Învățare și memorie - Bazele neurofiziologice

învățare

Imagine: „Ilustrație din Anatomie și Fiziologie” din Anatomie și Fiziologie, site-ul web Connexions. Licență: CC-BY 3.0

Ce este învățarea?

Cuvântul învăța este legat de „învăța” și „viclenie” de la originea sa. A gândi un pas mai departe înseamnă, de asemenea, să înveți să urmezi o direcție. Din aceasta se poate deduce că învățarea un proces este, dservește pentru a dobândi cunoștințe. Învățarea este condiția prealabilă pentru ca memoria să poată stoca experiențe și să le permită să curgă în acțiune pentru a obține avantaje și a preveni răul.

Formarea sinapselor

Procesele de învățare din prima jumătate a vieții sunt esențiale pentru dezvoltarea sistemului nervos. Contribuie și la asta Stimuli și experiențe de mediu care asigură formarea de noi sinapse și îmbunătățesc conexiunile sinaptice existente. Astfel de schimbări sunt numite Plasticitatea neuronală la care se face referire, indiferent dacă acestea se bazează pe cerințe fiziologice sau neuroanatomice.

Cum învață copiii?

Deja în Majoritatea celulelor creierului se formează în timpul sarcinii. Cu toate acestea, la naștere, celulele nervoase nu pot comunica între ele, deoarece nu există nicio legătură între ele. În primii trei ani de viață, aceste conexiuni cresc. Acest lucru se întâmplă prin formarea de dendrite care permit celulelor să absoarbă informații. Există, de asemenea, formarea de conexiuni sinaptice, care sunt necesare pentru transmiterea informațiilor. Mărimea acestor conexiuni este cu mult peste necesitatea reală. Acest lucru face mai ușor să faceți ajustări ulterior acolo unde sunt necesare.

Capacitatea copiilor de a învăța

Sugarii reacționează puternic Stimuli. Acesta este, de asemenea, un indiciu important că procesul de învățare a început. Acești stimuli sunt, de asemenea, necesari pentru ca creierul să se dezvolte deloc. În schimb, acest lucru înseamnă că un copil este împiedicat să se dezvolte într-un mediu cu stimul redus.

În această fază de dezvoltare, Abilitatea de a face diferența între fețe și voci a abilităților adulților. ea este mai bine pronunțat și îi permite copilului să facă distincția între îngrijitori apropiați, confidenți și străini. Bebelușul își pierde o anumită flexibilitate în abilitățile sale mentale prin prima amprentă asupra mediului personal, dar procesele de învățare devin mai vizate. Această dezvoltare are loc în prima jumătate a vieții.

Cum funcționează creierul?

Creierul se controlează în mare măsură și supracomunică Neuroni. Dezvoltarea și posibilitățile rezultate depind de stimuli de mediu și senzoriali. A conexiune încă există pentru Măduva spinării. Creierul procesează percepțiile înregistrate, care sunt, de asemenea, conectate în rețea. Procedând astfel, se bazează pe experiențele stocate în memorie. cu toate acestea, cele mai multe impresii sunt suprimate. Creierul diferențiază impresiile care trebuie procesate în timpul procesului de învățare:

  • relevanţă
  • Valoarea știrilor
  • importanţă
  • Semnificație

Imagine: „Părți ale unui neuron” de pe philschatz.de. Licență: CC BY 4.0

Importanța emoțiilor în învățare

Cunoașterea și emoția joacă un rol important în învățare. Serviți astfel Senzații ca markeri somatici, care afectează procesele de procesare, stocare și memorare. Învățarea include și acel special căile neuronale utilizate frecvent devin mai puternice. Aceasta înseamnă că sunt utilizate mai mult timp și, mai presus de toate, mai rapide.

Învățarea ca construirea și ruperea în creier

Procesul de învățare începe cu tratarea influențelor externe. Învățarea duce la schimbări în creier care pot fi împărțite în patru domenii. Asta include asta În expansiune, Tuning, Reconstruirea si Tunderea.

La În expansiune va Îmbunătățește numărul și puterea conexiunilor neuronale, prin rețea și construirea informațiilor existente. Tuning descrie Crearea de noi conexiuni. Acest lucru îmbunătățește conexiunile neuronale. Ca parte a Reconstruirea se ajunge la unul Reînvață. Rezultatele învățării existente (tiparele motorii, dar și procesele de rutină) sunt înlocuite cu altele mai potrivite. Acest proces este consumator de timp și stresant. Tunderea descrie Regresia potențialului neuronal, care nu este folosit sau doar rar folosit. Acest lucru poate duce la schimbarea conexiunilor în așa fel încât să nu mai poată fi activate.

