Kaip smegenys apdoroja informaciją?

Daugybė klausimų apie smegenis ir šiandien intriguoja neuromokslininkus. Kaip vystosi šis organas? Ar yra smegenų vystymosi stadijų? Ar yra kritinių laikotarpių, per kuriuos tam tikri įvykiai turi įvykti, kad smegenys normaliai vystytųsi? Ir, ko gero, svarbiausia: kaip smegenys apdoroja informaciją?

Šiame straipsnyje mes stengsimės suprasti pastarąjį: kaip mūsų smegenys apdoroja informaciją, kurią gauna iš išorėsir kaip saugote bei atgaunate tokią informaciją; Tačiau pirmiausia aptarsime keletą pagrindinių sąvokų, kurios padės mums geriau suprasti šio nuostabaus ir sudėtingo organo veikimą.

• Susijęs straipsnis: "Žmogaus smegenų dalys (ir funkcijos)"

Kai kurie pagrindai

Norėdami suprasti, kaip mūsų smegenys sugeba apdoroti informaciją, kurią gauna iš aplinkos, pirmiausia turime žinoti, kaip ji veikia viduje. Nervų ląstelės ar neuronai yra tie, kurie gauna informaciją iš kitų nervų ląstelių ar jutimo organų. Šiuose neuronuose yra ląstelių kūnas, savotiška medžiagų apykaitos širdis ir didžiulė medžių pavidalo struktūra, vadinama dendritiniu lauku, kuri yra neurono įvadinė pusė.

Informacija pasiekia ląstelę iš projekcijų, vadinamų aksonais. Dauguma sužadinimo informacijos pasiekia ląstelę iš dendritinio lauko, dažnai per mažas dendritines projekcijas, vadinamus spygliais. Jungtys, per kurias informacija pereina iš vieno neurono į kitą, vadinamos sinapsėmis, kurios gali būti sužadinančio ar slopinančio pobūdžio.

Sinapsiniai ryšiai į smegenis pridedami įvairiais būdais; vienas iš jų yra per sinapsės perprodukcija ir vėlesnis selektyvus praradimas. Sinapsių perprodukcija ir praradimas yra pagrindinis mechanizmas, kurį naudoja smegenys įtraukti informaciją iš patirties ir yra linkusi atsirasti pirmaisiais 2007 m. laikotarpiais augimas.

Pavyzdžiui, regos žievėje - smegenų smegenų žievės srityje, kontroliuojančioje regėjimą, 6 mėnesių amžiaus žmogus turi daug daugiau sinapsių nei suaugęs. Taip yra dėl to, kad vis daugiau sinapsių susidaro per pirmuosius gyvenimo mėnesius, o vėliau išnyksta, kartais daug. Laikas, reikalingas šiam reiškiniui bėgti, įvairiose smegenų dalyse skiriasi - nuo 2 iki 3 metų žmogaus regos žievėje iki 8–10 metų kai kuriose priekinės žievės dalyse.

Nervų sistema sukuria daug ryšių; patirtis atkuriama šiame tinkle, parenkant tinkamus ryšius ir pašalinant netinkamus. Lieka rafinuota galutinė forma, kuri sudaro juslinius ir galbūt pažintinius pagrindus vėlesniems vystymosi etapams. Antrasis sinapsės formavimo metodas yra pridedant naujų sinapsių.

Skirtingai nuo sinapsės perprodukcijos ir praradimo, šis sinapsės papildymo procesas veikia visą žmogaus gyvenimą ir yra ypač svarbus vėlesniame gyvenime. Šis procesas yra ne tik jautrus patirčiai, bet ir iš tikrųjų jo valdomas. Sinapsės papildymas tikriausiai yra kai kurių ar net daugumos atminties formų pagrindas. Tačiau prieš kaupiant ir apdorojant informaciją, smegenys turi ją užkoduoti ir filtruoti. Pažiūrėkime, kaip.

• Galbūt jus domina: "Afferentinis ir efferentinis kelias: nervinių skaidulų tipai"

Kaip smegenys apdoroja informaciją?

Informacijos apdorojimas prasideda nuo jutimo organų įvedimo, kurie fizinius dirgiklius, tokius kaip prisilietimas, šiluma, garso bangos ar šviesos fotonai, paverčia elektrocheminiais signalais. Sensorinę informaciją smegenų algoritmai pakartotinai transformuoja tiek apdorodami iš viršaus į apačią, tiek iš apačios į viršų.

Pavyzdžiui, žiūrint į juodos dėžės vaizdą baltame fone, apdorojimas iš apačios į viršų renka labai paprastą informaciją, pvz., Spalvą, orientacija ir kur yra objekto kraštai, kur spalva per trumpą laiką žymiai pasikeičia (norint nuspręsti, kad žiūrite į dėžė). Apdorojant „iš viršaus į apačią“ naudojami sprendimai, priimti kai kuriuose proceso „iš apačios į viršų“ etapuose, siekiant pagreitinti objekto atpažinimą.

Kai tik informacija bus apdorota tam tikru mastu, dėmesio filtras nusprendžia, koks svarbus yra signalas ir kokie pažintiniai procesai turėtų būti prieinami. Pavyzdžiui, nors žiūrint į batus jūsų smegenys apdoroja kiekvieną žolės ašmenį, specialus dėmesio filtras neleidžia jų pastebėti atskirai. Priešingai, jūsų smegenys sugeba suvokti ir išgirsti jūsų vardą, net kai esate triukšmingoje patalpoje.

