Как мозъкът обработва информацията?

Много въпроси за мозъка продължават да интригуват невролозите и днес. Как се развива този орган? Има ли етапи от развитието на мозъка? Има ли критични периоди, в които трябва да настъпят определени събития, за да може мозъкът да се развива нормално? И, може би най-важното: как мозъкът обработва информацията?

В тази статия ще се опитаме да разберем последното: как нашият мозък обработва информацията, която получава отвън, и как съхранявате и извличате такава информация; Но първо ще разгледаме някои основни концепции, които ще ни помогнат да разберем по-добре функционирането на този прекрасен и сложен орган.

• Свързана статия: "Части от човешкия мозък (и функции)"

Някои основни положения

За да разберем как нашият мозък е в състояние да обработва информацията, която получава от околната среда, първо трябва да знаем как работи вътре. Нервните клетки или невроните са тези, които получават информация от други нервни клетки или сетивни органи. Тези неврони са снабдени с клетъчно тяло, един вид метаболитно сърце и огромна дървовидна структура, наречена дендритно поле, което е входната страна на неврона.

Информацията достига клетката от проекции, наречени аксони. Повечето от възбуждащата информация достига клетката от дендритното поле, често чрез малки дендритни проекции, наречени бодли. Съединенията, през които информацията преминава от един неврон към друг, се наричат ​​синапси, които могат да имат възбуждащ или инхибиторен характер.

Синаптичните връзки се добавят към мозъка по различни начини; един от тях е чрез свръхпродукция на синапси и последваща селективна загуба. Свръхпродукцията и загубата на синапси е основен механизъм, за който мозъкът използва включва информация от опит и има тенденция да се появява през първите периоди на растеж.

Например в зрителната кора, зоната на мозъчната кора на мозъка, която контролира зрението, човек има много повече синапси на 6-месечна възраст, отколкото в зряла възраст. Това е така, защото все повече синапси се образуват през първите няколко месеца от живота и след това изчезват, понякога в голям брой. Времето, необходимо за протичане на този феномен, варира в различните части на мозъка, от 2 до 3 години в зрителната кора на човека до 8 до 10 години в някои части на фронталната кора.

Нервната система създава много връзки; опитът се възпроизвежда в тази мрежа, като се избират подходящите връзки и се премахват неподходящите. Това, което остава, е рафинирана окончателна форма, която формира сетивните и може би когнитивни основи за по-късните етапи на развитие. Вторият метод за образуване на синапси е чрез добавяне на нови синапси.

За разлика от свръхпродукцията и загубата на синапс, този процес на добавяне на синапс действа през целия човешки живот и е особено важен в по-късния живот. Този процес не само е чувствителен към преживяване, той всъщност се задвижва от него. Добавянето на синапс е вероятно в основата на някои, или дори повечето форми на паметта. Но преди да съхранява и обработва информация, мозъкът трябва да я кодира и филтрира. Да видим как.

• Може да се интересувате: "Аферентен път и еферентен път: видовете нервни влакна"

Как мозъкът обработва информацията?

Обработката на информацията започва с въвеждането на сетивните органи, които трансформират физическите стимули като докосване, топлина, звукови вълни или фотони от светлина в електрохимични сигнали. Сензорната информация многократно се трансформира от мозъчните алгоритми както при обработка отгоре надолу, така и отдолу нагоре.

Например, когато гледате изображение на черна кутия на бял фон, обработката отдолу нагоре събира много проста информация като цвят, ориентация и къде са ръбовете на обекта, където цветът се променя значително за кратко време (за да решите, че гледате a кутия). Обработката отгоре надолу използва решенията, взети в някои стъпки от процеса отдолу нагоре, за да ускори разпознаването на обекта.

След като информацията бъде обработена до известна степен, филтър за внимание решава колко важен е сигналът и какви когнитивни процеси трябва да са на разположение. Например, въпреки че мозъкът ви обработва всяка стрък трева, когато погледнете обувките си, специфичен филтър за внимание ви пречи да ги забележите поотделно. Напротив, мозъкът ви е способен да възприеме и чуе името ви, дори когато сте в шумна стая.

Има много етапи на обработка и резултатите от обработката се модулират от вниманието многократно. Въпреки това, за да може мозъкът да обработва информация, първо трябва да се съхранява. Нека да видим как го прави.

