Hur lär du dig det mänskliga hjärnan?



Vår hjärna lär sig från erfarenheter: mot vår miljö förändrar vårt beteende genom modifiering av vårt nervsystem (Carlson, 2010). Även om vi är långt ifrån att veta exakt och på alla nivåer var och en av neurokemiska och fysikaliska mekanismer som är involverade i denna process, har de olika experimentella bevis byggt upp en ganska omfattande kunskap om de mekanismer som är involverade i inlärningsprocessen ännu.

Hjärnan förändras genom hela vårt liv. Nervceller komponent kan modifieras på grund av olika orsaker: utveckling, tillståndet för någon form av hjärnskada, exponering för stimulans och främst som en följd av att lära (BNA, 2003).

index

  • 1 Grundläggande egenskaper hos hjärninlärning
  • 2 Typer av hjärnlärande
    • 2.1 - Icke-associativt lärande
    • 2.2 - Associativt lärande
  • 3 Neurokemi av hjärninlärning
    • 3.1 Empowerment och depression
  • 4 Hållbarhet och medvetenhet
    • 4.1 Habituation
    • 4.2 Sensibilisering
  • 5 Konsolidering av lärande i hjärnan
  • 6 referenser

Grundläggande egenskaper hos hjärninlärning

Lärande är en väsentlig process som tillsammans med minnet är det viktigaste att levande varelser måste anpassa sig till de återkommande förändringarna i vår miljö.

Att lära sig använda termen för att hänvisa till det faktum att upplevelsen orsakar förändringar i vårt nervsystem (SN), som kan vara långvarig och innebära en förändring i beteendenivå (Morgado, 2005).

Erfarenheterna själva förändra sättet vår kropp uppfattar fungerar, tänker eller planer genom modifiering av SN, ändra kretsarna är inblandade i dessa processer (Carlson, 2010).

Medan vår kropp interagerar med miljön, synapsförbindelser i våra hjärnor genomgå förändringar kan etablera nya anslutningar stärktes de som är användbara i vår beteenderepertoar eller försvinna andra som inte är användbara eller effektiva (BNA, 2003).

Därför, om lärandet har att göra med de förändringar som uppstår i vårt nervsystem som ett resultat av våra erfarenheter, när dessa förändringar konsolideras kan vi prata om minnen. (Carlson, 2010). Minne är ett fenomen som härrör från de förändringar som förekommer i SN och ger känsla av kontinuitet i våra liv (Morgado, 2005).

På grund av de olika former av lärande och minnessystem, som för närvarande tros inlärningsprocessen och bildandet av nya minnen beror på synaptisk plasticitet, ett fenomen genom vilken nervceller förändrar sin förmåga att kommunicera mellan dem (BNA 2003 ).

Typer av hjärninlärning

Innan vi beskriver hjärnans mekanismer som är involverade i inlärningsprocessen, kommer det att bli nödvändigt att karaktärisera olika former av lärande, inom vilka vi kan skilja åtminstone två grundläggande typer av lärande: icke-associativ inlärning och associativ inlärning.

-Icke-associativt lärande

Icke-associativt lärande hänvisar till förändringen i det funktionella svaret som uppträder som svar på presentationen av en enda stimulans. Icke-associativt lärande kan i sin tur vara av två typer: omvårdnad eller sensibilisering (Bear et al., 2008).

tillvänjning

Den upprepade presentation av en stimulans ger en minskning av intensiteten hos svaret på den (Bear et al., 2008).

Exempel: sJag bodde i ett hus med bara en telefon. När det ringer körs det för att svara på samtalet, men varje gång det gör är samtalet för en annan person. Då detta händer upprepade gånger, slutar du reagera på telefonen och kan till och med sluta höra det (Bear et al., 2008).

sensibilisering

Presentationen av en ny eller intensiv stimulans ger ett svar med ökad storlek till alla följande stimuli.

Exempel: suponga som går längs en trottoar av en gata upplyst på natten, och plötsligt sker en blackout. Någon ny eller märklig stimulans som uppträder, som att höra fotspår eller se bilens strålkastare, kommer att förändra det. Den sensoriska stimulansen (blackout) gav upphov till en sensibilisering, vilket intensifierar sitt svar på alla följande stimuli (Bear et al., 2008).

-Associativt lärande

Denna typ av lärande bygger på inrättandet av föreningar mellan olika stimuli eller händelser. Inom associativt lärande kan vi skilja mellan två undertyper: klassisk konditionering och instrumental konditionering (Bear et al., 2008).

Klassisk konditionering

I denna typ av att lära sambandet mellan ett stimulus som framkallar ett svar obetingade (okonditionerad svar eller obetingade respons, RNC / RI), obetingat stimulus eller (ENC / El), och andra stimulus som normalt orsakar inget svar kommer att inträffa, konditionerad stimulans (EC), och det kommer att kräva träning.

