Jak mozek zpracovává informace?

Mnoho otázek týkajících se mozku dodnes fascinuje neurovědy. Jak se tento orgán vyvíjí? Existují fáze vývoje mozku? Existují kritická období, ve kterých musí dojít k určitým událostem, aby se mozek vyvíjel normálně? A možná nejdůležitější: jak mozek zpracovává informace?

V tomto článku se pokusíme porozumět tomu druhému: jak náš mozek zpracovává informace, které přijímá zvenčía jak tyto informace ukládáte a načítáte; Nejprve se však budeme zabývat některými základními pojmy, které nám pomohou lépe porozumět fungování tohoto úžasného a složitého orgánu.

• Související článek: „Části lidského mozku (a funkce)"

Některé základy

Abychom pochopili, jak je náš mozek schopen zpracovávat informace, které přijímá z prostředí, musíme nejprve vědět, jak funguje uvnitř. Nervové buňky nebo neurony jsou ty, které přijímají informace z jiných nervových buněk nebo smyslových orgánů. Tyto neurony jsou vybaveny buněčným tělem, druhem metabolického srdce a obrovskou stromovou strukturou zvanou dendritické pole, které je vstupní stranou neuronu.

Informace se dostává do buňky z projekcí nazývaných axony. Většina excitačních informací se do buňky dostává z dendritického pole, často prostřednictvím malých dendritických projekcí nazývaných ostny. Spoje, kterými informace procházejí z jednoho neuronu do druhého, se nazývají synapse, které mohou mít excitační nebo inhibiční povahu.

Synaptická spojení se do mozku přidávají různými způsoby; jedním z nich je nadprodukce synapse a následná selektivní ztráta. Nadprodukce a ztráta synapsí je základním mechanismem, který mozek používá začleňují informace ze zkušeností a mají tendenci se vyskytovat během prvních období roku 2006 růst.

Například ve zrakové kůře, v oblasti mozkové kůry mozku, která ovládá zrak, má člověk ve věku 6 měsíců mnohem více synapsí než v dospělosti. Je to proto, že v prvních měsících života se tvoří stále více synapsí, které pak zmizí, někdy ve velkém počtu. Doba potřebná k tomu, aby tento jev mohl běžet, se liší v různých částech mozku, od 2 do 3 let v lidské zrakové kůře až po 8 až 10 let v některých částech frontální kůry.

Nervový systém vytváří mnoho spojení; zkušenost je reprodukována v této síti, výběrem vhodných připojení a odstraněním nevhodných. Zůstává rafinovaná finální podoba, která tvoří smyslové a možná kognitivní základy pro pozdější fáze vývoje. Druhá metoda tvorby synapsí je přidáním nových synapsí.

Na rozdíl od nadprodukce a ztráty synapse tento proces přidání synapse probíhá po celý lidský život a je obzvláště důležitý v pozdějším životě. Tento proces je nejen citlivý na zkušenosti, ale je jím vlastně poháněn. Přidání synapse je pravděpodobně základem některých nebo dokonce většiny forem paměti. Ale před uložením a zpracováním informací musí mozek kódovat a filtrovat je. Uvidíme jak.

• Mohlo by vás zajímat: "Aferentní dráha a eferentní dráha: typy nervových vláken"

Jak mozek zpracovává informace?

Zpracování informací začíná vstupem smyslových orgánů, které transformují fyzikální podněty, jako je dotek, teplo, zvukové vlny nebo fotony světla, na elektrochemické signály. Senzorická informace je opakovaně transformována mozkovými algoritmy při zpracování shora dolů i zdola nahoru.

Například při pohledu na obrázek černé skříňky na bílém pozadí shromažďuje zpracování zdola nahoru velmi jednoduché informace, jako je barva, orientace a kde jsou hrany objektu, kde se barva v krátkém prostoru výrazně mění (rozhodnout, že se díváte na a krabice). Zpracování shora dolů využívá rozhodnutí učiněná v některých krocích procesu zdola nahoru k urychlení rozpoznávání objektu.

Jakmile jsou informace do určité míry zpracovány, filtr pozornosti rozhodne, jak důležitý je signál a jaké kognitivní procesy by měly být k dispozici. Například, i když váš mozek zpracovává každou stéblo trávy, když se díváte na boty, filtr specifické pozornosti vám brání si je individuálně všimnout. Naopak, váš mozek je schopen vnímat a slyšet vaše jméno, i když jste v hlučné místnosti.

Existuje mnoho fází zpracování a výsledky zpracování jsou opakovaně modulovány pozorností. Aby však mozek mohl zpracovávat informace, musí být nejprve uloženy. Podívejme se, jak to dělá.

