뇌는 정보를 어떻게 처리합니까?

뇌에 관한 많은 질문은 오늘날에도 계속해서 신경과학자들의 관심을 끌고 있습니다. 이 기관은 어떻게 발달합니까? 뇌 발달 단계가 있습니까? 뇌가 정상적으로 발달하기 위해 특정 사건이 발생해야 하는 중요한 기간이 있습니까? 그리고 아마도 가장 중요한 것은 뇌가 정보를 처리하는 방법입니다.

이 기사 전체에서 우리는 후자를 이해하려고 노력할 것입니다. 우리의 뇌가 외부로부터 받은 정보를 처리하는 방법귀하가 그러한 정보를 저장하고 검색하는 방법 그러나 먼저 이 훌륭하고 복잡한 기관의 기능을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 몇 가지 기본 개념을 다룰 것입니다.

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몇 가지 기본 사항

우리의 뇌가 환경에서 받은 정보를 처리하는 방법을 이해하려면 먼저 뇌가 내부에서 어떻게 작동하는지 알아야 합니다. 신경 세포나 뉴런은 다른 신경 세포나 감각 기관으로부터 정보를 받는 세포입니다. 이 뉴런들은 일종의 신진대사 심장인 세포체(cell body)와 뉴런의 입력측인 수상돌기장(dendritic field)이라는 거대한 나무 같은 구조를 갖추고 있다.

정보는 축삭이라고 하는 투영에서 세포에 도달합니다.. 대부분의 흥분성 정보는 종종 가시라고 불리는 작은 수지상 돌기를 통해 수지상 영역에서 세포에 도달합니다. 정보가 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 전달되는 접합부를 시냅스라고 하며, 이는 본질적으로 흥분성 또는 억제성일 수 있습니다.

시냅스 연결은 다양한 방식으로 뇌에 추가됩니다. 그 중 하나는 시냅스 과잉 생산과 그에 따른 선택적 손실을 통한 것입니다. 시냅스의 과잉 생산과 손실은 뇌가 사용하는 기본 메커니즘입니다. 경험에서 얻은 정보를 통합하고 첫 번째 기간 동안 발생하는 경향이 있습니다. 성장.

예를 들어 시각을 관장하는 뇌의 대뇌피질 영역인 시각피질에서는 생후 6개월이 성인기보다 시냅스가 더 많다. 이는 생후 첫 몇 달 동안 점점 더 많은 시냅스가 형성되고 때로는 대량으로 사라지기 때문입니다. 이 현상이 진행되는 데 필요한 시간은 인간의 시각 피질에서 2~3년, 전두엽 피질의 일부 ​​부분에서 8~10년으로 뇌의 여러 부분에 따라 다릅니다.

신경계는 많은 연결을 만든다; 경험은 이 네트워크에서 재생산되어 적절한 연결을 선택하고 부적절한 연결을 제거합니다. 남은 것은 발달의 후기 단계를 위한 감각 및 인지 기반을 형성하는 세련된 최종 형태입니다. 시냅스 형성의 두 번째 방법은 새로운 시냅스를 추가하는 것입니다.

시냅스의 과잉생산 및 소실과 달리 이 시냅스 추가 과정은 인간의 삶 전체에 걸쳐 작용하며 특히 노년기에 중요합니다. 이 프로세스는 경험에 민감할 뿐만 아니라 실제로 경험에 의해 주도됩니다. 시냅스 추가는 일부 또는 대부분의 메모리 형태의 기초에 있을 가능성이 높습니다.. 그러나 정보를 저장하고 처리하기 전에 뇌는 정보를 인코딩하고 필터링해야 합니다. 방법을 봅시다.

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뇌는 정보를 어떻게 처리합니까?

정보 처리는 감각 기관의 입력으로 시작됩니다., 접촉, 열, 음파 또는 빛의 광자와 같은 물리적 자극을 전기화학적 신호로 변환합니다. 감각 정보는 하향식 처리와 상향식 처리 모두에서 뇌의 알고리즘에 의해 반복적으로 변환됩니다.

예를 들어, 흰색 바탕에 블랙박스의 이미지를 볼 때 상향식 처리는 색상, 방향 및 물체의 가장자리가 있는 위치, 짧은 공간에서 색상이 크게 변하는 위치(보고 있는지 확인하기 위해 상자). 하향식 처리는 상향식 프로세스의 일부 단계에서 내린 결정을 사용하여 객체 인식 속도를 높입니다.

정보가 어느 정도 처리되면 주의 필터는 신호가 얼마나 중요한지와 어떤 인지 프로세스를 사용할 수 있는지 결정합니다. 예를 들어, 당신의 두뇌는 신발을 볼 때 모든 풀잎을 처리하지만, 특정 주의 필터를 사용하여 개별적으로 알아차리지 못하게 합니다.. 반대로, 당신의 두뇌는 당신이 시끄러운 방에 있을 때에도 당신의 이름을 인지하고 들을 수 있습니다.

