Bagaimana Anda Mempelajari Otak Manusia?



Otak kita belajar dari pengalaman: menghadapi persekitaran kita mengubah tingkah laku kita melalui pengubahsuaian sistem saraf kita (Carlson, 2010). Walaupun kita masih jauh dari mengetahui secara tepat dan di semua peringkat setiap mekanisme neurokimia dan fizikal yang terlibat dalam proses ini, bukti eksperimen yang berbeza telah mengumpulkan pengetahuan yang agak luas tentang mekanisme yang terlibat dalam proses pembelajaran.

Perubahan otak sepanjang hidup kita. Neuron yang menyusunnya boleh diubahsuai sebagai akibat daripada sebab-sebab yang berbeza: pembangunan, penderitaan beberapa jenis kecederaan otak, pendedahan kepada rangsangan alam sekitar dan pada asasnya, akibat pembelajaran (BNA, 2003).

Indeks

  • 1 Ciri asas pembelajaran otak
  • 2 Jenis pembelajaran otak
    • 2.1 - pembelajaran non-bersekutu
    • 2.2 - Pendidikan persatuan
  • 3 Neurokimia pembelajaran otak
    • 3.1 Pemberdayaan dan kemurungan
  • 4 Habituation dan kesedaran
    • 4.1 Habituation
    • 4.2 Kepekaan
  • 5 Penyatuan pembelajaran di dalam otak
  • 6 Rujukan

Ciri asas pembelajaran otak

Pembelajaran adalah proses penting yang, bersama-sama dengan ingatan, adalah cara utama makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan perubahan berulang dalam persekitaran kita.

Kami menggunakan istilah pembelajaran untuk merujuk kepada fakta bahawa pengalaman menghasilkan perubahan dalam sistem saraf kita (SN), yang boleh bertahan lama dan melibatkan pengubahsuaian pada tahap tingkah laku (Morgado, 2005).

Pengalaman sendiri mengubah cara di mana organisme kita melihat, bertindak, berfikir atau merancang, melalui pengubahsuaian SN, mengubah litar yang menyertai proses ini (Carlson, 2010).

Oleh itu, ketika badan kita berinteraksi dengan alam sekitar, sambungan sinaptik dalam otak kita mengalami perubahan, boleh menubuhkan sambungan baru, menguatkan orang-orang yang berguna dalam himpunan tingkah laku kami atau hilang orang lain yang tidak berguna atau berkesan (BNA, 2003).

Oleh itu, jika pembelajaran mempunyai kaitan dengan perubahan yang berlaku dalam sistem saraf kita akibat dari pengalaman kita, apabila perubahan ini disatukan kita boleh bercakap mengenai kenangan. (Carlson, 2010). Memori adalah satu fenomena yang disimpulkan dari perubahan yang berlaku di SN dan memberikan kesinambungan kepada kehidupan kita (Morgado, 2005).

Oleh kerana pelbagai bentuk pembelajaran dan sistem memori, pada masa ini dianggap bahawa proses pembelajaran dan pembentukan kenangan baru bergantung kepada kepekaan sinaptik, suatu fenomena di mana neuron mengubah kemampuan mereka untuk berkomunikasi satu sama lain (BNA, 2003). ).

Jenis pembelajaran otak

Sebelum menerangkan mekanisme otak yang terlibat dalam proses pembelajaran, ia perlu untuk mencirikan bentuk-bentuk pembelajaran yang berlainan, di mana kita dapat membezakan sekurang-kurangnya dua jenis pembelajaran asas: pembelajaran non-bersekutu dan pembelajaran bersekutu.

-Pembelajaran non-bersekutu

Pembelajaran non-bersekutu merujuk kepada perubahan tindak balas fungsi yang berlaku sebagai tindak balas kepada pembentangan rangsangan tunggal. Pembelajaran bukan bersekutu pula boleh terdiri daripada dua jenis: habituation atau sensitization (Bear et al., 2008).

Habituation

Pembentangan rangsangan berulang menghasilkan penurunan dalam intensiti tindak balas kepadanya (Bear et al., 2008).

