Vores hjerne lærer fra oplevelser: Når vi møder vores miljø, ændrer vi vores adfærd gennem modifikation af vores nervesystem (Carlson, 2010). På trods af at vi stadig er langt fra at vide nøjagtigt og på alle niveauer hver af de neurokemiske og fysiske mekanismer, der deltager i denne proces, har de forskellige eksperimentelle beviser samlet meget omfattende viden om de mekanismer, der er involveret i læringsprocessen..
Hjernen ændrer sig gennem vores liv. Neuroner, der komponerer det, kan modificeres som en konsekvens af forskellige årsager: udvikling, der lider af en eller anden form for hjerneskade, eksponering for miljøstimulering og fundamentalt som en konsekvens af læring (BNA, 2003).
Artikelindeks
Læring er en vigtig proces, der sammen med hukommelsen er det vigtigste middel, som levende væsener har for at tilpasse sig de tilbagevendende ændringer i vores miljø.
Vi bruger udtrykket læring til at henvise til det faktum, at oplevelsen skaber ændringer i vores nervesystem (NS), som kan være varige og antyde en ændring på adfærdsmæssigt niveau (Morgado, 2005).
Selve oplevelserne ændrer den måde, hvorpå vores organisme opfatter, handler, tænker eller planlægger, gennem modifikation af NS og ændrer de kredsløb, der deltager i disse processer (Carlson, 2010).
På denne måde, på samme tid som vores organisme interagerer med miljøet, vil de synaptiske forbindelser i vores hjerne gennemgå ændringer, nye forbindelser kan etableres, de, der er nyttige i vores adfærdsmæssige repertoire, styrkes, eller andre, der ikke er nyttige eller effektive, forsvinder (BNA, 2003).
Derfor, hvis læring har at gøre med de ændringer, der opstår i vores nervesystem som et resultat af vores oplevelser, når disse ændringer konsolideres, kan vi tale om minder. (Carlson, 2010). Hukommelse er et fænomen udledt af de ændringer, der forekommer i NS og giver en følelse af kontinuitet i vores liv (Morgado, 2005).
På grund af de mange former for læring og hukommelsessystemer antages det i øjeblikket, at læringsprocessen og dannelsen af nye minder er afhængige af synaptisk plasticitet, et fænomen, hvor neuroner ændrer deres evne til at kommunikere med hinanden (BNA, 2003).
Før vi beskriver hjernemekanismerne involveret i indlæringsprocessen, vil det være nødvendigt at karakterisere de forskellige former for læring, inden for hvilke vi kan differentiere mindst to grundlæggende typer læring: ikke-associativ læring og associativ læring..
Ikke-associativ læring henviser til ændringen i det funktionelle respons, der opstår som svar på præsentationen af en enkelt stimulus. Ikke-associativ læring kan igen være af to typer: tilvænning eller sensibilisering (Bear et al., 2008).
Den gentagne præsentation af en stimulus producerer et fald i intensiteten af responsen på den (Bear et al., 2008).
Eksempel: sJeg boede i et hus med kun en telefon. Når det ringer, løber han for at besvare opkaldet, men hver gang han gør, er opkaldet til en anden. Da dette sker gentagne gange, vil du stoppe med at reagere på telefonen og måske endda stoppe med at høre det. (Bear et al., 2008).
Præsentationen af en ny eller intens stimulus frembringer et respons af øget størrelse på alle efterfølgende stimuli.
Eksempel: sAntag, at du går på et fortov i en oplyst gade om natten, og at der straks opstår strømafbrydelse. Enhver ny eller mærkelig stimulus, der vises, såsom at høre fodspor eller se forlygterne på en bil, der nærmer sig, vil forstyrre det. Den følsomme stimulus (blackout) førte til sensibilisering, hvilket forstærker dens reaktion på alle efterfølgende stimuli (Bear et al., 2008).
Denne type læring er baseret på etablering af associering mellem forskellige stimuli eller begivenheder. Inden for associativ læring kan vi skelne mellem to undertyper: klassisk konditionering og instrumental konditionering (Bear et al., 2008).
