Učenie a pamäť - neurofyziologické základy

základy

Obrázok: „Ilustrácia z anatómie a fyziológie“ z webovej stránky Anatomy & Physiology, Connexions. Licencia: CC-BY 3.0

Čo sa učí?

Slovo učiť sa súvisí s „učením“ a „prefíkanosťou“ od svojho vzniku. Myslieť ešte o krok ďalej znamená tiež naučiť sa nasledovať príklad. Z toho sa dá odvodiť toto učenie proces je, dslúži na získanie vedomostí. Učenie je nevyhnutným predpokladom, aby pamäť mohla ukladať zážitky a nechať ich plynúť v činnosti, aby získala výhody a zabránila škodám.

Tvorba synapsií

Procesy učenia sa v prvej polovici života sú nevyhnutné pre vývoj nervovej sústavy. Prispejte aj k tomu Podnety a skúsenosti z prostredia ktoré zabezpečujú tvorbu nových synapsií a zlepšujú existujúce synaptické spojenia. Takéto zmeny sa nazývajú Nervová plasticita bez ohľadu na to, či sú založené na fyziologických alebo neuroanatomických požiadavkách.

Ako sa deti učia?

Už v Väčšina mozgových buniek sa tvorí počas tehotenstva. Po narodení však nervové bunky nemôžu navzájom komunikovať, pretože medzi nimi nie je nijaké spojenie. V prvých troch rokoch života tieto spojenia rastú. To sa deje prostredníctvom tvorby dendritov, ktoré umožňujú bunkám absorbovať informácie. Existuje aj formovanie synaptické spojenia, potrebné na odovzdanie informácií. Rozsah týchto spojení je vysoko nad skutočnou potrebou. Toto uľahčuje vykonávanie neskorších úprav tam, kde sú potrebné.

Schopnosť kojencov učiť sa

Dojčatá reagujú silno Stimuly. To je tiež dôležitý údaj o tom, že proces učenia sa začal. Tieto podnety sú tiež nevyhnutné pre vôbec vývoj mozgu. To naopak znamená, že dieťaťu bráni vo vývoji v prostredí s nízkym stimulom.

V tejto vývojovej fáze Schopnosť rozlišovať medzi tvárami a hlasmi zručností dospelých. ona je lepšie vyslovené a umožňuje dieťaťu rozlišovať medzi blízkymi opatrovateľmi, dôverníkmi a cudzincami. Dieťa stratí určitú mieru flexibility v jeho mentálnych schopnostiach prostredníctvom prvého odtlačku do osobného prostredia, ale procesy učenia sa stanú cielenejšími. Tento vývoj sa odohráva v prvej polovici života.

Ako funguje mozog?

Mozog sa do veľkej miery ovláda a nadmerne komunikuje Neuróny. Vývoj a z neho vyplývajúce možnosti závisia od environmentálnych a zmyslových podnetov. A spojenie stále existuje pre Miecha. Mozog spracováva zaznamenané vnemy, ktoré sú tiež navzájom prepojené. Pri tom čerpá zo skúseností uložených v pamäti. The väčšina dojmov je však potlačená. Mozog rozlišuje medzi dojmami, ktoré sa majú spracovať počas procesu učenia:

  • relevantnosť
  • Hodnota správ
  • dôležitosť
  • Zmysluplnosť

Obrázok: „Časti neurónu“ z philschatz.de. Licencia: CC BY 4.0

Dôležitosť emócií pri učení

Pri učení hrá dôležitú úlohu poznávanie a emócie. Slúžte tým Senzácie ako somatické markery, ktoré ovplyvňujú procesy spracovania, ukladania a zapamätávania. Súčasťou učenia je aj to špeciálne často používané nervové dráhy sa stávajú silnejšími. To znamená, že sa používajú dlhšie a hlavne rýchlejšie.