Ukládání informací

Aby mozek mohl zpracovávat informace, musí být nejprve uloženy. Existuje několik typů paměti, včetně smyslové a krátkodobé paměti, pracovní paměti a dlouhodobé paměti. Nejprve musí být informace zakódovány a existují různé typy specifického kódování pro různé typy senzorického vstupu.

Například slovní vstup může být strukturálně zakódován, odkazující na to, jak vypadá tištěné slovo; phonologically, se odkazovat na jak slovo zní; nebo sémanticky s odkazem na to, co toto slovo znamená. Jakmile jsou informace uloženy, musí být uchovány. Některé studie na zvířatech naznačují, že pracovní paměť, která uchovává informace asi 20 sekund je udržován elektrickým signálem, který na krátkou dobu prochází určitou sérií neuronů. počasí.

Pokud jde o dlouhodobou paměť, bylo navrženo, že informace, které se v tomto obchodě dokáží konsolidovat, jsou uchovávány ve struktuře určitých typů proteinů. Se vším, existuje mnoho modelů toho, jak jsou znalosti organizovány v mozku, některé vycházejí ze způsobu, jakým lidské subjekty získávají vzpomínky, jiné vycházejí z práce na počítači a výpočetní techniky a jiné vycházejí z neurofyziologie.

Sémantický síťový model například uvádí, že existují uzly, které představují koncepty, a že tyto uzly jsou propojeny na základě jejich vztahu. Například v sémantické síti může být slovo „židle“ spojeno s „stolem“, který může být spojen s „dřevem“ atd. Dalším modelem je konekcionista, který uvádí, že znalost je reprezentována jednoduše vzorem nervové aktivace, nikoli významem.

Stále neexistuje všeobecně přijímaný model organizace znalostí, protože každý z nich má své silné a slabé stránky, takže je v tomto ohledu nutný další výzkum.

• Mohlo by vás zajímat: "Druhy paměti: jak si lidský mozek ukládá vzpomínky?"

Obnova informací

Jakmile jsou paměti uloženy, musí být nakonec načteny z úložiště paměti. Pamatování minulých událostí není jako sledování videozáznamu. Ve skutečnosti to má více společného s procesem přestavování toho, co se mohlo stát na základě podrobností, které se mozek rozhodl ukládat a byl si schopen pamatovat.

Získávání informací je spouštěno signálem, stimulem prostředí což přimělo mozek získat dotyčnou paměť. Důkazy ukazují, že čím lepší je signál obnovy, tím lepší je šance si něco zapamatovat. Je důležité si uvědomit, že signál obnovy může také způsobit, že osoba nesprávně rekonstruuje paměť.

K narušení paměti může dojít mnoha způsoby, například změnou znění otázky. Například se někoho jednoduše zeptat, zda černé auto opustilo místo činu zločin může způsobit, že si osoba pamatuje, že při výslechu viděla černé auto později. Toto bylo důsledně pozorováno ve studiích svědků soudních případů, které ukázaly, jak snadné je manipulovat a implantovat falešné vzpomínky.

Studie v této oblasti tomu také nasvědčují mysl není jen pasivní záznamník událostíspíše aktivně pracuje na ukládání a načítání informací. Výzkum ukazuje, že když se v náhodném sledu vyskytne řada událostí, lidé je uspořádají do sekvencí, které mají smysl, když si je pamatují.

Vyvolání paměti proto vyžaduje přehodnocení nervových drah vytvořený kódováním paměti a síla těchto drah určuje, jak rychle to je může načíst. Uvedené zotavení efektivně vrací dlouhodobě uloženou paměť do krátkodobé nebo pracovní paměti, kde je k němu opět přístup, v jakémsi zrcadlovém obrazu procesu kódování.

Koneckonců, paměť je uložena zpět do dlouhodobé paměti, znovu ji konsoliduje a posiluje. Nakonec je náš paměťový systém stejně složitý jako efektivní, i když je toho ještě hodně třeba prozkoumat.

Bibliografické odkazy:

• Anderson, J. A., & Hinton, G. A. (2014). Modely zpracování informací v mozku. V paralelních modelech asociativní paměti (str. 33-74). Psychologie Press.
• Cabrera Cortés, I. NA. (2003). Zpracování informací o člověku: Při hledání vysvětlení. akimovaný, 11 (6).
• Insel, T. R., & Fernald, R. D. (2004). Jak mozek zpracovává sociální informace: hledání sociálního mozku. Annu. Rev. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Jak sestavy buněk kódují informace v mozku? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 23 (6), 785-796.