I denne type læring vil der være en sammenhæng mellem en stimulus, der forårsager et respons (ubetinget respons eller ubetinget respons, RNC / RI), ubetinget eller ubetinget stimulus (ENC / EI), og en anden stimulus, der normalt ikke fremkalder svaret, betinget stimulus (CS), og det kræver træning.
Den parrede præsentation af CS og USA vil involvere præsentationen af det lærte svar (betinget respons, CR) til den trænede stimulus. Konditionering vil kun forekomme, hvis stimuli præsenteres samtidigt, eller hvis CS foregår ENC i et meget kort tidsinterval (Bear et al., 2008).
Eksempel: a ENC / EC-stimulering kan i tilfælde af hunde være et stykke kød. Når man ser kødet, udsender hundene et spytningsrespons (RNC / RI). Men hvis vi præsenterer lyden af en klokke til en hund som en stimulus, vil den ikke præsentere noget særligt svar. Hvis vi præsenterer begge stimuli samtidigt eller først lyden af klokken (CE) og derefter kødet efter gentagen træning. Lyden vil være i stand til at fremkalde spytningsresponsen, uden at kødet er til stede. Der har været en sammenhæng mellem mad og kød. Lyd (EC) er i stand til at fremkalde en betinget reaktion (CR), spyt.
I denne type læring lærer du at forbinde et svar (motorisk handling) med en betydelig stimulus (en belønning). For at instrumental konditionering skal forekomme, er det nødvendigt, at stimulus eller belønning finder sted efter individets svar.
Desuden vil motivation også være en vigtig faktor. På den anden side vil en instrumental konditionering også forekomme, hvis individet i stedet for en belønning forsvinder af en aversiv valensstimulus (Bear et al., 2008).
Eksempel: sHvis vi introducerer en sulten rotte i en kasse med et håndtag, der giver den mad, når rotten udforskes, vil rotten trykke på håndtaget (motorhandling) og observere, at maden vises (belønning). Når du har udført denne handling flere gange, forbinder rotten håndtaget med at skaffe mad. Derfor skal du trykke på håndtaget, indtil du er tilfreds. (Bear et al., 2008).
Som vi nævnte tidligere, menes læring og hukommelse at afhænge af synaptiske plasticitetsprocesser..
Således har forskellige undersøgelser vist, at indlæringsprocesser (blandt dem der er beskrevet ovenfor) og hukommelse giver anledning til ændringer i synaptisk forbindelse, der ændrer styrken og kommunikationskapaciteten mellem neuroner..
Disse ændringer i forbindelse ville være resultatet af molekylære og cellulære mekanismer, der regulerer denne aktivitet som en konsekvens af neuronal excitation og inhibering, der regulerer strukturel plasticitet..
Således er et af de vigtigste kendetegn ved exciterende og hæmmende synapser det høje niveau af variabilitet i deres morfologi og stabilitet, der opstår som en konsekvens af deres aktivitet og tidens gang (Caroni et al., 2012).
Forskere, der er specialiserede inden for dette område, er specifikt interesserede i de langsigtede ændringer i synaptisk styrke som en konsekvens af langvarig potentiering (PLP) - og langvarig depression (DLP) processer..
De første eksperimentelle undersøgelser, der er interesserede i at identificere de neurale ændringer, der ligger til grund for læring og hukommelse, brugte enkle former for læring såsom tilvænning, sensibilisering eller klassisk konditionering.
I dette scenarie fokuserede den amerikanske videnskabsmand Eric Kandel sine studier på glys-tilbagetrækningsrefleksen af Aplysia Califórnica, startende med den forudsætning, at neurale strukturer er analoge mellem disse og højere systemer..
Disse undersøgelser leverede første bevis for, at hukommelse og læring medieres af plasticiteten af synaptiske forbindelser mellem neuroner, der er involveret i adfærd, hvilket afslører, at læring fører til dybe strukturelle ændringer, der ledsager hukommelseslagring (Mayford et al., 2012).