Den parade presentation av EC och EI, kommer att involvera presentationen av det lärda svaret (konditionerat svar, RC) till den utbildade stimulansen. Konditionering kommer endast att inträffa om stimuli presenteras samtidigt eller om EG föregår ENC inom ett mycket kort tidsintervall (Bear et al., 2008).

Exempel: a Enc / EC-stimulans, när det gäller hundar, kan vara en köttbit. Vid visualisering av köttet kommer hundarna att avge ett salivationssvar (RNC / RI). Men om en hund presenteras som en stimulans kommer ljudet av en klocka inte att ge något särskilt svar. Om vi ​​presenterar båda stimuli samtidigt eller först ljudet av klockan (EC) och sedan köttet, efter en upprepad träning. Ljudet kommer att kunna provocera svaret på salivation utan att presentera köttet. Det har varit en koppling mellan mat och kött. Ljudet (EC) kan provocera ett konditionerat svar (RC), salivation.

Instrumentell konditionering

I denna typ av lärande lär du dig att associera ett svar (motorisk handling) till en betydande stimulans (en belöning). För att den instrumentella konditioneringen ska inträffa är det nödvändigt att stimulansen eller belöningen uppträder efter individens svar.

Dessutom kommer motivation också att vara en viktig faktor. Å andra sidan kommer en typ instrument- konditionering också inträffa om i stället för en belöning, får individen en försvinnandet av en aversiv stimulus valens (Bear et al., 2008).

Exempel: sjag införa en hungrig råtta i en låda med en hävarm som kommer att ge mat, bostäder utforska råttan tryckte på spaken (motor handling) och not som visas mat (belöning). När du har gjort denna åtgärd flera gånger, råttan tillhörande tryckspak med att få mat. Därför trycker du på spaken tills den är mättad (Bear et al., 2008).

Neurokemi av hjärninlärning

Empowerment och depression

Som vi nämnde tidigare anses det att lärande och minne beror på synaptiska plasticitetsprocesser.

Sålunda har olika studier visat att inlärningsprocesserna (som beskrivs ovan) och minne, vilket resulterar i förändringar i synaptisk konnektivitet förändra styrkan och kapaciteten för kommunikation mellan neuroner.

Dessa förändringar i anslutning skulle vara resultatet av molekylära och cellulära mekanismer som reglerar denna aktivitet som en följd av excitation och neuronal hämning som reglerar strukturell plasticitet.

Därmed en av de viktigaste funktionerna i retande och hämmande synapser är den höga nivån av variabilitet i morfologi och stabilitet som sker som ett resultat av sin aktivitet och tid (Caroni et al., 2012).

Vetenskapsmän som specialiserat sig på detta område, särskilt rörde de förändringar som sker på lång sikt synaptisk styrka som ett resultat av processerna för långsiktig potentiering (LTP) - och långtidsdepression (DLP).

  • Långsiktigt bemyndigande: En ökning av synaptisk styrka uppträder som ett resultat av stimulering eller upprepad aktivering av den synaptiska anslutningen. Därför uppträder ett konsekvent svar i närvaro av stimulansen, som vid sensibilisering.
  • Långtidsdepression (DLP): En ökning av synaptisk styrka uppträder som en konsekvens av frånvaron av upprepad aktivering av den synaptiska anslutningen. Därför kommer storleken på svaret på stimulansen att vara mindre eller till och med noll. Vi kan säga att en process av attityd uppstår.

Habituation och medvetenhet

De första experimentella studier som är intresserade av att identifiera de neurala förändringar som ligger bakom inlärning och minne, används enkla former av lärande som tillvänjning, sensibilisering och klassisk beting.

I detta scenario, den amerikanske vetenskapsmannen Eric Kandel inriktat sina studier på gäl tillbakadragande reflex av Aplysia californica bygger på antagandet att neuronala strukturer liknar mellan dessa och system för högre.

Dessa studier tillhandahöll den första bevis på att minne och inlärning förmedlas av plasticitet av synaptiska anslutningar mellan neuroner som är involverade i beteende, avslöjar att lärande leder till djupgående strukturförändringar som följer med minneslagring (Mayford et al., 2012).

Kandel, som Ramon y Cajal, drar slutsatsen att synaptiska anslutningar är inte oföränderliga och att strukturella och / eller anatomiska förändringar är grunden för minneslagring (Mayford et al., 2012).

