Kuinka aivot käsittelevät tietoja?

Monet aivoja koskevat kysymykset kiehtovat edelleen neurotieteilijöitä. Kuinka tämä elin kehittyy? Onko aivojen kehityksessä vaiheita? Onko kriittisiä jaksoja, jolloin tiettyjen tapahtumien on tapahduttava, jotta aivot kehittyvät normaalisti? Ja ehkä tärkein: miten aivot käsittelevät tietoa?

Yritämme ymmärtää jälkimmäistä tässä artikkelissa: kuinka aivomme käsittelevät ulkopuolelta saamiaan tietojaja kuinka tallennat ja haet tällaisia ​​tietoja; Mutta ensin käsittelemme joitain peruskäsitteitä, jotka auttavat meitä ymmärtämään paremmin tämän upean ja monimutkaisen elimen toiminnan.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ihmisen aivojen osat (ja toiminnot)"

Joitakin perusasioita

Ymmärtääksemme kuinka aivomme pystyvät käsittelemään ympäristöstä saamansa tiedot, meidän on ensin tiedettävä, miten se toimii sisällä. Hermosolut tai hermosolut ovat sellaisia, jotka saavat tietoa muilta hermosoluilta tai aistielimiltä. Nämä neuronit on varustettu solurungolla, eräänlaisella metabolisella sydämellä ja valtavalla puumaisella rakenteella, jota kutsutaan dendriittikentäksi, joka on neuronin tulopuoli.

Tiedot saapuvat soluun projektioista, joita kutsutaan aksoneiksi. Suurin osa virittävästä informaatiosta saavuttaa solun dendriittikentästä, usein pienten dendriittisten projektioiden kautta. Risteyksiä, joiden kautta informaatio kulkee hermosoluista toiseen, kutsutaan synapseiksi, jotka voivat olla luonteeltaan virittäviä tai estäviä.

Synaptiset yhteydet lisätään aivoihin monin tavoin; yksi niistä on synapsien ylituotanto ja sen jälkeinen valikoiva menetys. Synapsien ylituotanto ja menetys on perustekijä, jota aivot käyttävät sisältää kokemuksesta saatuja tietoja, ja sillä on taipumus esiintyä vuoden 2007 ensimmäisinä jaksoina kasvu.

Esimerkiksi visuaalisessa aivokuoressa, aivojen aivokuoren alueella, joka kontrolloi näköä, henkilöllä on paljon enemmän synapseja 6 kuukauden ikäisenä kuin aikuisena. Tämä johtuu siitä, että yhä useampia synapseja muodostuu muutaman ensimmäisen elinkuukauden aikana ja katoavat sitten, joskus suurina määrinä. Aika, joka tarvitaan tämän ilmiön kulkemiseen, vaihtelee aivojen eri osissa, 2–3 vuoteen ihmisen visuaalisessa aivokuoressa, 8–10 vuoteen, joissakin osissa etuosan aivokuorta.

Hermosto muodostaa paljon yhteyksiä; kokemus toistetaan tässä verkossa valitsemalla sopivat yhteydet ja poistamalla sopimattomat. Jäljelle jää hienostunut lopullinen muoto, joka muodostaa aistinvaraisen ja ehkä kognitiivisen perustan myöhemmille kehitysvaiheille. Toinen tapa synapsien muodostamiseksi on uusien synapsien lisääminen.

Toisin kuin synapsien ylituotanto ja menetys, tämä synapsin lisäysprosessi toimii koko ihmisen elämässä ja on erityisen tärkeä myöhemmässä elämässä. Tämä prosessi ei ole pelkästään herkkä kokemuksille, vaan se myös ohjaa sitä. Synapsi-lisäys on todennäköisesti joidenkin tai jopa useimpien muistimuotojen pohjassa. Mutta ennen tietojen tallentamista ja käsittelyä aivojen on koodattava ja suodatettava ne. Katsotaanpa miten.

• Saatat olla kiinnostunut: "Afferentti reitti ja efferentti reitti: hermokuitujen tyypit"

Kuinka aivot käsittelevät tietoja?

Tietojenkäsittely alkaa aistielinten syötöllä, jotka muuttavat fyysiset ärsykkeet, kuten kosketus-, lämpö-, ääniaallot tai valofotonit, sähkökemiallisiksi signaaleiksi. Aistien tiedot muunnetaan toistuvasti aivojen algoritmeilla sekä alhaalta ylöspäin että alhaalta ylöspäin prosessoinnissa.

Esimerkiksi kun tarkastellaan mustan laatikon kuvaa valkoisella pohjalla, alhaalta ylöspäin tapahtuva käsittely kerää hyvin yksinkertaisia ​​tietoja, kuten väriä, kohteen suunta ja missä kohteen reunat ovat, missä väri muuttuu merkittävästi lyhyessä tilassa (päättääksesi, että katsot laatikko). Ylhäältä alas -käsittely käyttää alhaalta ylös -prosessin joissakin vaiheissa tehtyjä päätöksiä objektin tunnistamisen nopeuttamiseksi.

Kun tietoa on käsitelty tietyssä määrin, huomiosuodatin päättää, kuinka tärkeä signaali on ja minkä kognitiivisten prosessien tulisi olla käytettävissä. Esimerkiksi, vaikka aivosi prosessoivat jokaisen ruohoterän, kun katsot kenkiäsi, erityinen huomiosuodatin estää sinua huomaamasta niitä erikseen. Päinvastoin, aivosi pystyvät havaitsemaan ja kuulemaan nimesi, vaikka olisit meluisassa huoneessa.

