Навчання та пам’ять - нейрофізіологічні основи

Зображення: «Ілюстрація з анатомії та фізіології» з веб-сайту «Анатомія та фізіологія», веб-сайт Connexions. Ліцензія: CC-BY 3.0

Що таке навчання?

Слово вчитися споріднене з "повучати" та "хитрим" від свого походження. Думати на крок далі також означає навчитися слідувати лідеру. З цього випливає, що навчання процес є, dвоно служить для отримання знань. Навчання є обов’язковою умовою, щоб пам’ять могла зберігати досвід і дозволяти їм втілюватись у життя, щоб отримати переваги та запобігти шкоді.

Формування синапсів

Навчальні процеси в першій половині життя мають важливе значення для розвитку нервової системи. Сприяйте цьому Екологічні стимули та переживання які забезпечують утворення нових синапсів та покращують існуючі синаптичні зв’язки. Такі зміни називаються Нервова пластичність незалежно від того, засновані вони на фізіологічних чи нейроанатомічних вимогах.

Як навчаються діти?

Вже в Під час вагітності формується більшість клітин мозку. Однак при народженні нервові клітини не можуть спілкуватися між собою, оскільки між ними немає зв’язку. У перші три роки життя ці зв’язки зростають. Це відбувається через утворення дендритів, які дозволяють клітинам поглинати інформацію. Також відбувається формування синаптичні зв’язки, які необхідні для пересилання інформації. Ступінь цих зв’язків значно перевищує фактичну потребу. Це полегшує подальші коригування там, де вони потрібні.

Здатність немовлят вчитися

Немовлята сильно реагують Стимули. Це також є важливим показником того, що процес навчання розпочався. Ці подразники також необхідні для того, щоб мозок взагалі розвивався. І навпаки, це означає, що немовляті перешкоджає її розвиток у середовищі з низьким стимулом.

На цьому етапі розвитку Здатність розрізняти обличчя та голоси навичок дорослих. вона є краще виражений і дозволяє немовляті розрізняти найближчих опікунів, довірених осіб та незнайомців. Дитина втрачає певний ступінь гнучкості у своїх розумових здібностях через перший відбиток на особистому оточенні, але процеси навчання стають більш цілеспрямованими. Цей розвиток відбувається в першій половині життя.

Як працює мозок?

Мозок значною мірою контролює себе і надмірно спілкується Нейрони. Розвиток та можливі наслідки залежать від екологічних та сенсорних стимулів. A з'єднання все ще існує для Спинний мозок. Мозок обробляє записані сприйняття, які також пов'язані між собою. При цьому він спирається на досвід, що зберігається в пам'яті. проте більшість вражень пригнічуються. Мозок розрізняє враження, які слід обробити в процесі навчання:

актуальність
Значення новин
значення
Змістовність

Зображення: “Частини нейрону” від philschatz.de. Ліцензія: CC BY 4.0

Значення емоцій у навчанні

Пізнання та емоції відіграють важливу роль у навчанні. Подавати тим самим Відчуття як соматичні маркери, які впливають на процеси обробки, зберігання та запам'ятовування. Навчання також включає те особливе часто використовувані нервові шляхи стають міцнішими. Це означає, що вони використовуються довше і, перш за все, швидше.

Навчання як нарощування та руйнування мозку

Процес навчання починається з боротьби із зовнішніми впливами. Навчання призводить до змін у мозку, які можна розділити на чотири області. Це включає це Розширюється, Тюнінг, Перебудова та Обрізка.

Біля Розширюється буде Покращує кількість і міцність нейронних зв’язків, шляхом створення мереж та нарощування існуючої інформації. Тюнінг описує Створення нових зв’язків. Це покращує нейронні зв’язки. В рамках Перебудова справа доходить до одного Переучити. Існуючі результати навчання (рухові моделі, але також рутинні процеси) замінюються новими, які є більш придатними. Цей процес трудомісткий і напружений. Обрізка описує Регресія нейронального потенціалу, що не використовується або використовується лише рідко. Це може призвести до зміни з’єднань, тому їх більше не можна активувати.