Съхранение на информация

За да може мозъкът да обработва информация, първо трябва да се съхранява. Съществуват множество видове памет, включително сензорна и краткосрочна памет, работна памет и дългосрочна памет. Първо, информацията трябва да бъде кодирана и има различни видове специфично кодиране за различни видове сензорни входове.

Например, словесното въвеждане може да бъде структурно кодирано, позовавайки се на това как изглежда отпечатаната дума; фонологично, отнасяща се до това как звучи думата; или семантично, отнасящи се до това, което означава думата. След като информацията се съхранява, тя трябва да се съхранява. Някои проучвания с животни предполагат, че работната памет, която съхранява информация за около 20 секунди, той се поддържа от електрически сигнал, който преминава през определена поредица от неврони за кратък период от време. метеорологично време.

По отношение на дългосрочната памет се предполага, че информацията, която успява да се консолидира в този магазин, се съхранява в структурата на определени видове протеини. С всичко, има многобройни модели за това как знанията са организирани в мозъка, някои въз основа на начина, по който хората извличат спомени, други въз основа на изчисления и изчисления, а трети въз основа на неврофизиологията.

Моделът на семантичната мрежа например заявява, че има възли, които представляват концепции и че тези възли са свързани въз основа на връзката им. Например, в семантична мрежа думата „стол“ може да бъде свързана с „маса“, която може да бъде свързана с „дърво“ и т.н. Друг модел е коннекционистът, който гласи, че част от знанието е представена просто от модел на невронно активиране, а не от смисъл.

Все още няма универсално приет модел на организация на знанието, тъй като всеки има своите силни и слаби страни, така че са необходими допълнителни изследвания в това отношение.

• Може да се интересувате: "Видове памет: как човешкият мозък съхранява спомени?"

Възстановяване на информация

Веднъж съхранени, спомените в крайна сметка трябва да бъдат извлечени от хранилището на паметта. Спомнянето на минали събития не е като гледане на видеозапис. Всъщност това е свързано повече с процес на възстановяване на това, което може да се е случило въз основа на подробностите, които мозъкът е избрал да съхранява и е успял да запомни.

Извличането на информация се задейства от сигнал, стимул на околната среда което подтиква мозъка да извлече въпросната памет. Доказателствата показват, че колкото по-добър е сигналът за възстановяване, толкова по-големи са шансовете да запомните нещо. Важно е да се отбележи, че сигналът за възстановяване може също да причини на човек неправилно възстановяване на паметта.

Изкривяванията в спомените могат да възникнат по различни начини, включително вариране на формулировката на въпрос. Например просто да попитате някого дали черна кола е напуснала мястото на престъплението може да накара лицето да си спомни, че е виждало черна кола по време на разпит по късно. Това постоянно се наблюдава при проучвания на свидетели на съдебни дела, които показват колко лесно е да се манипулират и имплантират фалшиви спомени.

Изследванията в тази област също показват това умът не е просто пасивен рекордер на събитияпо-скоро активно работи както за съхраняване, така и за извличане на информация. Изследванията показват, че когато серия от събития се случват в произволна последователност, хората ги пренареждат в последователности, които имат смисъл, когато се опитват да ги запомнят.

Следователно изземването на паметта изисква преразглеждане на нервните пътища на формирана чрез кодиране на памет и силата на тези пътища определя колко бързо е тя може да извлече. Каза възстановяване ефективно връща дългосрочно съхранената памет в краткосрочна или работна памет, където може да бъде достъпен отново, под формата на огледален образ на процеса на кодиране.

В крайна сметка паметта се съхранява обратно в дългосрочната памет, като я консолидира и укрепва отново. В крайна сметка нашата система с памет е толкова сложна, колкото и ефективна, въпреки че има още много за изследване.

Библиографски справки:

• Андерсън, Дж. A., & Hinton, G. И. (2014). Модели на обработка на информация в мозъка. В Паралелни модели на асоциативна памет (стр. 33-74). Психология Прес.
• Кабрера Кортес, И. ДА СЕ. (2003). Обработка на човешка информация: В търсене на обяснение. асимиран, 11 (6).
• Insel, T. R., & Fernald, R. Д. (2004). Как мозъкът обработва социалната информация: търсене на социалния мозък. Ану. Преп. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Как клетъчните възли кодират информация в мозъка? Невронаука и биоповеденчески прегледи, 23 (6), 785-796.