Învățarea este împărțită în:

  • Învățarea intenționată
  • Învățarea individuală
  • Învățarea colectivă
  • Învățarea fizică
  • învățarea socială

Importanța interacțiunii și mișcării sociale

Omul are nevoie de interacțiune socială. Acest lucru se aplică și creierului. Neuronii oglindă în creier asigurați-vă că se pot dezvolta modele de orientare cognitivă necesare. Mișcarea este, de asemenea, importantă pentru performanța creierului. Acest lucru este valabil mai ales în primii câțiva ani de viață.

Localizarea proceselor de învățare și memorie

Imagine: „Cerebel (prezentat în roșu)” din Centrul de baze de date pentru știința vieții (DBCLS). Licență: CC-BY-SA-2.1

Imagine: „Lobul temporal (prezentat în roșu)” din Centrul de baze de date pentru știința vieții (DBCLS). Licență: CC-BY-SA-2.1

Învățarea motorie se află în neuroni Cerebel si Ganglionii bazali localizat. Memoria declarativă se află în Lobul temporal medial. Dacă există o leziune a hipocampului, rezultatul este amnezia anterogradă. Aceasta înseamnă că informațiile noi nu mai pot fi salvate.

Sisteme de memorie

memoria procedurală este situat la Striatum, cand Facilitarea va Neurocortex folosit. Învățarea asociativă are loc în Amigdala și pentru procesele motorii din cerebel în schimb, învățarea neasociativă are loc în obișnuință și sensibilizare (ambele prin cercuri reflexe).

Regula lui Hebb

Dacă un axon al neuronului A este suficient de apropiat de neuronul B pentru ca neuronul B să fie excitat în mod repetat sau persistent de neuronul A, atunci eficiența neuronului A pentru excitarea neuronului B prin procese de creștere sau o schimbare metabolică în una sau una dintre cele două Neuronii au crescut. Aceasta înseamnă că schimbările legate de experiență în sistemul nervos sunt dependente de anumite condiții.

Formarea memoriei și ciclul Papez

Ciclul Papez are o mare importanță pentru formarea memoriei. Se află în centrul sistemului limbic. Sistemul limbic se află deasupra trunchiului cerebral și este prezent la toate mamiferele. Este important pentru comportamentul social, grija, dragostea, frica și învățarea prin imitație.

Ciclul Papez

Prin definiție, ciclul Papez este un lanț de neuroni numit după descoperitorul său, James Papez. Funcțiile din Ciclul Papez pentru că performanța memoriei nu a fost încă pe deplin cercetată. Presupunerea că mânia și furia sunt controlate acolo este acum considerată învechită, deoarece s-a recunoscut că ciclul este mult mai complex decât presupunea însuși Papez.

Astăzi se presupune că Ciclul Papez servește la stocarea conținutului de memorie. Acesta este motivul pentru care conținutul este transferat din Memoria primară (Memorie pe termen scurt) în Memoria secundară (Memorie pe termen lung) sau memorie terțiară (parte independentă a memoriei pe termen lung).

Ciclul Papez se desfășoară după cum urmează: hipocampus → fornix → corpuri mamilare în hipotalamus (corpuri mamilare) → cortex cingular → hipocamp

Diferitele forme de memorie

Imagine: „Modelul memoriei umane” din de.wikipedia. Licență: CC BY-SA 2.0 DE

Termenul tehnic pentru memorie și amintire este funcția internă. Lucrurile importante sunt mai ușor de reținut decât evenimentele care nu contează. Experiențele pozitive vor fi amintite în mod deosebit. În plus, amintirile sunt mai ușoare într-o dispoziție pozitivă. În schimb, amintirea este mai dificilă în faze de oboseală sau tristețe.

Nu toate amintirile pot fi explicate

Omul are o memoria declarativă (memorie explicită) și a memoria procedurală (memorie implicită). Ceea ce stochează memoria declarativă poate fi reprodus deoarece omul este conștient de experiență. Amintirile din memoria procedurală, pe de altă parte, sunt lipsite de memorie directă. Cu toate acestea, ele se revarsă în comportament. Un exemplu clasic în acest sens este învățarea unei limbi.

Memorie pe termen scurt (memorie senzorială)

În memoria ultra-scurtă organele de simț primesc un stimul, sub forma unui excitație neuronală rezonează. Acest proces durează mai puțin de o secundă. Percepția poate avea loc prin ochi sau prin ureche. Amintirea scurtă despre ochi este numită Pictogramă la care se face referire, care se numește memorie prin ureche ecou și iese la fel de repede. Numai stimulii care intră în memoria pe termen scurt pot dura, deoarece memoria pe termen scurt are fără opțiuni de stocare.

Memoria primară

Amintirile din memoria primară pot fi apelate atâta timp cât persoana este preocupat de ceea ce se întâmplă. Dacă acest lucru este întrerupt, se pierde și memoria. Experiențele sunt disponibile permanent numai dacă sunt transferate în memoria pe termen lung. Se presupune că memoria pe termen scurt este Punct de tranzit pentru experiențe în asta Memorie pe termen lung este.

