Gesetz von Hebb: Die neuropsychologische Grundlage des Lernens

Das sogenannte Gesetz von Hebb, vorgeschlagen vom Neuropsychologen Donald Hebb, besagt, dass synaptische Verbindungen verstärkt werden, wenn zwei oder mehr Neuronen zusammenhängend in Zeit und Raum aktiviert werden. Wenn das Feuern der präsynaptischen Zelle mit der Aktivität der postsynaptischen Zelle verbunden ist, finden strukturelle Veränderungen statt, die das Auftreten von Baugruppen oder neuronalen Netzen begünstigen.

In diesem Artikel analysieren wir die Hauptansätze dieser Theorie, die einen bahnbrechenden Einfluss auf die Neuropsychologie hatten: Unter anderem Es wird angenommen, dass die Hebb-Regel das Konzept der langfristigen Potenzierung und die neuronalen Netzmodelle inspiriert hat, die das Lernen erklären und Erinnerung.

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Rolle der neuronalen Plastizität beim Lernen

Aus neurowissenschaftlicher Sicht die biologische Grundlage des Lernens liegt in der neuronalen Plastizität. Dieses Konzept bezieht sich auf die Fähigkeit des Nervensystems, die Art und Stärke von zu verändern 

Synapsen, also die Verbindungen zwischen Neuronen, die die Übertragung elektrochemischer Impulse ermöglichen.

In den letzten Jahrzehnten hat die Hypothese, dass unser Gehirn Informationen in neuronalen Netzen speichert, große Popularität und starke wissenschaftliche Unterstützung gefunden. Die Struktur des Nervensystems und die Beziehungen zwischen seinen Elementen bilden die Informationen, die wir verarbeiten; Gedächtnis wiederum besteht darin, diese Netzwerke zu aktivieren.

Der Ursprung dieses Ansatzes lässt sich direkt auf eine bestimmte Hypothese zurückführen: Zellaufbautheorie von Donald Hebb He. Die Untersuchung neuronaler Netze, die einen zentralen Rahmen in der aktuellen kognitiven Neurowissenschaft darstellt, wurde um die von diesem Autor vorgeschlagenen Grundprinzipien herum entwickelt.

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Hebbsches Gesetz (oder Zellanordnungstheorie)

1949 veröffentlichte der Psychologe Donald Hebb das Buch „Die Organisation des Verhaltens“, in dem er eine bahnbrechende Theorie über die neuronalen Grundlagen des Lernens entwickelte. Obwohl Hebbs Vorschlag "Cell Assembly Theory" genannt wird, wird er normalerweise mit dem Begriff bezeichnet, unter dem sein Grundprinzip bekannt ist: das Hebbsche Gesetz.

Die Hebbsche Regel besagt, dass Wenn zwei Neuronen ungefähr gleichzeitig aktiv sind, werden ihre Verbindungen gestärkt. Insbesondere stellte Hebb fest, dass, wenn das Axon von Neuron A nahe genug an Zelle B ist und dazu beiträgt, wiederholt, um es auszulösen, erhöhen bestimmte strukturelle oder metabolische Veränderungen die Wirksamkeit solcher Synapse.

Dies würde insbesondere das Erscheinen von Terminalknöpfen oder die Vergrößerung vorhandener im Axon des präsynaptischen Neurons verursachen; diese würden in direktem Kontakt mit dem Soma der postsynaptischen Zelle stehen. Durch die physikalische und funktionelle Assoziation zwischen verschiedenen Neuronen würden Engramme oder zelluläre Ansammlungen entstehen – heute „neuronale Netze“.

Je stärker es also ist die Kontingenz zwischen neuronaler Aktivierung und einer bestimmten Art von Stimulation, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die relevanten neuronalen Netze beim erneuten Auftreten des Stimulus Impulse auslösen. Dies erklärt auch, warum das Üben oder Wiederholen es für Synapsen schwierig macht, sich zu schwächen (wie es beim Vergessen geschieht).

Damit dies geschieht, so Hebb, muss das erste Neuron unmittelbar vor dem zweiten feuern; Findet das neuronale Feuern hingegen in beiden Zellen gleichzeitig statt, liegt keine Kausalität in der Synapse vor, sodass die Verbindung nicht in gleicher Weise verstärkt würde.

Dieses Gesetz erklärt jedoch nur die Stärkung von Verbänden und nicht deren Bildung. A) Ja, Lernen basiert auf der Konsolidierung bereits vorhandener Synapsen, wesentlich bestimmt durch biologische und genetische Variablen. Nach Hebb kann jeder neuronale Schaltkreis direkt mit einer erlernten Aktivität in Verbindung gebracht werden.

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Einfluss dieses neuropsychologischen Modells

Hebbs Vorschlag hatte einen starken Einfluss auf die Neuropsychologie und wurde zum Kern vieler Ansätze, die in den folgenden Jahrzehnten entwickelt wurden, und ist nach wie vor eine sehr wichtige Referenz in diesem Bereich in der vorhanden.

Anfang der 70er Jahre wurde die Existenz eines sehr relevanten Lernmechanismus entdeckt: langfristiges Empowerment, das darin besteht, Erinnerungen zu festigen durch wiederholte Erfahrung. So wird das Kurzzeitgedächtnis durch strukturelle Veränderungen (Genexpression, Proteinsynthese und Veränderungen der Synapsen) aufgebaut.

Die Validierung dieses Modells unterstützte Hebbs grundlegende These, die konkreten biologischen Grundlagen zu bestimmen, die sein Gesetz erklären. Heute wissen wir auch mit Sicherheit, dass sich eine langfristige Potenzierung ausschließlich auf solche beschränkt to Neuronen, die gleichzeitig aktiv sind, und dass, wenn mehrere Synapsen auf dasselbe Neuron konvergieren, diese verstärkt werden sogar mehr.

Eine der neuesten Anwendungen von Die Hebb-Regel bezieht sich auf Spiegelneuronen, die sowohl aktiviert werden, wenn wir ein Verhalten ausführen, als auch wenn wir ein anderes Lebewesen dasselbe tun sehen und als Grundlage der Empathie und der Theorie des Geistes verstanden werden. Es wurde festgestellt, dass relevante Synapsen nach dem Gesetz von Hebb verstärkt werden.