Contoh: sSaya tinggal di rumah dengan hanya satu telefon. Apabila ia berdering, ia berjalan untuk menjawab panggilan, bagaimanapun, setiap kali ia dilakukan, panggilan itu adalah untuk orang lain. Kerana ini berlaku berulang kali, anda akan berhenti bertindak balas ke telefon dan mungkin berhenti mendengarnya (Bear et al., 2008).

Kepekaan

Pembentangan rangsangan baru atau sengit menghasilkan tindak balas dengan magnitud yang meningkat kepada semua rangsangan berikut.

Contoh: ssiapa yang sedang berjalan di sepanjang jalan kaki jalan yang terang pada waktu malam, dan tiba-tiba terjadi pemadaman. Mana-mana rangsangan baru atau pelik yang muncul, seperti langkah pendengaran atau melihat lampu depan kereta menghampiri, akan mengubahnya. Rangsangan deria (pemadaman) menimbulkan kepekaan, yang meningkatkan responsnya kepada semua rangsangan berikut (Bear et al., 2008).

-Pembelajaran bersekutu

Jenis pembelajaran ini adalah berdasarkan penubuhan persatuan antara rangsangan atau peristiwa yang berlainan. Dalam pembelajaran bersekutu, kita boleh membezakan dua subtipe: penyesuaian klasik dan penyaman instrumental (Bear et al., 2008).

Penyaman klasik

Dalam jenis ini pembelajaran perkaitan antara rangsangan yang menimbulkan tindak balas tak terlazim (tindak balas tak terlazim atau tindak balas tak terlazim, RNC / RI), rangsangan tak terlazim atau (ENC / EI), dan rangsangan lain yang biasanya tidak menyebabkan tindak balas akan berlaku, dingin rangsangan (CS), yang akan memerlukan latihan.

Pembentangan berpasangan EC dan EI, akan melibatkan pembentangan respon yang dipelajari (respon terkondisi, RC) kepada rangsangan terlatih. Pengudaraan hanya akan berlaku jika rangsangan dibentangkan serentak atau jika EC mendahului ENC dalam tempoh masa yang singkat (Bear et al., 2008).

Contoh: a Rangsangan ENC / EC, dalam kes anjing, boleh menjadi sekeping daging. Apabila visualisasi daging anjing akan memancarkan tindak balas salur (RNC / RI). Walau bagaimanapun, jika seekor anjing dibentangkan sebagai rangsangan bunyi loceng tidak akan memberi sebarang respons khususnya. Jika kita membentangkan kedua-dua rangsangan secara bersamaan atau pertama bunyi loceng (EC) dan kemudian daging, selepas latihan berulang. Bunyi akan dapat menimbulkan tindak balas air liur, tanpa membentangkan daging. Terdapat hubungan antara makanan dan daging. Bunyi (EC) mampu menimbulkan tindak balas terkondisi (RC), penyembunyian.

Penyaman instrumental

Dalam jenis pembelajaran ini, anda belajar mengaitkan respon (motor bertindak) kepada rangsangan yang signifikan (ganjaran). Untuk penyesuaian instrumental yang berlaku, perlu rangsangan atau ganjaran berlaku selepas respon individu.

Di samping itu, motivasi juga menjadi faktor penting. Sebaliknya, penyesuaian instrumen juga akan berlaku jika, bukannya ganjaran, individu memperoleh penghapusan rangsangan valens yang rancak (Bear et al., 2008).

Contoh: sSaya memperkenalkan tikus lapar dalam kotak dengan tuil yang akan menyediakan makanan, apabila meneroka kotak tikus akan menekan tuil (bertindak motor) dan memerhatikan bahawa makanan muncul (ganjaran). Selepas melakukan tindakan ini lebih banyak kali, tikus akan mengaitkan tekanan tuas dengan mendapatkan makanan. Oleh itu, anda akan menekan tuil sehingga ia kenyang (Bear et al., 2008).

Neurokimia pembelajaran otak

Pemberdayaan dan kemurungan

Seperti yang telah kita sebutkan tadi, difikirkan pembelajaran dan memori bergantung pada proses plasticity synaptic.