Kandel konkluderer ligesom Ramón y Cajal, at synaptiske forbindelser ikke er uforanderlige, og at strukturelle og / eller anatomiske ændringer udgør grundlaget for hukommelseslagring (Mayford et al., 2012).
I sammenhæng med de neurokemiske mekanismer for læring vil forskellige begivenheder finde sted både for tilvænning og sensibilisering.
Som vi nævnte tidligere, består tilvænning af et fald i responsens intensitet, en konsekvens af den gentagne præsentation af en stimulus. Når en stimulus opfattes af den sensoriske neuron, genereres et exciterende potentiale, der tillader et effektivt svar.
Efterhånden som stimulus gentages, falder det exciterende potentiale gradvist, indtil det endelig ikke overskrider den minimale udledningstærskel, der er nødvendig for at generere et postsynaptisk handlingspotentiale, hvilket muliggør muskelsammentrækning..
Årsagen til, at dette exciterende potentiale falder, er, da stimulus gentages kontinuerligt, er der et stigende output af kaliumioner (K+), hvilket igen medfører lukning af calciumkanaler (Cato+), som forhindrer indtrængen af calciumioner. Derfor produceres denne proces ved et fald i frigivelsen af glutamat (Mayford et al, 2012).
Sensibilisering er en mere kompleks form for læring end tilvænning, hvor en intens stimulus producerer et overdrevet svar på alle efterfølgende stimuli, selv dem der tidligere fremkaldte ringe eller intet svar..
På trods af at det er en grundlæggende form for læring, præsenterer den forskellige faser, kort og lang sigt. Mens kortvarig sensibilisering ville indebære hurtige og dynamiske synaptiske ændringer, ville langsigtet sensibilisering føre til varige og stabile ændringer som følge af dybe strukturelle ændringer..
I denne forstand vil der i nærvær af den sensibiliserende stimulus (intens eller ny) opstå en frigivelse af glutamat, når den mængde, der frigives af den presynaptiske terminal, er for stor, vil den aktivere de postsynaptiske AMPA-receptorer.
Denne kendsgerning vil tillade indgang af Na2 + i det postsynaptiske neuron, hvilket tillader dets depolarisering såvel som frigivelse af NMDA-receptorer, som indtil nu blev blokeret af Mg2 + -ioner, begge begivenheder vil tillade en massiv indgang af Ca2 + i den postsynaptiske neuron ..
Hvis den sensibiliserende stimulus præsenteres kontinuerligt, vil den forårsage en vedvarende stigning i Ca2 + input, som vil aktivere forskellige kinaser, hvilket fører til initiering af tidlig ekspression af genetiske faktorer og proteinsyntese. Alt dette vil føre til langsigtede strukturændringer.
Derfor findes den grundlæggende forskel mellem de to processer i proteinsyntese. I den første af dem, ved kortvarig sensibilisering, er dens handling ikke nødvendig for at den skal forekomme.
I sin langsigtede bevidsthed er det afgørende, at proteinsyntese sker, så der opstår varige og stabile ændringer, der sigter mod dannelse og vedligeholdelse af ny læring.
Læring og hukommelse er resultatet af strukturelle ændringer, der opstår som en konsekvens af synaptisk plasticitet. For at disse strukturelle ændringer skal forekomme, er det nødvendigt at opretholde processen med langsigtet forstærkning eller konsolidering af synaptisk styrke..
Som ved induktion af langvarig sensibilisering er både proteinsyntese og ekspression af genetiske faktorer, der vil føre til strukturelle ændringer, nødvendige. For at disse begivenheder skal forekomme, skal en række molekylære faktorer finde sted:
Disse molekylære begivenheder vil resultere i ændring af den dendritiske størrelse og form med muligheden for at øge eller mindske antallet af dendritiske rygsøjler i visse områder..
Ud over disse lokaliserede ændringer har nuværende forskning vist, at ændringer også forekommer på globalt plan, da hjernen fungerer som et samlet system.
Derfor er disse strukturelle ændringer grundlaget for indlæring, og når disse ændringer har tendens til at vare over tid, vil vi tale om hukommelse.
Endnu ingen kommentarer