Навчання поділяється на:

Навмисне навчання
Індивідуальне навчання
Колективне навчання
Фізичне навчання
соціальне навчання

Значення соціальної взаємодії та руху

Людина потребує соціальної взаємодії. Це стосується і мозку. Дзеркальні нейрони в мозку переконайтесь, що необхідні когнітивні орієнтаційні схеми можуть розвиватися взагалі. Рух також важливий для роботи мозку. Особливо це стосується перших кількох років життя.

Локалізація процесів навчання та пам'яті

Зображення: “Мозочок (показано червоним кольором)” від Центру баз даних з наук про життя (DBCLS). Ліцензія: CC-BY-SA-2.1

Зображення: “Скронева частка (показана червоним кольором)” від Центру баз даних з наук про життя (DBCLS). Ліцензія: CC-BY-SA-2.1

Рухове навчання знаходиться в нейронах Мозочок та Базальні ганглії локалізований. Декларативна пам'ять знаходиться в Присередня скронева частка. Якщо є ураження гіпокампу, результатом є антероградна амнезія. Це означає, що нову інформацію більше не можна зберігати.

Системи пам'яті

процедурна пам’ять знаходиться за адресою Стриатум, коли Полегшення буде Нейрокортекс використовується. Асоціативне навчання відбувається в Амігдала і для рухових процесів в мозочок натомість неасоціативне навчання відбувається в звиканні та сенсибілізації (як через рефлекторні кола).

Правління Хебба

Якщо аксон нейрона A досить близький до нейрона B, що нейрон B багаторазово або постійно збуджується нейроном A, то ефективність нейрона A для збудження нейрона B через процеси росту або метаболічні зміни в одному або одному з двох Зростали нейрони. Це означає, що зміни нервової системи, пов’язані з досвідом, залежать від певних умов.

Формування пам’яті та цикл Папеса

Цикл Папеса має велике значення для формування пам'яті. Він розташований у центрі лімбічної системи. лімбічна система лежить над стовбуром мозку і присутній у всіх ссавців. Це важливо для соціальної поведінки, турботи, любові, страху та навчання шляхом наслідування.

Цикл Папеса

За визначенням, цикл Папеса - це ланцюг нейронів, названих на честь його першовідкривача Джеймса Папеза. Функції в Цикл Папеса щодо продуктивності пам'яті ще не повністю вивчені. Припущення про те, що гнів і гнів там контролюються, зараз вважається застарілим, оскільки було визнано, що цикл набагато складніший, ніж припускав сам Папес.

Сьогодні передбачається, що Цикл Папеса служить для зберігання вмісту пам'яті. Ось чому вміст передається з Первинна пам’ять (Короткочасна пам'ять) в Вторинна пам’ять (Довготривала пам’ять) або третинна пам’ять (незалежна частина довготривалої пам’яті).

Цикл Папеса проходить наступним чином: гіпокамп → форникс → соскоподібні тіла в гіпоталамусі (corpora mamillaria) → кора язика → гіпокамп

Різні форми пам’яті

Зображення: “Модель людської пам’яті” з de.wikipedia. Ліцензія: CC BY-SA 2.0 DE

Технічний термін для пам'яті та пам'яті - мнестична функція. Важливі речі запам’ятовувати легше, ніж події, які не мають значення. Позитивний досвід особливо добре запам’ятається. До того ж спогади легші в позитивному настрої. І навпаки, запам’ятовувати складніше у фази втоми чи смутку.

Не всі спогади можна пояснити

Людина має декларативна пам’ять (явна пам'ять) та a процедурна пам’ять (неявна пам’ять). Те, що зберігає декларативна пам’ять, можна відтворити, оскільки людина усвідомлює досвід. З іншого боку, спогади з процедурної пам'яті не мають прямої пам'яті. Тим не менше, вони вливаються в поведінку. Класичним прикладом цього є вивчення мови.

Ультракоротка пам’ять (сенсорна пам’ять)

В ультракороткої пам’яті органи чуття отримують стимул, у формі a нервове збудження резонує. Цей процес займає менше секунди. Сприйняття може відбуватися через око або через вухо. Короткий спогад про око називається Піктограма що називається пам’яттю через вухо відлуння і так само швидко згасає. Тільки подразники, які потрапляють у короткочасну пам’ять, можуть тривати, оскільки ультракоротка пам’ять є немає варіантів зберігання.

