Kuidas aju teavet töötleb?

Paljud aju puudutavad küsimused pakuvad neuroteadlastele jätkuvalt huvi. Kuidas see organ areneb? Kas on aju arenguetappe? Kas on olemas kriitilisi perioode, mille jooksul peavad aju normaalseks arenguks toimuma teatud sündmused? Ja võib-olla kõige olulisem: kuidas aju teavet töötleb?

Selles artiklis püüame mõista viimast: kuidas meie aju töötleb väljastpoolt saadud teavetning kuidas sellist teavet salvestate ja hankite; Kuid kõigepealt käsitleme mõningaid põhimõisteid, mis aitavad meil selle imelise ja keeruka organi toimimist paremini mõista.

• Seotud artikkel: "Inimese aju osad (ja funktsioonid)"

Mõned põhitõed

Et mõista, kuidas meie aju suudab keskkonnast saadud teavet töödelda, peame kõigepealt teadma, kuidas see sees toimib. Närvirakud või neuronid on need, mis saavad teavet teistest närvirakkudest või meeleelunditest. Need neuronid on varustatud rakukeha, omamoodi metaboolse südamega ja tohutu puulaadse struktuuriga, mida nimetatakse dendriidiväljaks, mis on neuroni sisendpool.

Informatsioon jõuab rakku projektsioonidest, mida nimetatakse aksoniteks

. Enamik ergastavat teavet jõuab rakku dendriidiväljalt, sageli väikeste dendriitprojektsioonide kaudu, mida nimetatakse okasteks. Ristmikke, mille kaudu teave ühest neuronist teise liigub, nimetatakse sünapsideks, mis võivad olla oma olemuselt ergastavad või pärssivad.

Aju lisatakse sünaptilisi ühendusi mitmel viisil; üks neist on sünapsi ületootmine ja sellele järgnev valikuline kaotus. Sünapside ületootmine ja kaotus on põhiline mehhanism, mida aju kasutab lisada kogemustest saadud teavet ja see kipub ilmnema 2007. aasta esimestel perioodidel kasvu.

Näiteks visuaalses ajukoores, aju ajukoores, mis kontrollib nägemist, on inimesel 6-kuuselt palju rohkem sünapsi kui täiskasvanueas. Selle põhjuseks on see, et esimestel elukuudel tekib järjest rohkem sünapse ja need kaovad, mõnikord arvukalt. Selle nähtuse kulgemiseks kuluv aeg varieerub aju erinevates osades, 2–3 aastast inimese nägemiskoores kuni 8–10 aastat frontaalkoore mõnes osas.

Närvisüsteem loob palju seoseid; kogemus reprodutseeritakse selles võrgus, valides sobivad ühendused ja eemaldades sobimatud ühendused. Alles jääb rafineeritud lõplik vorm, mis moodustab hilisemate arenguetappide sensoorse ja võib-olla kognitiivse aluse. Sünapside moodustamise teine ​​meetod on uute sünapside lisamine.

Erinevalt sünapsi ületootmisest ja kaotusest toimib see sünapsi liitmise protsess kogu inimese elu jooksul ja on eriti oluline hilisemas elus. See protsess pole mitte ainult kogemuste suhtes tundlik, vaid ka tegelikult ajendatud sellest. Sünapsi lisamine on tõenäoliselt mõnede või isegi enamiku mäluvormide põhjas. Kuid enne teabe salvestamist ja töötlemist peab aju selle kodeerima ja filtreerima. Vaatame kuidas.

• Võite olla huvitatud: "Afferentne rada ja efferentne rada: närvikiudude tüübid"

Kuidas aju teavet töötleb?

Infotöötlus algab meeleelundite sisendist, mis muudavad füüsikalised stiimulid, nagu puudutus, kuumus, helilained või valgus footonid, elektrokeemilisteks signaalideks. Sensoorset teavet muudavad aju algoritmid korduvalt nii ülalt alla kui ka alt üles töötlemisel.

Näiteks valgel taustal musta kasti pilti vaadates kogub alt üles töötlemine väga lihtsat teavet, näiteks värvi, orientatsioon ja kus asuvad objekti servad, kus värv muutub lühikese ruumi jooksul oluliselt (otsustamaks, et vaatate kast). Ülalt alla töötlemine kasutab alt üles üles protsessi mõnes etapis tehtud otsuseid, et kiirendada objekti tuvastamist.

Kui teavet on teatud määral töödeldud, otsustab tähelepanufilter, kui oluline on signaal ja millised kognitiivsed protsessid peaksid olema kättesaadavad. Näiteks, kuigi teie aju töötleb jalanõusid vaadates kõiki rohuliblesid, konkreetne tähelepanufilter takistab teil neid eraldi märkamast. Vastupidi, teie aju suudab teie nime tajuda ja kuulda isegi siis, kui olete lärmakas ruumis.

Töötlemise etappe on palju ja tähelepanu moduleerib töötlemise tulemusi korduvalt. Kuid aju teabe töötlemiseks tuleb see kõigepealt salvestada. Vaatame, kuidas see seda teeb.