Inom ramen för de neurokemiska mekanismerna för inlärning kommer olika händelser att äga rum både för attityd och för sensibilisering.

tillvänjning

Som vi nämnde tidigare består habituation i minskningen av responsens intensitet, följden av upprepad presentation av en stimulans. När en stimulus uppfattas av den känsliga neuronen genereras en excitatorisk potential som möjliggör ett effektivt svar.

Som stimulus upprepas minskar excitatoriska potentialen progressivt tills slutligen misslyckas att överskrida tröskeln minsta urladdnings nödvändigt att generera en postsynaptisk aktionspotential, som möjliggör muskelkontraktion.

Anledningen till att denna exciterande potential minskar beror på det faktum att när stimulansen kontinuerligt upprepas produceras en ökande produktion av kaliumjoner (K+), vilket i sin tur orsakar kalciumkanalerna att stänga (Ca2+), vilket förhindrar inträde av kalciumjoner. Därför produceras denna process av en minskning av frisättningen av glutamat (Mayford et al, 2012).

sensibilisering

Sensibilisering är en mer komplex form av inlärning än uppgift, där en intensiv stimulans ger ett överdriven svar på alla följande stimuli, även de som tidigare orsakade litet eller inget svar.

Trots att det är en grundläggande form av lärande, har det olika stadier, på kort och lång sikt. Medan kortvarig sensibilisering skulle innebära snabba och dynamiska synaptiska förändringar skulle långsiktig sensibilisering leda till långvariga och stabila förändringar som en följd av djupa strukturella förändringar.

I detta avseende, i närvaro av sensibiliserings stimulus (intensiv eller ny) kommer det att finnas en frisättning av glutamat, när mängden frisätts av det presynaptiska terminalen är alltför stort, kommer den att aktivera de postsynaptiska AMPA-receptorer.

Detta kommer att möjliggöra införandet av Na2 + i den postsynaptiska neuronen tillåter dess depolarisering och frisläppandet av NMDA-receptorer, som hittills har blockerats av joner Mg2 +, båda händelserna tillåter ett massivt inflöde av Ca2 + i den postsynaptiska neuronen.

Om sensibiliserings stimulus presenteras kontinuerligt kommer att orsaka en bestående ökning av Ca2 + inträde, som aktiverar olika kinaser, vilket leder till genomförandet av tidig expression av genetiska faktorer och proteinsyntes. Allt detta kommer att leda till strukturella förändringar på lång sikt.

Därför är den grundläggande skillnaden mellan båda processerna i syntesen av proteiner. I den första av dem, på kort sikt medvetenhet, är dess åtgärd inte nödvändig för att den ska uppstå.

Under tiden, på lång sikt sensibilisering är det viktigt att proteinsyntes sker för hållbara och stabila förändringar som syftar till bildandet och upprätthållandet av nya lärande inträffar.

Konsolidering av lärande i hjärnan

Lärande och minne är resultatet av strukturella förändringar som uppstår som ett resultat av synaptisk plasticitet. För att dessa strukturella förändringar ska kunna ske är det nödvändigt att upprätthålla processen för långsiktig förstärkning eller konsolidering av den synaptiska kraften..

Liksom vid induktionen av långvarig sensibilisering är det nödvändigt både syntesen av proteiner och uttrycket av genetiska faktorer som leder till strukturella förändringar. För att dessa händelser ska inträffa måste en serie molekylära faktorer ske:

  • Den ihållande ökningen Ca2 + inträde i terminalen kommer att aktivera olika kinaser, vilket resulterar i genomförandet av tidig expression av genetiska faktorer och proteinsyntes som kommer att resultera i induktion av nya AMPA-receptorer som skall införas i membran och kommer att behålla PLP.

Dessa molekylära händelser kommer att resultera i förändring av storlek och dendritisk form, att kunna ge ökningar eller minskningar av antalet dendritiska ryggraden i vissa zoner.

Förutom dessa lokaliserade förändringar har nuvarande forskning visat att förändringar också sker globalt, eftersom hjärnan fungerar som ett enhetligt system.

Därför är dessa strukturella förändringar grunden för lärande, dessutom, när dessa förändringar tenderar att utstå över tiden kommer vi att tala från minnet.

referenser

  1. (2008). I B. N. association, & BNA, Neurovetenskap. Vetenskapen i hjärnan. En introduktion för unga studenter. Liverpool.
  2. Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Neurovetenskap: utforska hjärnan. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Strukturell plasticitet vid inlärning: reglering och fuctions. Natur, 13, 478-490.
  4. Grundläggande av beteende fysiologi. (2010). I N. Carlson. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S. A., & Kandel, E. R. (s.f.). Synapser och minneslagring.
  6. Morgado, L. (2005). Psykobiologi av lärande och minne: Grundläggande och senaste framsteg. Rev Neurol, 40(5), 258-297.