Первинна пам’ять

Спогади в первинній пам’яті можна викликати, доки людина є стурбований тим, що відбувається. Якщо це перервано, пам'ять також втрачається. Досвід доступний лише постійно, лише якщо він перенесений у довготривалу пам’ять. Передбачається, що короткочасною пам'яттю є Транзитний пункт для досвіду в цьому Довготривала пам’ять є.

Мабуть, це так Гіпокампу бере участь у корі головного мозку. Це також свідчить той факт, що пошкодження гіпокампу дає змогу лише короткочасні спогади. Іншим терміном первинної пам'яті є "нестабільна пам'ять", оскільки вона дуже сприйнятлива до збоїв. Досить відволікти увагу, і те, що ви пережили чи почули, забувається. Кальцій має велике значення для процесів.

Довготривала пам’ять

Для зберігання інформації у довготривалій пам’яті важливо, щоб інформація, що зберігається, повторювалася. Цей процес легко зрозуміти, вивчаючи складні послідовності рухів, наприклад Б. у новому виді спорту.

Процес навчання в мозку

Гіпокамп також має велике значення для навчання. Існує зв'язок між нервовими клітинами і нервовим механізмом, яким, як вважають, є фізіологічний субстрат навчання. Цей фізіологічний субстрат складається з постійного електрофізіологічні, морфологічні та молекулярні зміни на нервових клітинах. Таким чином, щоб вміст був доступний протягом тривалого часу, LTP необхідний процес. Це Довгострокове потенціювання (тривале потенціювання). LTP дозволяє подразнення аферентних аксонів, а також більший приплив Ca, що відбувається протягом періодів часу, які можуть тривати тижнями.

Вивчене можна отримати з довготривалої пам’яті паралельно і на все життя. Процеси в довготривалій пам'яті працюють під впливом Нейромедіатор Глутамат (Глутамінова кислота).

Патологія пам'яті

Дуже складна система навченості та пам’яті схильна до порушень. Якщо тут виникають аномалії, диференціальну діагностику слід проводити з великою обережністю. Це також пов’язано з тим, що зміна мінерального балансу може спричинити порушення, які можуть створити враження хвороби (наприклад, дефіцит кальцію). Крім того, спостерігається збільшення деменції, що також пов’язано зі збільшенням тривалості життя. В даний час за оцінками 1,5 мільйона людей з деменцією перебувають у Німеччині.

амнезія

A амнезія - це розлад пам’яті, при якому пацієнт більше не може отримати доступ до вмісту пам’яті. Цей термін походить з грецької мови і складається з for for і mnémē для пам'яті. Це не самостійне захворювання, а навпаки Симптом захворювання або результат впливу на мозок. Цей вплив міг відбуватися ззовні або зсередини.

Це теж Неможливо врятувати те, що було пережито і навчене в амнезії. Це може вплинути на весь вміст або частини пам'яті, наприклад Б. з певної фази життя. У більшості випадків пацієнт краще пригадує події, що відбулися давно, ніж події, що відбулися нещодавно. Існують різні форми амнезії, але їх не можна суворо відокремлювати. Важливі наступні форми: Ретроградна амнезія, глобальна амнезія, минуща глобальна амнезія, конградна амнезія, психогенна амнезія.

Альцгеймера

З хворобою Альцгеймера справа доходить до одного Руйнування нервових клітин. Це може призвести до зменшення мозку до 20%. Як результат, Пересилання інформації порушено. Обробка вражень також уже неможлива в повному обсязі. При цьому відкладаються аномальні фрагменти білка. Хвороба Альцгеймера особливо вражає ділянки мозку, які необхідні для обробки інформації та поліпшення пам'яті.

Зліва здоровий мозок, праворуч - хворий на Альцгеймера

набрякати

Наша пам’ять через Ruhr Uni Bochum

Розвиток мозку та раннє навчання дітей Марією Клатте через Університет Кайзерслаутерна, Департамент соціальних наук

Рішення питань: 1С, 2 Б, 3 С