Učenie ako hromadenie a odbúravanie v mozgu

Proces učenia sa začína zaoberaním sa vonkajšími vplyvmi. Učenie vedie k zmenám v mozgu, ktoré možno rozdeliť do štyroch oblastí. To zahŕňa aj to Rozširuje sa, the Ladenie, the Rekonštrukcia a Prerezávanie.

Na Rozširuje sa bude Zlepšuje počet a silu neurálnych spojení, vytváraním sietí a zhromažďovaním existujúcich informácií. The Ladenie popisuje Vytváranie nových spojení. To zlepšuje neurálne spojenia. V rámci Rekonštrukcia príde k jednému Opäť sa naučiť. Existujúce výsledky učenia (motorické vzorce, ale aj rutinné procesy) sú nahradené novými, ktoré sú vhodnejšie. Tento proces je časovo náročný a stresujúci. The Prerezávanie popisuje Regresia neuronálneho potenciálu, ktorý sa nepoužíva alebo sa používa iba zriedka. To môže viesť k zmene spojenia, takže ich už nebude možné aktivovať.

Učenie sa člení na:

  • Zámerné učenie
  • Individuálne učenie
  • Kolektívne učenie
  • Telesné učenie
  • sociálne učenie

Dôležitosť sociálnej interakcie a pohybu

Človek potrebuje sociálnu interakciu. To platí aj pre mozog. Zrkadlové neuróny v mozgu zabezpečiť, aby sa vôbec mohli vyvinúť potrebné kognitívne orientačné vzorce. Pohyb je tiež dôležitý pre výkon mozgu. Platí to najmä pre prvých pár rokov života.

Lokalizácia procesov učenia a pamäte

Obrázok: „Cerebellum (zobrazené červenou farbou)“ z Databázového centra pre vedu o živote (DBCLS). Licencia: CC-BY-SA-2.1

Obrázok: „Dočasný lalok (zobrazený červenou farbou)“ z Databázového centra pre vedu o živote (DBCLS). Licencia: CC-BY-SA-2.1

Motorické učenie je v neurónoch Mozoček a Bazálna uzlina lokalizovaný. Deklaratívna pamäť je v Mediálny temporálny lalok. Ak dôjde k lézii hipokampu, je výsledkom anterográdna amnézia. To znamená, že nové informácie už nie je možné uložiť.

Pamäťové systémy

The procesná pamäť sa nachádza na Striatum, kedy Uľahčujúce bude Neurocortex použité. Asociatívne vzdelávanie sa uskutočňuje v Amygdala a pre motorické procesy v mozoček namiesto toho sa neasociatívne učenie uskutočňuje v návyku a senzibilizácii (obe prostredníctvom reflexných kruhov).

Hebbovo pravidlo

Ak je axón neurónu A dostatočne blízko neurónu B, ktorý je neurónom B opakovane alebo trvalo excitovaný neurónom A, potom účinnosť neurónu A na excitáciu neurónu B prostredníctvom rastových procesov alebo metabolických zmien v jednom alebo v jednom z dvoch Zvýšili sa neuróny. To znamená, že zmeny nervového systému spojené so skúsenosťami závisia od určitých podmienok.

Tvorba pamäti a Papezov cyklus

Papezov cyklus má veľký význam pre formovanie pamäti. Nachádza sa v strede limbického systému. The limbický systém leží nad mozgovým kmeňom a je prítomný u všetkých cicavcov. Je to dôležité pre spoločenské správanie, starostlivosť, lásku, strach a učenie sa napodobňovaním.

Papezov cyklus

Podľa definície je Papezov cyklus reťazcom neurónov pomenovaných po jeho objaviteľovi Jamesovi Papezovi. Funkcie v Papezov cyklus pre výkon pamäte ešte neboli úplne preskúmané. Predpoklad, že sa tam ovláda hnev a hnev, sa dnes považuje za zastaraný, pretože sa zistilo, že cyklus je oveľa zložitejší, ako predpokladal sám Papez.

