كيف يعالج الدماغ المعلومات؟

تستمر العديد من الأسئلة حول الدماغ في إثارة اهتمام علماء الأعصاب اليوم. كيف يتطور هذا العضو؟ هل هناك مراحل لنمو الدماغ؟ هل هناك فترات حرجة يجب أن تحدث فيها أحداث معينة حتى يتطور الدماغ بشكل طبيعي؟ وربما الأهم: كيف يعالج الدماغ المعلومات؟

في هذه المقالة سنحاول فهم الأخير: كيف يعالج دماغنا المعلومات التي يتلقاها من الخارجوكيف تقوم بتخزين واسترداد هذه المعلومات ؛ لكن أولاً ، سنتناول بعض المفاهيم الأساسية التي ستساعدنا على فهم أداء هذا العضو الرائع والمعقد بشكل أفضل.

• مقالات لها صلة: "أجزاء من دماغ الإنسان (ووظائفها)"

بعض الأساسيات

لفهم كيف يكون دماغنا قادرًا على معالجة المعلومات التي يتلقاها من البيئة ، يجب أن نعرف أولاً كيف يعمل في الداخل. الخلايا العصبية أو الخلايا العصبية هي تلك التي تتلقى المعلومات من الخلايا العصبية أو الأعضاء الحسية الأخرى. تم تجهيز هذه الخلايا العصبية بجسم خلوي ، وهو نوع من القلب الأيضي ، وهيكل ضخم يشبه الشجرة يسمى الحقل التغصني ، وهو جانب الإدخال للخلايا العصبية.

تصل المعلومات إلى الخلية من إسقاطات تسمى المحاور. تصل معظم المعلومات المثيرة إلى الخلية من الحقل التغصني ، غالبًا من خلال إسقاطات شجرية صغيرة تسمى العمود الفقري. تسمى التقاطعات التي تمر من خلالها المعلومات من خلية عصبية إلى أخرى بالمشابك ، والتي يمكن أن تكون مثيرة أو مثبطة بطبيعتها.

تضاف الوصلات المشبكية إلى الدماغ بطرق مختلفة ؛ أحدها هو من خلال الإفراط في إنتاج المشابك والخسارة الانتقائية اللاحقة. يعتبر الإفراط في الإنتاج وفقدان نقاط الاشتباك العصبي آلية أساسية يستخدمها الدماغ تتضمن معلومات من التجربة ، وتميل إلى الحدوث خلال الفترات الأولى من نمو.

على سبيل المثال ، في القشرة البصرية ، منطقة القشرة المخية في الدماغ التي تتحكم في البصر ، يكون لدى الشخص العديد من نقاط الاشتباك العصبي عند بلوغه 6 أشهر من العمر أكثر من مرحلة البلوغ. هذا لأن المزيد والمزيد من نقاط الاشتباك العصبي تتشكل في الأشهر القليلة الأولى من الحياة ، ثم تختفي ، أحيانًا بأعداد كبيرة. يختلف الوقت اللازم لتشغيل هذه الظاهرة في أجزاء مختلفة من الدماغ ، من 2 إلى 3 سنوات في القشرة البصرية للإنسان إلى 8 إلى 10 سنوات في بعض أجزاء القشرة الأمامية.

يقوم الجهاز العصبي بعمل الكثير من الاتصالات; يتم إعادة إنتاج التجربة على هذه الشبكة ، واختيار التوصيلات المناسبة وإزالة الاتصالات غير الملائمة. ما تبقى هو شكل نهائي مكرر يشكل الأسس الحسية وربما المعرفية لمراحل لاحقة من التطور. الطريقة الثانية لتشكيل المشبك هي إضافة مشابك جديدة.

على عكس الإفراط في إنتاج المشابك وفقدانها ، فإن عملية إضافة المشبك هذه تعمل طوال حياة الإنسان وهي مهمة بشكل خاص في الحياة اللاحقة. ليست هذه العملية حساسة للتجربة فحسب ، بل إنها مدفوعة بالفعل. من المحتمل أن تكون إضافة المشبك في أساس بعض أو حتى معظم أشكال الذاكرة. ولكن قبل تخزين المعلومات ومعالجتها ، يحتاج الدماغ إلى تشفيرها وتصفيتها. دعونا نرى كيف.

