Làm thế nào để bạn học bộ não của con người?



Bộ não của chúng ta học từ kinh nghiệm: đối mặt với môi trường của chúng ta làm thay đổi hành vi của chúng ta thông qua việc sửa đổi hệ thống thần kinh của chúng ta (Carlson, 2010). Mặc dù chúng ta vẫn chưa biết chính xác và ở tất cả các cấp độ của từng cơ chế hóa học thần kinh và vật lý liên quan đến quá trình này, các bằng chứng thực nghiệm khác nhau đã tích lũy kiến ​​thức khá rộng về các cơ chế liên quan đến quá trình học tập.

Bộ não thay đổi trong suốt cuộc đời của chúng ta. Các tế bào thần kinh cấu thành nó có thể được sửa đổi do hậu quả của các nguyên nhân khác nhau: sự phát triển, sự đau khổ của một số loại chấn thương não, tiếp xúc với kích thích môi trường và về cơ bản, là kết quả của việc học (BNA, 2003).

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm cơ bản của việc học não
  • 2 loại hình học tập não
    • 2.1 - Học tập không liên kết
    • 2.2 - Học tập kết hợp
  • 3 Thần kinh học não
    • 3.1 Trao quyền và trầm cảm
  • 4 Thói quen và nhận thức
    • 4.1 Thói quen
    • 4.2 Nhạy cảm
  • 5 Hợp nhất học tập trong não
  • 6 tài liệu tham khảo

Đặc điểm cơ bản của việc học não

Học hỏi là một quá trình thiết yếu, cùng với trí nhớ, là phương tiện chính mà chúng sinh phải thích nghi với những thay đổi định kỳ trong môi trường của chúng ta.

Chúng tôi sử dụng thuật ngữ học tập để chỉ thực tế là trải nghiệm tạo ra những thay đổi trong hệ thống thần kinh của chúng tôi, có thể tồn tại lâu dài và liên quan đến việc sửa đổi ở cấp độ hành vi (Morgado, 2005).

Các trải nghiệm tự thay đổi cách thức mà sinh vật của chúng ta cảm nhận, hành động, suy nghĩ hoặc kế hoạch, thông qua việc sửa đổi SN, thay đổi các mạch tham gia vào các quá trình này (Carlson, 2010).

Theo cách này, cùng lúc sinh vật của chúng ta tương tác với môi trường, các kết nối synap trong não của chúng ta sẽ trải qua những thay đổi, những kết nối mới sẽ được thiết lập, những kết nối hữu ích trong tiết mục hành vi của chúng ta sẽ được tăng cường hoặc những thứ khác không hữu ích hoặc hiệu quả sẽ biến mất (BNA, 2003).

Do đó, nếu việc học phải làm với những thay đổi xảy ra trong hệ thống thần kinh của chúng ta là kết quả của những trải nghiệm của chúng ta, khi những thay đổi này được củng cố, chúng ta có thể nói về những ký ức. (Carlson, 2010). Trí nhớ là một hiện tượng được suy ra từ những thay đổi xảy ra trong SN và mang lại cảm giác liên tục cho cuộc sống của chúng ta (Morgado, 2005).

Do có nhiều dạng hệ thống học tập và trí nhớ, hiện tại người ta cho rằng quá trình học tập và hình thành ký ức mới phụ thuộc vào độ dẻo của khớp thần kinh, một hiện tượng qua đó các nơ-ron thay đổi khả năng giao tiếp với nhau (BNA, 2003). ).

Các loại hình học tập não

Trước khi mô tả các cơ chế não liên quan đến quá trình học tập, cần phải mô tả các hình thức học tập khác nhau, trong đó chúng ta có thể phân biệt ít nhất hai loại hình học tập cơ bản: học tập không liên kết và học tập kết hợp.

-Học không liên kết

Học tập không liên kết đề cập đến sự thay đổi trong phản ứng chức năng xảy ra để đáp ứng với việc trình bày một kích thích duy nhất. Học tập không liên kết lần lượt có thể có hai loại: thói quen hoặc sự nhạy cảm (Bear et al., 2008).

Thói quen

Sự trình bày lặp đi lặp lại của một kích thích tạo ra sự giảm cường độ của phản ứng với nó (Bear et al., 2008).

Ví dụ: sTôi sống trong một ngôi nhà chỉ có một chiếc điện thoại. Khi nó đổ chuông, nó chạy để trả lời cuộc gọi, tuy nhiên, mỗi lần thực hiện, cuộc gọi lại dành cho người khác. Vì điều này xảy ra liên tục, bạn sẽ ngừng phản ứng với điện thoại và thậm chí có thể ngừng nghe nó (Bear và cộng sự, 2008).

