Kako mozak obrađuje informacije?

Mnoga pitanja o mozgu i danas intrigiraju neuroznanstvenike. Kako se razvija ovaj organ? Postoje li faze razvoja mozga? Postoje li kritična razdoblja u kojima se moraju dogoditi određeni događaji da bi se mozak normalno razvijao? I, možda najvažnije: kako mozak obrađuje informacije?

Kroz ovaj ćemo članak pokušati razumjeti ovo drugo: kako naš mozak obrađuje informacije koje prima izvana, i kako pohranjujete i dohvaćate takve podatke; Ali prvo, pozabavit ćemo se nekim osnovnim konceptima koji će nam pomoći da bolje razumijemo funkcioniranje ovog divnog i složenog organa.

• Povezani članak: "Dijelovi ljudskog mozga (i funkcije)"

Neke osnove

Da bismo razumjeli kako je naš mozak sposoban obrađivati ​​informacije koje prima iz okoline, prvo moramo znati kako to funkcionira u njemu. Živčane stanice ili neuroni su one koje primaju informacije od drugih živčanih stanica ili osjetnih organa. Ti su neuroni opremljeni staničnim tijelom, svojevrsnim metaboličkim srcem i ogromnom strukturom nalik drvetu koja se naziva dendritičko polje, a koja je ulazna strana neurona.

Informacije do stanice dolaze iz projekcija koje se nazivaju aksoni. Većina uzbudljivih informacija dolazi do stanice iz dendritičkog polja, često kroz male dendritičke projekcije zvane bodlje. Spojevi kroz koje informacije prelaze s jednog neurona na drugi nazivaju se sinapsama, koje u svojoj prirodi mogu biti pobuđujuće ili inhibitorne.

Sinaptičke veze dodaju se u mozak na razne načine; jedan od njih je preko hiperprodukcije sinapse i naknadnog selektivnog gubitka. Prekomjerna proizvodnja i gubitak sinapsi temeljni je mehanizam na koji mozak koristi uključuju informacije iz iskustva i javljaju se tijekom prvih razdoblja rast.

Na primjer, u vizualnom korteksu, području moždane kore mozga koje kontrolira vid, osoba ima mnogo više sinapsi u dobi od 6 mjeseci nego u odrasloj dobi. To je zato što se sve više sinapsi stvara u prvih nekoliko mjeseci života, a zatim nestaje, ponekad u velikom broju. Vrijeme koje je potrebno da bi ovaj fenomen tekao svojim tijekom varira u različitim dijelovima mozga, od 2 do 3 godine u ljudskom vidnom korteksu do 8 do 10 godina u nekim dijelovima frontalnog korteksa.

Živčani sustav stvara puno veza; iskustvo se reproducira na ovoj mreži odabirom odgovarajućih veza i uklanjanjem neprimjerenih. Ono što ostaje je profinjeni konačni oblik koji oblikuje osjetilne i možda kognitivne temelje za kasnije faze razvoja. Druga metoda stvaranja sinapsi je dodavanjem novih sinapsi.

Za razliku od prekomjerne produkcije i gubitka sinapse, ovaj proces dodavanja sinapse djeluje tijekom čovjekova života i posebno je važan u kasnijem životu. Ovaj proces ne samo da je osjetljiv na iskustvo, već ga zapravo i pokreće. Dodavanje sinapse vjerojatno je u osnovi nekih, ili čak većine oblika sjećanja. Ali prije pohrane i obrade informacija mozak ih mora kodirati i filtrirati. Da vidimo kako.

• Možda vas zanima: "Aferentni put i eferentni put: vrste živčanih vlakana"

Kako mozak obrađuje informacije?

Obrada informacija započinje unosom osjetilnih organa, koji pretvaraju fizičke podražaje poput dodira, topline, zvučnih valova ili fotona svjetlosti u elektrokemijske signale. Mozgovi algoritmi u više navrata transformiraju senzorne informacije u obradi odozdo prema gore i odozdo prema gore.

Na primjer, kada gledate sliku crnog okvira na bijeloj pozadini, obrada odozdo prema gore prikuplja vrlo jednostavne informacije poput boje, orijentacije i gdje su rubovi predmeta, gdje se boja značajno mijenja u kratkom razmaku (da biste odlučili da gledate a kutija). Obrada od vrha prema dolje koristi odluke donesene u nekim koracima odozdo prema gore kako bi se ubrzalo prepoznavanje predmeta.

Nakon što se informacije obrade u određenoj mjeri, filtar pažnje odlučuje koliko je signal važan i koji bi kognitivni procesi trebali biti dostupni. Na primjer, iako vaš mozak obrađuje svaku vlati trave kad pogledate cipele, određeni filtar pažnje sprječava vas da ih primijetite pojedinačno. Naprotiv, vaš mozak je sposoban opaziti i čuti vaše ime, čak i kad ste u bučnoj sobi.

