Kā smadzenes apstrādā informāciju?

Daudzi jautājumi par smadzenēm mūsdienās turpina intrigēt neirozinātniekus. Kā šis orgāns attīstās? Vai ir smadzeņu attīstības posmi? Vai ir kritiski periodi, kuros jānotiek noteiktiem notikumiem, lai smadzenes varētu normāli attīstīties? Un, iespējams, vissvarīgākais: kā smadzenes apstrādā informāciju?

Šajā rakstā mēs centīsimies izprast pēdējo: kā mūsu smadzenes apstrādā informāciju, ko saņem no ārpusesun kā jūs glabājat un izgūstat šādu informāciju; Bet vispirms mēs pievērsīsimies dažiem pamatjēdzieniem, kas mums palīdzēs labāk izprast šī brīnišķīgā un sarežģītā orgāna darbību.

• Saistītais raksts: "Cilvēka smadzeņu daļas (un funkcijas)"

Daži pamati

Lai saprastu, kā mūsu smadzenes spēj apstrādāt informāciju, ko saņem no vides, mums vispirms jāzina, kā tā darbojas iekšpusē. Nervu šūnas vai neironi ir tie, kas saņem informāciju no citām nervu šūnām vai maņu orgāniem. Šie neironi ir aprīkoti ar šūnu ķermeni, sava veida vielmaiņas sirdi un milzīgu kokveidīgu struktūru, ko sauc par dendritisko lauku, kas ir neirona ievades puse.

Informācija nonāk šūnā no projekcijām, ko sauc par aksoniem. Lielākā daļa ierosmes informācijas nonāk šūnā no dendritiskā lauka, bieži izmantojot nelielas dendrīta projekcijas, kuras sauc par muguriņām. Krustojumus, pa kuriem informācija pāriet no viena neirona uz otru, sauc par sinapsēm, kas pēc būtības var būt ierosinošas vai kavējošas.

Sinaptiskie savienojumi smadzenēm tiek pievienoti dažādos veidos; viens no tiem ir ar sinapses pārprodukciju un sekojošu selektīvu zaudēšanu. Sinapses pārprodukcija un zaudēšana ir fundamentāls mehānisms, ko smadzenes izmanto iekļaut pieredzi gūto informāciju, un tam ir tendence rasties pirmajos periodos izaugsmi.

Piemēram, redzes garozā, smadzeņu smadzeņu garozas zonā, kas kontrolē redzi, cilvēkam 6 mēnešu vecumā ir daudz vairāk sinapses nekā pieaugušā vecumā. Tas ir tāpēc, ka pirmajos dzīves mēnešos veidojas arvien vairāk sinapses, un pēc tam tās pazūd, dažreiz lielā skaitā. Laiks, kas nepieciešams šīs parādības norisei, dažādās smadzeņu daļās ir atšķirīgs, no 2 līdz 3 gadiem cilvēka redzes garozā līdz 8 līdz 10 gadiem dažās frontālās garozas daļās.

Nervu sistēma rada daudz savienojumu; pieredze tiek reproducēta šajā tīklā, izvēloties atbilstošos savienojumus un noņemot nepiemērotos savienojumus. Paliek rafinēta galīgā forma, kas veido maņu un varbūt kognitīvos pamatus vēlākiem attīstības posmiem. Otrā sinapses veidošanās metode ir jaunu sinapses pievienošana.

Atšķirībā no sinapses pārprodukcijas un zaudēšanas, šis sinapses pievienošanas process darbojas visā cilvēka dzīvē un ir īpaši svarīgs turpmākajā dzīvē. Šis process ir ne tikai jutīgs pret pieredzi, bet arī patiesībā to virza. Sinapses pievienošana, visticamāk, ir dažu vai pat vairuma atmiņas formu pamatā. Bet pirms informācijas glabāšanas un apstrādes smadzenēm tā ir jākodē un jāfiltrē. Paskatīsimies kā.

• Jūs varētu interesēt: "Afferents ceļš un efferents ceļš: nervu šķiedru veidi"

Kā smadzenes apstrādā informāciju?

Informācijas apstrāde sākas ar maņu orgānu ievadīšanu, kas fiziskos stimulus, piemēram, pieskārienu, siltumu, skaņas viļņus vai gaismas fotonus, pārveido elektroķīmiskos signālos. Sensoro informāciju smadzeņu algoritmi vairākkārt pārveido gan apstrādājot no augšas uz leju, gan no apakšas uz augšu.