Nhạy cảm

Việc trình bày một kích thích mới hoặc mãnh liệt tạo ra một phản ứng với cường độ tăng lên đối với tất cả các kích thích sau.

Ví dụ: sUponga, người đang đi bộ dọc theo một vỉa hè của một con đường được thắp sáng vào ban đêm, và đột nhiên một sự cố mất điện xảy ra. Bất kỳ kích thích mới hoặc lạ xuất hiện, chẳng hạn như tiếng bước chân hoặc nhìn thấy đèn pha của một chiếc xe đang đến gần, sẽ làm thay đổi nó. Các kích thích giác quan (mất điện) đã dẫn đến một sự nhạy cảm, tăng cường phản ứng của nó đối với tất cả các kích thích sau đây (Bear và cộng sự, 2008).

-Học liên kết

Kiểu học này dựa trên việc thiết lập mối liên hệ giữa các kích thích hoặc sự kiện khác nhau. Trong học tập kết hợp, chúng ta có thể phân biệt hai loại phụ: điều hòa cổ điển và điều hòa không khí (Bear et al., 2008).

Điều hòa cổ điển

Trong kiểu học này, sự liên kết giữa một kích thích gây ra phản ứng (phản ứng vô điều kiện hoặc phản ứng vô điều kiện, RNC / RI), kích thích vô điều kiện hoặc vô điều kiện (ENC / EI) và một kích thích khác thường không gây ra phản ứng sẽ xảy ra. kích thích có điều kiện (EC), và điều đó sẽ yêu cầu đào tạo.

Bài thuyết trình được ghép nối của EC và EI, sẽ liên quan đến việc trình bày phản ứng đã học (phản ứng có điều kiện, RC) đối với kích thích được đào tạo. Điều hòa sẽ chỉ xảy ra nếu các kích thích được trình bày đồng thời hoặc nếu EC đi trước ENC trong một khoảng thời gian rất ngắn (Bear et al., 2008).

Ví dụ: a Kích thích ENC / EC, trong trường hợp chó, có thể là một miếng thịt. Khi hình dung ra thịt, những con chó sẽ phát ra phản ứng tiết nước bọt (RNC / RI). Tuy nhiên, nếu một con chó được trình bày như một kích thích, âm thanh của tiếng chuông sẽ không thể hiện bất kỳ phản ứng cụ thể. Nếu chúng ta trình bày cả hai kích thích đồng thời hoặc đầu tiên là tiếng chuông (EC) và sau đó là thịt, sau khi đào tạo lặp đi lặp lại. Âm thanh sẽ có thể kích thích phản ứng của nước bọt, mà không cần trình bày thịt. Đã có sự liên kết giữa thực phẩm và thịt. Âm thanh (EC) có khả năng kích thích phản ứng có điều kiện (RC), chảy nước miếng.

Điều hòa không khí

Trong kiểu học này, bạn học cách liên kết một phản ứng (hành động vận động) với một kích thích đáng kể (một phần thưởng). Để điều hòa không khí xảy ra, điều cần thiết là sự kích thích hoặc phần thưởng xảy ra sau phản ứng của cá nhân.

Ngoài ra, động lực cũng sẽ là một yếu tố quan trọng. Mặt khác, một điều hòa dụng cụ cũng sẽ xảy ra nếu, thay vì phần thưởng, cá nhân có được sự biến mất của một kích thích hóa trị gây khó chịu (Bear et al., 2008).

Ví dụ: sTôi giới thiệu một con chuột đói trong hộp có một cái cần gạt sẽ cung cấp thức ăn, khi khám phá chiếc hộp, con chuột sẽ nhấn cần số (hành động của động cơ) và quan sát thấy thức ăn xuất hiện (phần thưởng). Sau khi thực hiện hành động này nhiều lần hơn, chuột sẽ liên kết áp lực của đòn bẩy với việc lấy thức ăn. Do đó, bạn sẽ nhấn cần gạt cho đến khi nó được bão hòa (Bear và cộng sự, 2008).

Thần kinh học não

Trao quyền và trầm cảm

Như chúng tôi đã đề cập trước đó, người ta cho rằng học tập và trí nhớ phụ thuộc vào các quá trình dẻo khớp thần kinh.