Se pare că este Hipocamp implicat în cortexul cerebral. Acest lucru este demonstrat și de faptul că deteriorarea hipocampului permite doar amintiri pe termen scurt. Un alt termen pentru memoria primară este „memoria instabilă”, deoarece este foarte susceptibil la eșec. O distragere a atenției este suficientă și ceea ce ați experimentat sau auzit este uitat. Calciul are o mare importanță pentru procese.

Memorie pe termen lung

Pentru stocarea informațiilor în memoria pe termen lung, este important ca informațiile care trebuie stocate să fie repetate. Acest proces este ușor de înțeles atunci când învățați secvențe de mișcare complexe, de ex. B. într-un sport nou.

Procesul de învățare din creier

Hipocampul are, de asemenea, o mare importanță pentru învățare. Există o legătură între celulele nervoase și mecanismul neuronal, despre care se crede că este substrat fiziologic de învățare. Acest substrat fiziologic este format din permanent modificări electrofiziologice, morfologice și moleculare pe celulele nervoase. Astfel, conținutul este disponibil mult timp, LTP procesul necesar. Acesta este Potențierea pe termen lung (potențare pe termen lung). LTP permite iritarea axonilor aferenți, precum și un influx mai mare de Ca, să apară în perioade care pot dura săptămâni.

Ceea ce a fost învățat poate fi recuperat din memoria pe termen lung în paralel și pe viață. Procesele din memoria pe termen lung rulează sub influența Neurotransmițător Glutamat (Acid glutamic).

Patologia memoriei

Sistemul extrem de complex în jurul învățării și memoriei este predispus la tulburări. Dacă apar anomalii aici, diagnosticul diferențial trebuie procedat cu mare atenție. Acest lucru se datorează și faptului că schimbările în echilibrul mineral pot provoca deja tulburări care pot da impresia unei boli (de exemplu, deficit de calciu). În plus, există o creștere a demenței, care este atribuită și creșterii speranței de viață. În prezent, se estimează că există 1,5 milioane de persoane cu demență în Germania.

amnezie

A amnezie este o tulburare de memorie în care pacientul nu mai poate accesa conținutul de memorie. Termenul provine din greacă și este alcătuit dintr-un pentru fără și mnémē pentru memorie. Nu este o boală independentă, ci mai degrabă Simptomul unei boli sau rezultatul unui impact asupra creierului. Această influență poate veni din exterior sau din interior.

Și asta Salvarea a ceea ce a fost experimentat și învățat nu este posibilă cu amnezie. Acest lucru poate afecta tot conținutul sau părțile memoriei, de ex. B. dintr-o anumită fază a vieții. În majoritatea cazurilor, pacientul este mai capabil să-și amintească evenimentele care au avut loc cu mult timp în urmă decât evenimentele care au avut loc recent. Există diferite forme de amnezie, dar nu pot fi separate strict una de alta. Următoarele forme sunt importante: Amnezie retrogradă, amnezie globală, amnezie globală tranzitorie, amnezie congrade, amnezie psihogenă.

Alzheimer

Cu Alzheimer, vine la una Distrugerea celulelor nervoase. Acest lucru poate duce la scăderea creierului cu până la 20%. Ca urmare, Transmiterea informațiilor este perturbată. Prelucrarea afișărilor nu mai este posibilă în totalitate. În același timp, se depun fragmente anormale de proteine. Boala Alzheimer afectează în special zonele creierului necesare procesării informațiilor și îmbunătățirii memoriei.

În stânga, un creier sănătos, în dreapta, cel al unui pacient cu Alzheimer

Întrebări de examen populare despre fiziologia învățării și a memoriei

Soluțiile pot fi găsite sub referințe.

1. Ce se aplică memoriei pe termen scurt?

  1. Poate fi accesat timp de aproximativ o oră
  2. Transferă toate informațiile către memoria pe termen lung
  3. Depinde de funcționalitatea hipocampului
  4. Stochează cele mai importante informații
  5. Nu ridică nicio informație de la ureche

2. Care afirmație este corectă?

  1. Nou-născuții nu au dezvoltat încă celule nervoase
  2. Nou-născuții nu au încă legături între celulele nervoase
  3. Conexiunea dintre celulele nervoase se formează la vârsta de 3 ani
  4. Formarea conexiunii este rigidă și neschimbabilă
  5. Dendritele se asigură că informațiile sunt păstrate în creier

3. Creierul procesează informațiile în funcție de:

  1. cantitate
  2. Experienţă
  3. Semnificație
  4. Impresie personală
  5. Durata de timp în care rămâne în memoria pe termen scurt

umfla

Amintirea noastră prin Ruhr Uni Bochum

Dezvoltarea creierului și învățarea timpurie a copilăriei de către Maria Klatte prin intermediul Universității din Kaiserslautern, Departamentul de Științe Sociale

Soluții la întrebări: 1C, 2 B, 3 C