처리에는 여러 단계가 있으며 처리 결과는 주의에 의해 반복적으로 변조됩니다. 그러나 뇌가 정보를 처리하려면 먼저 정보를 저장해야 합니다. 어떻게 하는지 봅시다.

정보 저장

뇌가 정보를 처리하려면 먼저 정보를 저장해야 합니다. 감각 및 단기 기억, 작업 기억 및 장기 기억을 포함한 여러 유형의 기억이 있습니다. 첫째, 정보는 인코딩되어야 하며, 다양한 유형의 감각 입력에 대해 다양한 유형의 특정 인코딩이 있습니다.

예를 들어, 구두 입력은 인쇄된 단어의 모양을 참조하여 구조적으로 인코딩될 수 있습니다. 음운학적으로, 단어가 어떻게 들리는지 언급함. 또는 의미적으로 단어가 의미하는 바를 나타냅니다. 정보는 한 번 저장되면 유지 관리해야 합니다. 일부 동물 연구에 따르면 약 20분 동안 정보를 저장하는 작업기억 몇 초 동안 특정 일련의 뉴런을 통해 짧은 시간 동안 이동하는 전기 신호에 의해 유지됩니다. 날씨.

장기 기억과 관련하여 이 저장소에 통합할 수 있는 정보는 특정 유형의 단백질 구조로 유지된다는 것이 제안되었습니다. 모든 것과 함께, 지식이 뇌에서 어떻게 조직화되는지에 대한 수많은 모델이 있습니다., 일부는 인간 피험자가 기억을 검색하는 방식을 기반으로 하고, 다른 일부는 컴퓨팅 및 컴퓨팅을 기반으로 하고, 다른 일부는 신경 생리학을 기반으로 합니다.

예를 들어 시맨틱 네트워크 모델은 개념을 나타내는 노드가 있고 이러한 노드가 관계를 기반으로 연결되어 있다고 명시합니다. 예를 들어, 시맨틱 네트워크에서 "의자"라는 단어는 "테이블"에 연결될 수 있고, 이는 "나무"에 연결될 수 있습니다. 또 다른 모델은 지식의 조각이 의미보다는 신경 활성화의 패턴으로 표현된다는 연결주의자입니다.

아직 보편적으로 인정되는 지식 조직 모델은 없습니다., 각각의 장단점이 있기 때문에 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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정보 복구

일단 저장되면 메모리는 결국 메모리 저장소에서 검색되어야 합니다. 과거의 일을 기억하는 것은 녹화된 비디오를 보는 것과는 다릅니다. 사실, 그것은 뇌가 저장하기로 선택하고 기억할 수 있었던 세부 사항을 기반으로 일어난 일을 재구성하는 과정과 더 관련이 있습니다.

정보 검색은 신호, 환경 자극에 의해 트리거됩니다. 그것은 뇌가 문제의 기억을 되찾도록 자극합니다. 증거에 따르면 회복 신호가 좋을수록 무언가를 기억할 가능성이 높아집니다. 회복 신호로 인해 사람이 기억을 잘못 재구성할 수도 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

기억의 왜곡은 질문의 표현을 바꾸는 것을 포함하여 다양한 방식으로 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 단순히 누군가에게 검은 차가 사고 현장을 떠났는지 묻는 것입니다. 범죄는 심문 중에 사람이 검은색 차를 본 것을 기억하게 할 수 있습니다. 나중. 이것은 거짓 기억을 조작하고 이식하는 것이 얼마나 쉬운지를 보여주는 법정 사건에 대한 증인 연구에서 일관되게 관찰되었습니다.

이 분야의 연구는 또한 다음을 나타냅니다. 마음은 단순한 수동적 사건 기록기가 아니다오히려 정보를 저장하고 검색하는 데 적극적으로 작동합니다. 연구에 따르면 일련의 사건이 무작위 순서로 발생할 때 사람들은 기억하려고 할 때 의미가 있는 순서로 사건을 재배열합니다.

따라서 기억 회상은 뇌의 신경 경로를 다시 방문해야 합니다. 기억을 인코딩함으로써 형성되며, 그러한 경로의 강도는 기억이 얼마나 빨리 회수할 수 있습니다. 회복을 말했다 장기 저장 기억을 단기 또는 작업 기억으로 효과적으로 되돌립니다., 인코딩 프로세스의 일종의 미러 이미지에서 다시 액세스할 수 있습니다.

결국 기억은 장기 기억에 다시 저장되어 다시 통합하고 강화합니다. 궁극적으로, 우리의 기억 시스템은 아직 조사해야 할 것이 많지만 효율적인 만큼 복잡합니다.

참고 문헌:

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