• قد تكون مهتمًا: "المسار الوارد والمسار الصادر: أنواع الألياف العصبية"

كيف يعالج الدماغ المعلومات؟

تبدأ معالجة المعلومات بإدخال الأعضاء الحسية، والتي تحول المنبهات الفيزيائية مثل اللمس أو الحرارة أو الموجات الصوتية أو فوتونات الضوء إلى إشارات كهروكيميائية. يتم تحويل المعلومات الحسية بشكل متكرر بواسطة خوارزميات الدماغ في كل من المعالجة من أعلى إلى أسفل ومن أسفل إلى أعلى.

على سبيل المثال ، عند النظر إلى صورة صندوق أسود على خلفية بيضاء ، فإن المعالجة من أسفل إلى أعلى تجمع معلومات بسيطة جدًا مثل اللون ، الاتجاه وأين توجد حواف الكائن ، حيث يتغير اللون بشكل ملحوظ في مساحة قصيرة (لتقرر أنك تنظر إلى صندوق). تستخدم المعالجة التنازلية القرارات التي تم اتخاذها في بعض خطوات العملية التصاعدية لتسريع التعرف على الكائن.

بمجرد معالجة المعلومات إلى حد معين ، يقرر مرشح الانتباه مدى أهمية الإشارة وما هي العمليات المعرفية التي يجب أن تكون متاحة. على سبيل المثال ، على الرغم من أن عقلك يعالج كل شفرة من العشب عندما تنظر إلى حذائك ، يمنعك عامل تصفية الانتباه المحدد من ملاحظتها بشكل فردي. على العكس من ذلك ، فإن عقلك قادر على إدراك وسماع اسمك ، حتى عندما تكون في غرفة صاخبة.

هناك العديد من مراحل المعالجة ، ويتم تعديل نتائج المعالجة من خلال الانتباه بشكل متكرر. ومع ذلك ، لكي يعالج الدماغ المعلومات ، يجب أولاً تخزينها. دعونا نرى كيف يفعل ذلك.

مخزن المعلومات

لكي يقوم الدماغ بمعالجة المعلومات ، يجب أولاً تخزينها. هناك أنواع متعددة من الذاكرة ، بما في ذلك الذاكرة الحسية والذاكرة قصيرة المدى والذاكرة العاملة والذاكرة طويلة المدى. أولاً ، يجب تشفير المعلومات ، وهناك أنواع مختلفة من الترميز المحدد لأنواع مختلفة من المدخلات الحسية.

على سبيل المثال ، يمكن ترميز المدخلات اللفظية هيكليًا ، بالإشارة إلى شكل الكلمة المطبوعة ؛ صوتيًا ، في إشارة إلى كيف تبدو الكلمة ؛ أو دلالة ، بالإشارة إلى ما تعنيه الكلمة. بمجرد تخزين المعلومات ، يجب الحفاظ عليها. تشير بعض الدراسات التي أجريت على الحيوانات إلى أن الذاكرة العاملة ، والتي تخزن المعلومات لنحو 20 ثواني ، يتم الحفاظ عليها من خلال إشارة كهربائية تنتقل عبر سلسلة معينة من الخلايا العصبية لفترة قصيرة من الزمن. الجو.

فيما يتعلق بالذاكرة طويلة المدى ، فقد اقترح أن المعلومات التي تمكن من التوحيد في هذا المخزن يتم الاحتفاظ بها في بنية أنواع معينة من البروتينات. مع كل شيء، هناك نماذج عديدة لكيفية تنظيم المعرفة في الدماغ، بعضها يعتمد على الطريقة التي يستعيد بها الإنسان الذكريات ، والبعض الآخر يعتمد على الحوسبة والحوسبة ، والبعض الآخر يعتمد على الفسيولوجيا العصبية.

نموذج الشبكة الدلالية ، على سبيل المثال ، ينص على أن هناك عقدًا تمثل المفاهيم وأن هذه العقد مرتبطة بناءً على علاقتها. على سبيل المثال ، في شبكة دلالية ، يمكن ربط كلمة "كرسي" بكلمة "طاولة" ، والتي يمكن ربطها بكلمة "خشب" ، وهكذا. نموذج آخر هو الوصلة ، الذي ينص على أن قطعة من المعرفة يتم تمثيلها ببساطة بنمط من التنشيط العصبي بدلاً من المعنى.