Apdorojimo etapų yra daug, o apdorojimo rezultatus dėmesys moduliuoja pakartotinai. Tačiau norint, kad smegenys apdorotų informaciją, ji pirmiausia turi būti saugoma. Pažiūrėkime, kaip tai daro.

Informacijos saugojimas

Kad smegenys apdorotų informaciją, ji pirmiausia turi būti saugoma. Yra kelių tipų atmintis, įskaitant jutiminę ir trumpalaikę, darbinę ir ilgalaikę. Pirma, informacija turi būti užkoduota, o skirtingų tipų jutimo įvestims yra skirtingų tipų specifinis kodavimas.

Pavyzdžiui, žodinis įvestis gali būti užkoduotas struktūriškai, nurodant, kaip atrodo išspausdintas žodis; fonologiškai, nurodant, kaip skamba žodis; arba semantiškai, nurodant, ką šis žodis reiškia. Kai informacija yra saugoma, ji turi būti išlaikoma. Kai kurie tyrimai su gyvūnais rodo, kad darbinė atmintis, kurioje kaupiama informacija apie 20 sekundžių, jį palaiko elektrinis signalas, trumpą laiką einantis per tam tikrą neuronų seriją. oras.

Kalbant apie ilgalaikę atmintį, buvo pasiūlyta, kad informacija, kurią pavyksta sutelkti šioje parduotuvėje, būtų laikoma tam tikrų baltymų rūšių struktūroje. Su viskuo, yra daugybė modelių, kaip žinios organizuojamos smegenyse, vieni remiasi tuo, kaip žmonės tiria prisiminimus, kiti - skaičiavimais ir kiti, - neurofiziologija.

Pavyzdžiui, semantinio tinklo modelyje teigiama, kad yra mazgų, kurie atstovauja sąvokoms, ir kad šie mazgai yra susieti pagal jų santykį. Pavyzdžiui, semantiniame tinkle žodį „kėdė“ galima susieti su „stalu“, kurį galima susieti su „medžiu“ ir pan. Kitas modelis yra konekcionistas, teigiantis, kad žinios yra atvaizduojamos paprasčiausiai nervų aktyvacijos modeliu, o ne prasme.

Vis dar nėra visuotinai priimto žinių organizavimo modelio, nes kiekvienas turi stipriąsias ir silpnąsias puses, todėl šiuo klausimu reikia atlikti tolesnius tyrimus.

• Galbūt jus domina: "Atminties tipai: kaip žmogaus smegenys saugo prisiminimus?"

Informacijos atkūrimas

Išsaugojus prisiminimus, juos galiausiai reikia gauti iš atminties saugyklos. Prisiminti praeities įvykius nėra kaip žiūrėti vaizdo įrašą. Tiesą sakant, tai labiau susiję su atstatymo procesu, kuris galėjo atsitikti pagal detales, kurias smegenys pasirinko saugoti ir sugebėjo prisiminti.

Informacijos paiešką sukelia signalas, aplinkos dirgiklis kuris skatina smegenis atgauti minėtą atmintį. Įrodymai rodo, kad kuo geresnis atsigavimo signalas, tuo didesnė tikimybė ką nors prisiminti. Svarbu pažymėti, kad atkūrimo signalas taip pat gali sukelti asmeniui neteisingą atminties rekonstravimą.

Prisiminimų iškraipymai gali pasireikšti įvairiais būdais, įskaitant skirtingą klausimo formulavimą. Pavyzdžiui, paprasčiausiai paklausti ko nors, ar juodas automobilis išvažiavo iš įvykio vietos nusikaltimas gali sukelti tai, kad asmuo tardymo metu prisiminė matęs juodą automobilį vėliau. Tai nuolat pastebėta atliekant teismo bylų liudytojų tyrimus, kurie parodė, kaip lengva manipuliuoti ir implantuoti melagingus prisiminimus.

Tyrimai šioje srityje taip pat rodo protas nėra tik pasyvus įvykių registratoriusveikiau jis aktyviai dirba ir saugodamas, ir gaudamas informaciją. Tyrimai rodo, kad kai įvykių serija įvyksta atsitiktine seka, žmonės pertvarko juos į sekas, kurios yra prasmingos bandant juos prisiminti.

Todėl norint prisiminti atmintį reikia peržiūrėti nervų takus suformuota koduojant atmintį, ir tų kelių stiprumas lemia, kaip greitai ji yra gali gauti. Sakė pasveikimas efektyviai grąžina ilgalaikę atmintį į trumpalaikę arba darbinę atmintį, kur jį galima pasiekti dar kartą, tam tikru veidrodiniu kodavimo proceso vaizdu.

Galų gale, atmintis vėl kaupiama ilgalaikėje atmintyje, vėl ją įtvirtinant ir sustiprinant. Galų gale, mūsų atminties sistema yra tokia sudėtinga, kaip ir efektyvi, nors dar reikia daug ką ištirti.

Bibliografinės nuorodos:

• Andersonas, Dž. A., & Hinton, G. IR. (2014). Informacijos apdorojimo smegenyse modeliai. Lygiagrečiuose asociatyviosios atminties modeliuose (p. 33-74). „Psychology Press“.
• „Cabrera Cortés“, aš. Į. (2003). Žmogaus informacijos apdorojimas: ieškant paaiškinimo. sušvelnintas, 11 (6).
• Insel, T. R. ir Fernaldas, R. D. (2004). Kaip smegenys apdoroja socialinę informaciją: ieško socialinių smegenų. Annu. Kun. Neurosci., 27, 697–722.
• Sakurai, Y. (1999). Kaip ląstelių sąrankos koduoja informaciją smegenyse? Neurologijos ir biologinio elgesio apžvalgos, 23 (6), 785-796.