Do đó, các nghiên cứu khác nhau đã chỉ ra rằng các quá trình học tập (trong số đó là các quá trình được mô tả ở trên) và bộ nhớ, dẫn đến những thay đổi trong kết nối synap làm thay đổi sức mạnh và khả năng giao tiếp giữa các tế bào thần kinh.

Những thay đổi trong kết nối này sẽ là kết quả của các cơ chế phân tử và tế bào điều chỉnh hoạt động này do hậu quả của sự kích thích và ức chế tế bào thần kinh điều chỉnh độ dẻo cấu trúc.

Do đó, một trong những đặc điểm chính của các khớp thần kinh kích thích và ức chế là mức độ biến đổi cao về hình thái và tính ổn định của chúng xảy ra do hoạt động của chúng và thời gian trôi qua (Caroni et al., 2012).

Các nhà khoa học chuyên về lĩnh vực này đặc biệt quan tâm đến những thay đổi dài hạn trong lực synap, do hậu quả của quá trình trao quyền lâu dài (PLP) - và trầm cảm lâu dài (DLP).

  • Trao quyền lâu dài: sự gia tăng sức mạnh của khớp thần kinh xảy ra do sự kích thích hoặc kích hoạt lặp lại của kết nối synap. Do đó, một phản ứng nhất quán sẽ xuất hiện với sự có mặt của kích thích, như trong trường hợp nhạy cảm.
  • Trầm cảm lâu dài (DLP): sự gia tăng sức mạnh của khớp thần kinh xảy ra do hậu quả của việc không kích hoạt lặp lại kết nối synap. Do đó, cường độ của phản ứng đối với kích thích sẽ ít hơn hoặc thậm chí là không. Chúng ta có thể nói rằng một quá trình tập sự xảy ra.

Thói quen và nhận thức

Các nghiên cứu thực nghiệm đầu tiên quan tâm đến việc xác định các thay đổi nơ-ron làm nền tảng cho việc học và trí nhớ, đã sử dụng các hình thức học đơn giản như thói quen, sự nhạy cảm hoặc điều hòa cổ điển..

Trong bức tranh toàn cảnh này, nhà khoa học người Mỹ Eric Kandel đã tập trung nghiên cứu về phản xạ rút lại nhánh của Aplysia Califórnica, bắt đầu từ tiền đề rằng các cấu trúc nơ-ron tương tự giữa chúng và các hệ thống ưu việt.

Những nghiên cứu này cung cấp bằng chứng ban đầu rằng trí nhớ và học tập được trung gian bởi tính dẻo của các kết nối synap giữa các nơ-ron tham gia vào hành vi, cho thấy việc học dẫn đến những thay đổi sâu sắc về cấu trúc đi kèm với việc lưu trữ bộ nhớ (Mayford et al. al., 2012).

Kandel, như Ramón y Cajal, kết luận rằng các kết nối synap không phải là bất biến và những thay đổi về cấu trúc và / hoặc giải phẫu là cơ sở của bộ nhớ lưu trữ (Mayford et al., 2012).

Trong bối cảnh của các cơ chế học tập hóa học thần kinh, các sự kiện khác nhau sẽ diễn ra cả về thói quen và sự nhạy cảm.

Thói quen

Như chúng tôi đã đề cập trước đó, thói quen bao gồm giảm cường độ của phản ứng, hậu quả của việc trình bày lặp đi lặp lại của một kích thích. Khi một kích thích được cảm nhận bởi tế bào thần kinh nhạy cảm, một tiềm năng kích thích được tạo ra cho phép đáp ứng hiệu quả.

Khi kích thích được lặp đi lặp lại, tiềm năng kích thích giảm dần, cho đến khi cuối cùng nó không vượt qua ngưỡng phóng điện tối thiểu cần thiết để tạo ra một tiềm năng hành động sau synap, khiến nó có thể co thắt cơ bắp.

Lý do tại sao tiềm năng kích thích này giảm là do thực tế là khi kích thích liên tục lặp lại, sản lượng ion kali tăng lên được tạo ra (K+), từ đó làm cho các kênh canxi đóng lại (Ca2+), ngăn chặn sự xâm nhập của các ion canxi. Do đó, quá trình này được tạo ra bởi sự giảm phát hành glutamate (Mayford et al, 2012).

Nhạy cảm

Nhạy cảm là một hình thức học tập phức tạp hơn so với thói quen, trong đó một kích thích mãnh liệt tạo ra một phản ứng phóng đại đối với tất cả các kích thích sau đây, ngay cả những kích thích trước đây gây ra ít hoặc không có phản ứng.