لا يوجد حتى الآن نموذج تنظيم معرفي مقبول عالميًا، لأن لكل واحد نقاط قوته وضعفه ، لذا يلزم إجراء مزيد من البحث في هذا الصدد.

• قد تكون مهتمًا: "أنواع الذاكرة: كيف يخزن الدماغ البشري الذكريات؟"

استعادة المعلومات

بمجرد تخزينها ، يجب استرداد الذكريات في النهاية من مخزن الذاكرة. تذكر الأحداث الماضية ليس مثل مشاهدة تسجيل فيديو. في الواقع ، يتعلق الأمر أكثر بعملية إعادة بناء ما قد حدث بناءً على التفاصيل التي اختارها الدماغ لتخزينها وتمكن من تذكرها.

يتم تشغيل استرجاع المعلومات عن طريق إشارة ، محفز بيئي يدفع الدماغ لاستعادة الذاكرة المعنية. تشير الأدلة إلى أنه كلما كانت إشارة الاسترداد أفضل ، كانت فرص تذكر شيء ما أفضل. من المهم ملاحظة أن إشارة الاسترداد يمكن أن تتسبب أيضًا في قيام الشخص بإعادة بناء الذاكرة بشكل غير صحيح.

يمكن أن تحدث التشوهات في الذكريات بعدة طرق ، بما في ذلك تغيير صياغة السؤال. على سبيل المثال ، اسأل شخصًا ما عما إذا كانت سيارة سوداء قد غادرت مكان الحادث يمكن أن تجعل الجريمة الشخص يتذكر رؤية سيارة سوداء أثناء الاستجواب الى وقت لاحق. وقد لوحظ هذا باستمرار في دراسات الشهود لقضايا المحكمة ، والتي أظهرت مدى سهولة التلاعب وزرع الذكريات الكاذبة.

تشير الدراسات في هذا المجال أيضًا إلى ذلك العقل ليس مجرد مسجل حدث سلبيبدلاً من ذلك ، فهو يعمل بنشاط لتخزين المعلومات واستردادها. تظهر الأبحاث أنه عندما تحدث سلسلة من الأحداث في تسلسل عشوائي ، يعيد الناس ترتيبها في تسلسل يكون منطقيًا عند محاولة تذكرها.

لذلك ، يتطلب استدعاء الذاكرة إعادة النظر في المسارات العصبية في تتشكل من خلال ترميز ذاكرة ، وتحدد قوة تلك المسارات مدى سرعتها يمكن استردادها. قال الانتعاش يعيد بشكل فعال ذاكرة مخزنة طويلة المدى إلى ذاكرة قصيرة المدى أو ذاكرة عاملة، حيث يمكن الوصول إليه مرة أخرى ، في نوع من صورة طبق الأصل لعملية التشفير.

بعد كل شيء ، يتم تخزين الذاكرة مرة أخرى في الذاكرة طويلة المدى ، وتعزيزها وتقويتها مرة أخرى. في النهاية ، نظام الذاكرة لدينا معقد بقدر ما هو فعال ، على الرغم من أنه لا يزال هناك الكثير الذي يجب التحقيق فيه.

المراجع الببليوغرافية:

• أندرسون ، ج. أ ، وهينتون ، ج. و. (2014). نماذج معالجة المعلومات في الدماغ. في النماذج المتوازية للذاكرة الترابطية (ص. 33-74). مطبعة علم النفس.
• كابريرا كورتيس ، آي. ل. (2003). معالجة المعلومات البشرية: بحثًا عن تفسير. أسيميد ، 11 (6).
• إنسل ، ت. R. ، & Fernald ، R. د. (2004). كيف يعالج الدماغ المعلومات الاجتماعية: البحث عن العقل الاجتماعي. Annu. القس. نيوروسسي ، 27 ، 697-722.
• ساكوراي ، واي. (1999). كيف تقوم مجموعات الخلايا بتشفير المعلومات في الدماغ؟ مراجعات علم الأعصاب والسلوك الحيوي ، 23 (6) ، 785-796.