Oleh itu, kajian yang berbeza telah menunjukkan bahawa proses pembelajaran (di antaranya adalah yang diterangkan di atas) dan ingatan, menyebabkan perubahan dalam penyambungan sinaptik yang mengubah kekuatan dan kapasiti komunikasi antara neuron.

Perubahan dalam penyambungan ini adalah hasil mekanisme molekul dan selular yang mengawal selia aktiviti ini sebagai akibat dari perangsangan dan perencatan neuron yang mengawal plastisitas struktur.

Oleh itu, salah satu ciri utama penyinaran dan pencegahan sinapsinya ialah tahap kepelbagaian yang tinggi dalam morfologi dan kestabilan mereka yang berlaku akibat aktiviti mereka dan peredaran masa (Caroni et al., 2012).

Para saintis yang mengkhususkan diri dalam bidang ini secara khusus tertarik dengan perubahan jangka panjang dalam kekuatan sinaptik, sebagai akibat dari proses pemberdayaan jangka panjang (PLP) - dan kemurungan jangka panjang (DLP).

  • Pemberdayaan jangka panjang: Peningkatan kekuatan sinaptik berlaku akibat rangsangan atau pengaktifan berulang dari sambungan sinaptik. Oleh itu, tindak balas yang konsisten akan muncul di hadapan rangsangan, seperti dalam kes pemekaan.
  • Kemurungan jangka panjang (DLP): Peningkatan kekuatan sinaptik berlaku akibat ketiadaan pengaktifan berulang dari sambungan sinaptik. Oleh itu, besarnya tindak balas kepada rangsangan akan kurang atau bahkan nihil. Kita boleh mengatakan bahawa proses habituation berlaku.

Kebanggaan dan kesedaran

Kajian eksperimen pertama yang berminat mengenal pasti perubahan neuron yang mendasari pembelajaran dan ingatan, menggunakan bentuk pembelajaran mudah seperti habituation, sensitization atau penyesuaian klasik..

Dalam senario ini, ahli sains Amerika Eric Kandel tertumpu kajian beliau tentang refleks penarikan balik gill daripada Aplysia californica berdasarkan premis bahawa struktur neuron adalah sama antara ini dan sistem yang lebih tinggi.

Kajian-kajian ini memberikan bukti pertama bahawa memori dan pembelajaran diselesaikan oleh keplastikan sambungan sinaptik antara neuron yang terlibat dalam tingkah laku, mendedahkan pembelajaran yang membawa kepada perubahan struktur yang mendalam yang mengiringi simpanan memori (Mayford et al., 2012).

Kandel, seperti Ramón y Cajal, menyimpulkan bahawa sambungan sinaptik tidak berubah dan perubahan struktur dan / atau anatomi adalah asas penyimpanan memori (Mayford et al., 2012).

Dalam konteks mekanisme pembelajaran neurokimia, pelbagai peristiwa akan berlaku untuk kebiasaan dan pemekaan.

Habituation

Seperti yang telah kita sebutkan tadi, habituation terdiri daripada penurunan intensiti respons, akibat pembentangan rangsangan yang berulang. Apabila rangsangan dirasakan oleh neuron yang sensitif, satu potensi excitatory dijana yang membolehkan tindak balas yang berkesan.

Sebagai rangsangan diulangi, potensi berangsang berkurangan secara beransur-ansur sehingga akhirnya tidak melebihi nilai ambang pelepasan minimum yang diperlukan untuk menjana potensi tindakan postsynaptic, yang membolehkan pengecutan otot.

Sebab mengapa penurunan potensi ini adalah disebabkan oleh fakta bahawa, apabila rangsangan berterusan, peningkatan pengeluaran ion kalium dihasilkan (K+), yang seterusnya menyebabkan saluran kalsium ditutup (Ca2+), yang menghalang kemasukan ion kalsium. Oleh itu, proses ini dihasilkan oleh penurunan glutamat (Mayford et al, 2012).