Mnogo je faza obrade, a rezultati obrade pažnjom se više puta moduliraju. Međutim, da bi mozak mogao obrađivati ​​informacije, prvo ih treba pohraniti. Da vidimo kako to uspijeva.

Pohrana podataka

Da bi mozak obradio informacije, prvo ih treba pohraniti. Postoji više vrsta memorije, uključujući senzornu i kratkoročnu, radnu i dugoročnu memoriju. Prvo, podaci moraju biti kodirani, a postoje različite vrste kodiranja specifične za različite vrste senzornog unosa.

Na primjer, verbalni unos može se strukturno kodirati, pozivajući se na to kako izgleda ispisana riječ; fonološki, referirajući se na to kako riječ zvuči; ili semantički, upućujući na to što ta riječ znači. Jednom pohranjene informacije moraju se čuvati. Neke studije na životinjama sugeriraju da radna memorija u kojoj se čuvaju podaci oko 20 sekunde, održava ga električni signal koji kratko putuje kroz određenu seriju neurona. vrijeme.

Što se tiče dugotrajnog pamćenja, sugerira se da se podaci koji se uspiju konsolidirati u ovoj trgovini čuvaju u strukturi određenih vrsta proteina. Sa svime, postoje brojni modeli organizacije znanja u mozgu, neki na temelju načina na koji ljudi ispituju uspomene, drugi na temelju računanja i računanja, a treći na temelju neurofiziologije.

Primjerice, semantički mrežni model navodi da postoje čvorovi koji predstavljaju koncepte i da su ti čvorovi povezani na temelju njihovog odnosa. Na primjer, u semantičkoj mreži riječ "stolica" može se povezati sa "stolom", što se može povezati s "drvetom", i tako dalje. Drugi je model konekcionist koji kaže da je dio znanja predstavljen jednostavno uzorkom živčane aktivacije, a ne značenjem.

Još uvijek ne postoji univerzalno prihvaćen model organizacije znanja, jer svaka od njih ima svoje snage i slabosti, pa su u tom pogledu potrebna daljnja istraživanja.

• Možda vas zanima: "Vrste memorije: kako ljudski mozak pohranjuje uspomene?"

Oporavak informacija

Jednom pohranjene, uspomene se na kraju moraju dohvatiti iz memorije. Prisjećanje na prošle događaje nije poput gledanja video zapisa. Zapravo, to više ima veze s procesom rekonstrukcije onoga što se moglo dogoditi na temelju detalja koje je mozak odlučio pohraniti i mogao pamtiti.

Dohvat podataka pokreće se signalom, poticajem iz okoline to mozak pokreće da dohvati dotičnu memoriju. Dokazi pokazuju da što je bolji signal za oporavak, veće su šanse da se nečega sjetite. Važno je napomenuti da signal oporavka također može uzrokovati da osoba pogrešno rekonstruira memoriju.

Iskrivljenja u sjećanjima mogu se pojaviti na više načina, uključujući mijenjanje formulacije pitanja. Na primjer, jednostavno pitati nekoga je li crni automobil napustio mjesto događaja zločin može uzrokovati da se osoba sjeti da je tijekom ispitivanja vidjela crni automobil kasnije. To se dosljedno primjećuje u studijama svjedoka sudskih slučajeva, koje su pokazale kako je lako manipulirati i usaditi lažna sjećanja.

Studije u ovom području također ukazuju na to um nije samo pasivni snimatelj događajanego aktivno radi na pohrani i dohvatu podataka. Istraživanja pokazuju da kada se niz događaja dogodi u slučajnom slijedu, ljudi ih preurede u nizove koji imaju smisla kada se pokušavaju sjetiti.

Opoziv sjećanja, stoga, zahtijeva ponovno pregledavanje živčanih putova nastao kodiranjem memorije, a snaga tih putova određuje koliko je brzo može dohvatiti. Spomenuti oporavak učinkovito vraća dugotrajnu pohranjenu memoriju u kratkoročnu ili radnu memoriju, gdje mu se može ponovno pristupiti, u svojevrsnoj zrcalnoj slici postupka kodiranja.

Napokon, memorija se vraća u dugotrajnu memoriju, ponovno je konsolidira i ojačava. U konačnici, naš memorijski sustav složen je koliko i učinkovit, iako još treba puno istražiti.

Bibliografske reference:

• Anderson, J. A. i Hinton, G. I. (2014). Modeli obrade informacija u mozgu. U Paralelnim modelima asocijativnog pamćenja (str. 33-74). Psychology Press.
• Cabrera Cortés, I. DO. (2003). Obrada ljudskih podataka: u potrazi za objašnjenjem. aimirani, 11 (6).
• Insel, T. R. i Fernald, R. D. (2004). Kako mozak obrađuje društvene informacije: traženje društvenog mozga. Annu. Vlč. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Kako stanični sklopovi kodiraju informacije u mozgu? Recenzije neuroznanosti i bioponašanja, 23 (6), 785-796.