Käsittelyä on monia vaiheita, ja tarkkailu moduloi käsittelyn tuloksia toistuvasti. Jotta aivot voisivat kuitenkin käsitellä tietoja, ne on ensin tallennettava. Katsotaanpa, miten se tekee sen.

Tietojen varastointi

Jotta aivot voisivat käsitellä tietoja, ne on ensin tallennettava. Muistia on useita, mukaan lukien aistien ja lyhytaikainen muisti, työmuisti ja pitkäaikainen muisti. Ensinnäkin informaatio on koodattava, ja erityyppisille aistinvaraisille syötteille on erityisiä koodaustyyppejä.

Esimerkiksi sanallinen syöttö voidaan koodata rakenteellisesti viitaten siihen, miltä painettu sana näyttää; fonologisesti viitaten siihen, miten sana kuulostaa; tai semanttisesti viitaten siihen, mitä sana tarkoittaa. Kun tiedot on tallennettu, ne on ylläpidettävä. Jotkut eläintutkimukset viittaavat siihen, että työmuisti, joka tallentaa tietoja noin 20: lle sekunnin ajan, sitä ylläpitää sähköinen signaali, joka kulkee tietyn neuronisarjan läpi lyhyeksi ajaksi. sää.

Pitkäaikaisen muistin osalta on ehdotettu, että tiedot, jotka onnistuvat konsolidoitumaan tässä myymälässä, pidetään tietyntyyppisten proteiinien rakenteessa. Kaiken kanssa, on olemassa lukuisia malleja siitä, miten tieto on organisoitu aivoihin, toiset perustuvat tapaan, jolla ihmiskohteet hakevat muistoja, toiset perustuvat tietojenkäsittelyyn ja toiset neurofysiologiaan.

Esimerkiksi semanttisen verkon mallissa todetaan, että on olemassa solmuja, jotka edustavat käsitteitä ja että nämä solmut on linkitetty suhteidensa perusteella. Esimerkiksi semanttisessa verkossa sana "tuoli" voidaan liittää "pöydään", joka voidaan liittää "puuhun" ja niin edelleen. Toinen malli on yhteyshenkilö, joka toteaa, että osa tietoa edustaa yksinkertaisesti hermon aktivaation malli eikä merkitys.

Vielä ei ole yleisesti hyväksyttyä tietojärjestelmän mallia, koska jokaisella on vahvuutensa ja heikkoutensa, joten tältä osin tarvitaan lisätutkimuksia.

• Saatat olla kiinnostunut: "Muistityypit: miten ihmisen aivot tallentavat muistoja?"

Tietojen palauttaminen

Kun muistit on tallennettu, ne on lopulta haettava muistimuistista. Aikaisempien tapahtumien muistaminen ei ole kuin videotallenteen katselu. Itse asiassa sillä on enemmän tekemistä prosessin kanssa, jolla rakennetaan uudelleen tapahtumia niiden yksityiskohtien perusteella, jotka aivot päättivät tallentaa ja pystyivät muistaa.

Tiedonhaun laukaisee signaali, ympäristön ärsyke joka kehottaa aivoja hakemaan kyseisen muistin. Todisteet osoittavat, että mitä parempi palautussignaali, sitä paremmat mahdollisuudet muistaa jotain. On tärkeää huomata, että palautussignaali voi myös aiheuttaa henkilön väärän muistin rekonstruoinnin.

Vääristymiä muistissa voi esiintyä monin tavoin, mukaan lukien kysymyksen sanamuodon vaihtelu. Esimerkiksi yksinkertaisesti kysyä joku, onko musta auto poistunut a rikos voi saada henkilön muistamaan nähneensä mustan auton kuulustelun aikana myöhemmin. Tätä on havaittu johdonmukaisesti oikeustapausten todistajatutkimuksissa, jotka ovat osoittaneet, kuinka helppoa on manipuloida ja istuttaa vääriä muistoja.

Tämän alan tutkimukset osoittavat myös sen mieli ei ole vain passiivinen tapahtumien tallenninpikemminkin se toimii aktiivisesti sekä tietojen tallentamiseksi että noutamiseksi. Tutkimukset osoittavat, että kun tapahtumasarja tapahtuu satunnaisessa järjestyksessä, ihmiset järjestävät ne uudelleen jaksoiksi, joilla on järkevää yrittää muistaa ne.

Muistin muistaminen vaatii sen vuoksi uudelleen hermoradan hermoreittejä muodostetaan koodaamalla muistia, ja näiden reittien vahvuus määrää kuinka nopeasti se on voi hakea. Sanottu toipuminen palauttaa tehokkaasti pitkäaikaisesti tallennetun muistin lyhytaikaiseen tai työmuistiin, jossa sitä voidaan käyttää uudelleen eräänlaisena peilikuvana koodausprosessista.

Loppujen lopuksi muisti tallennetaan takaisin pitkäaikaismuistiin, mikä vahvistaa ja vahvistaa sitä uudelleen. Viime kädessä muistijärjestelmämme on yhtä monimutkainen kuin tehokas, vaikka tutkittavaa on vielä paljon.

Bibliografiset viitteet:

• Anderson, J. A. & Hinton, G. JA. (2014). Tietojen käsittelymallit aivoissa. Assosiatiivisen muistin rinnakkaismalleissa (s. 33-74). Psychology Press.
• Cabrera Cortés, I. TO. (2003). Ihmisen tietojenkäsittely: Selitystä etsimässä. teroitettu, 11 (6).
• Insel, T. R., & Fernald, R. D. (2004). Kuinka aivot käsittelevät sosiaalista tietoa: sosiaalisten aivojen etsiminen. Annu. Ilm. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Kuinka solukokoonpanot koodaavat tietoa aivoihin? Neurotiede ja biokäyttäytyminen, 23 (6), 785-796.