Mặc dù là một hình thức học tập cơ bản, nó có các giai đoạn khác nhau, trong ngắn hạn và dài hạn. Mặc dù sự nhạy cảm ngắn hạn sẽ liên quan đến những thay đổi khớp thần kinh nhanh và năng động, sự nhạy cảm lâu dài sẽ dẫn đến những thay đổi lâu dài và ổn định do những thay đổi cấu trúc sâu sắc.

Theo nghĩa này, với sự có mặt của kích thích nhạy cảm (mãnh liệt hoặc mới), một sự giải phóng glutamate sẽ xảy ra, khi lượng phát hành bởi thiết bị đầu cuối trước sinh quá mức, kích hoạt thụ thể AMPA sau synap.

Thực tế này sẽ cho phép sự xâm nhập của Na2 + vào tế bào thần kinh sau synap cho phép khử cực cũng như giải phóng các thụ thể NMDA, cho đến nay đã bị các ion Mg2 + chặn lại, cả hai sự kiện sẽ cho phép một dòng Ca2 + tràn vào tế bào thần kinh sau synap.

Nếu kích thích nhạy cảm được trình bày liên tục, nó sẽ gây ra sự gia tăng liên tục của Ca2 +, sẽ kích hoạt các kinase khác nhau, dẫn đến sự bắt đầu biểu hiện sớm các yếu tố di truyền và tổng hợp protein. Tất cả điều này sẽ dẫn đến những thay đổi cấu trúc dài hạn.

Do đó, sự khác biệt cơ bản giữa cả hai quá trình là trong quá trình tổng hợp protein. Trước hết, trong nhận thức ngắn hạn, hành động của nó là không cần thiết để nó xảy ra.

Về phần mình, trong nhận thức lâu dài là điều cần thiết để tạo ra sự tổng hợp protein để tạo ra những thay đổi lâu dài và ổn định, có mục tiêu là sự hình thành và duy trì các kiến ​​thức mới.

Hợp nhất học tập trong não

Học tập và trí nhớ là kết quả của những thay đổi cấu trúc xảy ra do kết quả của tính dẻo synap. Để những thay đổi cấu trúc này diễn ra, cần phải duy trì quá trình tạo ra tiềm năng lâu dài, hoặc củng cố lực lượng synap..

Như trong việc gây ra sự nhạy cảm lâu dài, cần cả sự tổng hợp protein và sự biểu hiện của các yếu tố di truyền sẽ dẫn đến thay đổi cấu trúc. Để những sự kiện này xảy ra, một loạt các yếu tố phân tử phải diễn ra:

  • Sự gia tăng liên tục của Ca2 + trong thiết bị đầu cuối sẽ kích hoạt các kinase khác nhau, dẫn đến sự khởi đầu của sự biểu hiện sớm của các yếu tố di truyền và sự tổng hợp protein sẽ dẫn đến việc tạo ra các thụ thể AMPA mới sẽ được đưa vào màng và sẽ duy trì PLP.

Những sự kiện phân tử này sẽ dẫn đến sự thay đổi kích thước và hình dạng đuôi gai, có thể làm tăng hoặc giảm số lượng gai gai của một số vùng nhất định.

Ngoài những thay đổi cục bộ này, nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng những thay đổi cũng xảy ra trên toàn cầu, vì bộ não hoạt động như một hệ thống thống nhất.

Do đó, những thay đổi cấu trúc này là nền tảng của việc học, ngoài ra, khi những thay đổi này có xu hướng tồn tại theo thời gian, chúng ta sẽ nói từ bộ nhớ.

Tài liệu tham khảo

  1. (2008). Trong hiệp hội B. N. và BNA, Khoa học thần kinh Khoa học của bộ não. Giới thiệu cho sinh viên trẻ. Liverpool.
  2. Gấu, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2008). Khoa học thần kinh: khám phá não bộ. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkings.
  3. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Độ dẻo cấu trúc khi học: quy định và hư cấu. Thiên nhiên, 13, 478-490.
  4. Nguyên tắc cơ bản của sinh lý học hành vi. (2010). Trong N. Carlson. Madrid: Pearson.
  5. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E. R. (s.f.). Synapses và bộ nhớ lưu trữ.
  6. Morgado, L. (2005). Tâm lý học về học tập và trí nhớ: nguyên tắc cơ bản và những tiến bộ gần đây. Rev Neurol, 40(5), 258-297.