca2 + ievadīšanas palielināšanos, kas aktivizēs dažādas kināzes, kā rezultātā sāksies agrīnā ģenētisko faktoru izpausme un proteīnu sintēze. Tas viss radīs ilgtermiņa strukturālas izmaiņas.

Tāpēc būtiska atšķirība starp abiem procesiem ir proteīnu sintēze. Pirmajā no tām, īstermiņa izpratnē, tās rīcība nav nepieciešama, lai tā notiktu.

Savukārt ilgtermiņā izpratne ir būtiska, lai radītu proteīnu sintēzi, lai radītu ilgstošas ​​un stabilas izmaiņas, kuru mērķis ir jaunu mācīšanās veidošanās un uzturēšana..

Mācīšanās konsolidācija smadzenēs

Mācīšanās un atmiņa ir strukturālu pārmaiņu rezultāts, kas rodas sinapsiskās plastiskuma rezultātā. Lai šīs strukturālās pārmaiņas notiktu, ir jāsaglabā sinaptiskā spēka ilgtermiņa stiprināšanas process vai konsolidācija..

Tāpat kā ilgstošas ​​sensibilizācijas ierosināšanai, ir nepieciešams gan proteīnu sintēze, gan ģenētisko faktoru izpausme, kas novedīs pie strukturālām izmaiņām. Lai šie notikumi varētu notikt, jāveic vairāki molekulārie faktori:

  • Ca2 + ieraksta pastāvīgais pieaugums terminālī aktivizēs dažādas kināzes, izraisot agrīno ģenētisko faktoru izpausmi un proteīnu sintēzi, kas novedīs pie jaunu AMPA receptoru indukcijas, kas tiks ievietoti membrāna un saglabās PLP.

Šie molekulārie notikumi novedīs pie lieluma un dendrīta formas maiņas, dodot iespēju palielināt vai pazemināt noteiktu zonu dendritisko muguriņu skaitu..

Papildus šīm lokalizētajām izmaiņām pašreizējie pētījumi ir parādījuši, ka pārmaiņas notiek arī visā pasaulē, jo smadzenes darbojas kā vienota sistēma.

Tāpēc šīs strukturālās izmaiņas ir mācīšanās pamats, turklāt, kad šīs pārmaiņas ilgstoši izturas, mēs runāsim no atmiņas.

Atsauces

  1. (2008). B. N. asociācijā & BNA, Neiroloģijas Smadzeņu zinātne. Ievads jauniem studentiem. Liverpūle.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neirozinātne: smadzeņu izpēte. Filadelfija: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., un Mullers, D. (2012). Strukturālā plastiskums pēc mācīšanās: regulēšana un izsoļu. Daba, 13, 478-490.
  4. Uzvedības fizioloģijas pamati. (2010). N. Carlsonā. Madride: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E. R. (s.f.). Sinapses un atmiņas glabāšana.
  6. Morgado, L. (2005). Mācīšanās un atmiņas psihobioloģija: pamati un jaunākie sasniegumi. Rev Neurol, 40(5), 258-297.