Dnes sa predpokladá, že Papezov cyklus slúži na ukladanie obsahu pamäte. Preto sa obsah prenáša z Primárna pamäť (Krátkodobá pamäť) do Sekundárna pamäť (Dlhodobá pamäť) alebo terciárna pamäť (samostatná súčasť dlhodobej pamäte).

Papezov cyklus prebieha nasledovne: hipokampus → fornix → mamilárne telieska v hypotalame (corpora mamillaria) → cingulárna kôra → hipokampus

Rôzne formy pamäti

Obrázok: „Model ľudskej pamäte“ z de.wikipedia. Licencia: CC BY-SA 2.0 DE

Odborný výraz pre pamäť a spomienku je domáca funkcia. Dôležité veci si pamätáte ľahšie ako udalosti, na ktorých nezáleží. Na pozitívne skúsenosti sa bude pamätať obzvlášť dobre. Okrem toho sú spomienky ľahšie v pozitívnej nálade. Naopak, zapamätanie je náročnejšie vo fázach únavy alebo smútku.

Nie všetky spomienky sa dajú vysvetliť

Človek má a deklaratívna pamäť (explicitná pamäť) a a procesná pamäť (implicitná pamäť). To, čo sa dá deklaratívna pamäť uložiť, je možné reprodukovať, pretože človek si túto skúsenosť uvedomuje. Spomienky z procedurálnej pamäte sú naopak bez priamej pamäte. Napriek tomu prúdia do správania. Klasickým príkladom je učenie sa jazyka.

Ultra krátkodobá pamäť (senzorická pamäť)

V ultrakrátkej pamäti zmyslové orgány dostávajú stimul, vo forme a nervová excitácia rezonuje. Tento proces trvá menej ako sekundu. Vnímanie môže prebiehať cez oko alebo cez ucho. Krátka spomienka na oko sa volá Ikona ktorý sa nazýva pamäť cez ucho ozvena a rovnako rýchlo zhasne. Vydržať môžu iba podnety, ktoré sa dostanú do krátkodobej pamäte, pretože ultrakrátkodobá pamäť má žiadne možnosti ukladania.

Primárna pamäť

Spomienky v primárnej pamäti je možné vyvolať, pokiaľ je to človek znepokojený tým, čo sa deje. Ak sa preruší, stratí sa aj pamäť. Skúsenosti sú k dispozícii iba natrvalo, ak sú prenesené do dlhodobej pamäte. Predpokladá sa, že krátkodobou pamäťou je Tranzitný bod za zážitky v tom Dlhodobá pamäť je.

Očividne je Hippocampus zúčastňuje sa na mozgovej kôre. Ukazuje to aj skutočnosť, že poškodenie hipokampu umožňuje iba krátkodobé spomienky. Ďalším pojmom pre primárnu pamäť je „nestabilná pamäť“, pretože je veľmi náchylná na zlyhanie. Stačí rozptýlenie a na to, čo ste zažili alebo počuli, sa zabudlo. Vápnik má pre procesy veľký význam.

Dlhodobá pamäť

Pre ukladanie informácií do dlhodobej pamäte je dôležité, aby sa informácie, ktoré sa majú ukladať, opakovali. Tento proces je ľahko pochopiteľný pri učení zložitých pohybových sekvencií, napr. B. v novom športe.

Proces učenia v mozgu

Hipokampus má tiež veľký význam pre učenie. Existuje spojenie medzi nervovými bunkami a nervovým mechanizmom, o ktorom sa predpokladá, že je fyziologický substrát učenia. Tento fyziologický substrát pozostáva z permanentného elektrofyziologické, morfologické a molekulárne zmeny na nervové bunky. Takže tento obsah je k dispozícii dlho, LTP požadovaný proces. To je Dlhodobé zosilnenie (dlhodobé potencovanie). LTP umožňuje podráždenie aferentných axónov, ako aj väčší prítok Ca počas období, ktoré môžu trvať týždne.