Kepekaan

Kepekaan adalah bentuk pembelajaran yang lebih kompleks daripada kebiasaan, di mana rangsangan sengit menghasilkan tindak balas yang berlebihan terhadap semua rangsangan berikut, bahkan yang sebelumnya menyebabkan sedikit atau tidak ada tindak balas.

Walaupun menjadi bentuk pembelajaran asas, ia mempunyai peringkat yang berbeza, dalam jangka pendek dan panjang. Walaupun pemekaan jangka pendek akan melibatkan perubahan sinaptik yang pantas dan dinamik, pemekaan jangka panjang akan membawa kepada perubahan yang berpanjangan dan stabil yang terhasil daripada perubahan struktur mendalam.

Dalam hal ini, di hadapan rangsangan pemeka yang (sengit atau baru) akan ada pembebasan glutamat, apabila jumlah yang dikeluarkan oleh terminal presynaptic berlebihan, ia akan mengaktifkan reseptor AMPA postsynaptic.

Ini akan membolehkan kemasukan Na2 + dalam neuron postsynaptic membolehkan penyahkutuban dan pelepasan reseptor NMDA, yang setakat ini telah disekat oleh ion Mg2 +, kedua-dua acara membenarkan kemasukan besar-besaran Ca2 + dalam neuron postsynaptic.

Jika rangsangan pemeka itu dikemukakan secara berterusan akan menyebabkan peningkatan yang berterusan dalam Ca2 + kemasukan, yang mengaktifkan kinases yang berbeza, yang membawa kepada pelaksanaan ungkapan awal faktor genetik dan sintesis protein. Semua ini akan membawa kepada perubahan struktur jangka panjang.

Oleh itu, perbezaan asas antara kedua-dua proses adalah dalam sintesis protein. Pada mulanya, dalam kesedaran jangka pendek, tindakannya tidak perlu untuk berlaku.

Sementara itu, dalam pemekaan jangka panjang ia adalah penting bahawa sintesis protein berlaku perubahan tahan lama dan stabil bertujuan untuk pembentukan dan penyelenggaraan pembelajaran baru berlaku.

Penyatuan pembelajaran di otak

Pembelajaran dan ingatan adalah hasil daripada perubahan struktur yang berlaku akibat plastisitas sinaptik. Untuk perubahan struktur ini berlaku, adalah perlu untuk mengekalkan proses potentiasi jangka panjang, atau penyatuan pasukan sinaptik..

Seperti dalam induksi kepekaan jangka panjang, perlu sintesis protein dan ekspresi faktor genetik yang akan membawa kepada perubahan struktur. Untuk kejadian ini, satu siri faktor molekul mesti berlaku:

  • Peningkatan berterusan Ca2 + catatan dalam terminal akan mengaktifkan kinases berbeza, menyebabkan pelaksanaan ungkapan awal faktor genetik dan sintesis protein yang akan menghasilkan induksi reseptor AMPA baru yang akan dimasukkan ke dalam membran dan akan mengekalkan PLP.

Kejadian molekul ini akan menyebabkan perubahan saiz dan bentuk dendritik, yang dapat memberi peningkatan atau penurunan dalam bilangan dendritik duri pada zon tertentu.

Sebagai tambahan kepada perubahan tempatan ini, penyelidikan semasa menunjukkan bahawa perubahan juga berlaku di seluruh dunia, kerana otak bertindak sebagai sistem bersatu.

Oleh itu, perubahan struktur ini adalah asas pembelajaran, di samping itu, apabila perubahan ini cenderung bertahan dari masa ke masa, kita akan bercakap dari ingatan.

Rujukan

  1. (2008). Dalam persatuan B. N., & BNA, Neurosains Sains sains. Pengenalan kepada pelajar muda. Liverpool.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neurosains: meneroka otak. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Plastik struktur apabila belajar: peraturan dan lelongan. Alam, 13, 478-490.
  4. Asas fisiologi tingkah laku. (2010). Di N. Carlson. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E. R. (s.f.). Sinapsis dan Simpanan Memori.
  6. Morgado, L. (2005). Psikobiologi pembelajaran dan memori: asas dan kemajuan terkini. Rev Neurol, 40(5), 258-297.