Teabe säilitamine

Et aju töötleks teavet, tuleb see kõigepealt salvestada. Mälu on mitut tüüpi, sealhulgas sensoorne ja lühiajaline mälu, töömälu ja pikaajaline mälu. Esiteks peab teave olema kodeeritud ja erinevat tüüpi sensoorsete sisestuste jaoks on olemas erinevad spetsiifilised kodeeringud.

Näiteks võib verbaalset sisestust struktuurselt kodeerida, viidates sellele, kuidas trükitud sõna välja näeb; fonoloogiliselt, viidates sellele, kuidas sõna kõlab; või semantiliselt, viidates sellele, mida see sõna tähendab. Kui teave on salvestatud, tuleb seda säilitada. Mõned loomuuringud näitavad, et töömälu, mis salvestab teavet umbes 20 kohta sekundit hoiab seda elektrisignaal, mis liigub lühikese aja jooksul läbi kindla neuronite seeria. ilm.

Pikaajalise mälu osas on tehtud ettepanek, et teave, mis õnnestub selles poes konsolideeruda, hoitakse teatud tüüpi valkude struktuuris. Koos kõigega, teadmiste ajus korraldamise kohta on arvukalt mudeleid, ühed põhinevad sellel, kuidas inimobjektid mälestusi leiavad, teised arvutamisel ja arvutusel ning kolmandad neurofüsioloogial.

Näiteks semantilise võrgu mudelis öeldakse, et on sõlme, mis esindavad mõisteid ja et need sõlmed on omavahel seotud nende seose põhjal. Näiteks semantilises võrgus võiks sõna "tool" seostada sõnaga "laud", mille võib seostada "puiduga" jne. Teine mudel on konnektionist, mis väidab, et teadmist kujutatakse lihtsalt pigem närvi aktivatsiooni mustri kui tähenduse abil.

Siiani puudub üldtunnustatud teadmiste korraldamise mudel, sest igal ühel on oma tugevused ja nõrkused, seetõttu on selles osas vaja täiendavaid uuringuid.

• Võite olla huvitatud: "Mälu tüübid: kuidas inimese aju mälestusi salvestab?"

Teabe taastamine

Kui mälestused on salvestatud, tuleb need lõpuks mälupoest hankida. Varasemate sündmuste meenutamine ei ole nagu videosalvestuse vaatamine. Tegelikult on see rohkem seotud võimalike juhtumite taastamise protsessiga detailide põhjal, mille aju otsustas salvestada ja mida ta suutis meelde jätta.

Infootsingu käivitab signaal, keskkonna stiimul mis ajendab aju kõnealust mälu üles otsima. Tõendid näitavad, et mida parem on taastumissignaal, seda suurem on võimalus midagi meelde jätta. Oluline on märkida, et taastesignaal võib põhjustada ka inimese mälu valesti rekonstrueerimise.

Mälestustes võivad moonutused esineda mitmel viisil, sealhulgas varieerida küsimuse sõnastust. Näiteks lihtsalt kelleltki küsimine, kas must auto on sündmuskohalt lahkunud kuritegu võib panna inimese mäletama ülekuulamisel musta auto nägemist hiljem. Seda on järjekindlalt täheldatud kohtuasjade tunnistajauuringutes, mis on näidanud, kui lihtne on valemälestusi manipuleerida ja implanteerida.

Ka selle valdkonna uuringud näitavad seda meel pole lihtsalt passiivne sündmuste salvestajapigem töötab see aktiivselt nii teabe salvestamiseks kui ka hankimiseks. Uuringud näitavad, et kui sündmuste jada toimub juhuslikus järjestuses, korraldavad inimesed need järjestusteks, millel on mõttekas neid meenutada.

Mälu tagasikutsumine nõuab seetõttu versiooni närviteede uuesti läbivaatamist moodustub mälu kodeerimisel ja nende radade tugevus määrab, kui kiiresti see on saab alla laadida. Ütles taastumine tagastab pikaajaliselt salvestatud mälu tõhusalt lühi- või töömällu, kus sellele pääseb uuesti juurde, omamoodi kodeerimisprotsessi peegelpildina.

Lõppude lõpuks salvestatakse mälu tagasi pikaajalisse mällu, kinnistades ja tugevdades seda uuesti. Lõppkokkuvõttes on meie mälusüsteem sama keeruline kui tõhus, ehkki uurida on veel palju.

Bibliograafilised viited:

• Anderson, J. A., & Hinton, G. JA. (2014). Aju infotöötluse mudelid. Assotsiatiivse mälu paralleelmudelites (lk. 33-74). Psühholoogia ajakirjandus.
• Cabrera Cortés, I. TO. (2003). Inimese teabe töötlemine: selgitust otsides. teravdatud, 11 (6).
• Insel, T. R., & Fernald, R. D. (2004). Kuidas aju töötleb sotsiaalset teavet: sotsiaalse aju otsimine. Annu. Rev. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Kuidas kodeerivad rakukogud ajus teavet? Neuroteaduse ja bioloogilise käitumise ülevaated, 23 (6), 785-796.