To, čo sme sa naučili, je možné získať z dlhodobej pamäte paralelne a na celý život. Procesy v dlhodobej pamäti prebiehajú pod vplyvom Neurotransmiter Glutamát (Kyselina glutámová).

Patológia pamäti

Vysoko komplexný systém okolo učenia a pamäte je náchylný na poruchy. Ak sa tu vyskytnú anomálie, je potrebné pri diferenciálnej diagnostike postupovať veľmi opatrne. Je to spôsobené aj skutočnosťou, že posuny v minerálnej rovnováhe už môžu spôsobovať poruchy, ktoré môžu vyvolávať dojem choroby (napríklad nedostatok vápnika). Okrem toho sa zvyšuje demencia, ktorá sa dá pripísať aj predlžovaniu strednej dĺžky života. V súčasnosti sa odhaduje, že v Nemecku žije 1,5 milióna ľudí s demenciou.

amnézia

A amnézia je porucha pamäti, pri ktorej pacient už nemá prístup k pamäťovému obsahu. Termín pochádza z gréčtiny a je zložený z for for a mnémē pre pamäť. Nejde skôr o nezávislé ochorenie Príznak choroby alebo výsledok nárazu na mozog. Tento vplyv mohol prichádzať zvonka alebo zvnútra.

To tiež Uloženie toho, čo sa zažilo a naučilo, nie je pri amnézii možné. Môže to mať vplyv na všetok obsah alebo časti pamäte, napr. B. z určitej fázy života. Vo väčšine prípadov je pacient schopný lepšie si vybaviť udalosti, ktoré sa stali už dávno, ako udalosti, ktoré sa stali nedávno. Existujú rôzne formy amnézie, ale nemožno ich navzájom striktne oddeliť. Dôležité sú tieto formy: Retrográdna amnézia, globálna amnézia, prechodná globálna amnézia, konvertujúca amnézia, psychogénna amnézia.

Alzheimerova choroba

Pri Alzheimerovej chorobe k tomu dôjde Zničenie nervových buniek. To môže mať za následok zmenšenie mozgu až o 20%. V dôsledku toho Zasielanie informácií je narušené. Spracovanie dojmov už tiež nie je možné v plnom rozsahu. Zároveň sa ukladajú abnormálne proteínové fragmenty. Alzheimerova choroba postihuje najmä oblasti mozgu, ktoré sú potrebné na spracovanie informácií a zlepšenie pamäti.

Na ľavej strane zdravý mozog, na pravej strane pacient s Alzheimerovou chorobou

Populárne skúškové otázky o fyziológii učenia a pamäti

Riešenia nájdete pod odkazmi.

1. Čo platí pre krátkodobú pamäť?

  1. Prístupné asi hodinu
  2. Prenáša všetky informácie do dlhodobej pamäte
  3. Závisí to od funkčnosti hipokampu
  4. Ukladá najdôležitejšie informácie
  5. Nezachytáva informácie z ucha

2. Ktoré tvrdenie je správne?

  1. Novorodenci musia ešte vyvinúť nervové bunky
  2. Novorodenci zatiaľ nemajú žiadne spojenie medzi nervovými bunkami
  3. Spojenie medzi nervovými bunkami sa vytvára vo veku 3 rokov
  4. Vytvorenie spojenia je pevné a nemenné
  5. Dendrity zabezpečujú, aby sa informácie uchovávali v mozgu

3. Mozog spracováva informácie podľa:

  1. množstvo
  2. Skúsenosti
  3. Zmysluplnosť
  4. Osobný dojem
  5. Čas, ktorý zostáva v krátkodobej pamäti

nafúknuť

Naša pamäť prostredníctvom Ruhr Uni Bochum

Rozvoj mozgu a vzdelávanie v ranom detstve Maria Klatte prostredníctvom univerzity v Kaiserslauterne, katedry spoločenských vied

Riešenia otázok: 1C, 2B, 3C