Piemēram, aplūkojot melnas kastes attēlu uz balta fona, apstrāde no apakšas uz augšu apkopo ļoti vienkāršu informāciju, piemēram, krāsu, orientāciju un kur atrodas objekta malas, kur krāsa īsā vietā ievērojami mainās (lai izlemtu, ka skatāties lodziņā). Apstrāde no augšas uz leju izmanto lēmumus, kas pieņemti dažos no apakšas uz augšu procesa posmos, lai paātrinātu objekta atpazīšanu.

Kad informācija zināmā mērā tiek apstrādāta, uzmanības filtrs izlemj, cik svarīgs ir signāls un kādiem kognitīvajiem procesiem jābūt pieejamiem. Piemēram, lai gan jūsu smadzenes apskata katru zāles asmeni, kad skatāties uz apaviem, īpašs uzmanības filtrs neļauj tos pamanīt atsevišķi. Gluži pretēji, jūsu smadzenes spēj uztvert un dzirdēt jūsu vārdu, pat atrodoties trokšņainā telpā.

Apstrādes posmu ir daudz, un apstrādes rezultātus uzmanība modulē atkārtoti. Tomēr, lai smadzenes apstrādātu informāciju, tā vispirms ir jāuzglabā. Apskatīsim, kā tas to dara.

Informācijas glabāšana

Lai smadzenes apstrādātu informāciju, tā vispirms ir jāuzglabā. Ir vairāki atmiņas veidi, ieskaitot maņu un īstermiņa atmiņu, darba atmiņu un ilgtermiņa atmiņu. Pirmkārt, informācijai jābūt kodētai, un dažādiem sensoro ievades veidiem ir dažādi specifiski kodējumi.

Piemēram, verbālo ievadi var strukturēti kodēt, atsaucoties uz to, kā izskatās drukātais vārds; fonoloģiski, atsaucoties uz vārda izklausīšanos; vai semantiski, atsaucoties uz to, ko šis vārds nozīmē. Kad informācija ir saglabāta, tā ir jāuztur. Daži pētījumi ar dzīvniekiem liecina, ka darba atmiņa, kurā tiek glabāta informācija par aptuveni 20 cilvēkiem sekundes to uztur elektriskais signāls, kas uz īsu laika periodu pārvietojas pa konkrētu neironu sēriju. laikapstākļi.

Attiecībā uz ilgtermiņa atmiņu ir ierosināts, ka informācija, kuru šajā veikalā izdodas konsolidēt, tiek turēta noteiktu veidu olbaltumvielu struktūrā. Ar visu, ir daudz modeļu, kā zināšanas tiek organizētas smadzenēs, daži balstīti uz veidu, kā cilvēki iegūst atmiņas, citi, pamatojoties uz skaitļošanu un skaitļošanu, un citi, pamatojoties uz neirofizioloģiju.

Piemēram, semantiskā tīkla modelis nosaka, ka ir mezgli, kas attēlo jēdzienus, un ka šie mezgli ir saistīti, pamatojoties uz to attiecībām. Piemēram, semantiskajā tīklā vārdu "krēsls" varētu saistīt ar "galds", kuru var saistīt ar "koks" utt. Cits modelis ir konektionists, kurš apgalvo, ka zināšanu daļu attēlo vienkārši neironu aktivācijas modelis, nevis jēga.

Joprojām nav vispārpieņemta zināšanu organizācijas modeļa, jo katram no tiem ir savas stiprās un vājās puses, tāpēc šajā sakarā ir nepieciešami turpmāki pētījumi.

• Jūs varētu interesēt: "Atmiņas veidi: kā cilvēka smadzenes glabā atmiņas?"

Informācijas atgūšana

Kad atmiņas ir saglabātas, tās galu galā ir jāizgūst no atmiņu krātuves. Atcerēties pagātnes notikumus nav tas pats, kas skatīties videoierakstu. Patiesībā tas ir vairāk saistīts ar atjaunošanas procesu, kas, iespējams, ir noticis, pamatojoties uz detaļām, kuras smadzenes izvēlējās uzglabāt un spēja atcerēties.

Informācijas iegūšanu izraisa signāls, vides stimuls kas liek smadzenēm izgūt attiecīgo atmiņu. Pierādījumi rāda, ka jo labāks ir atkopšanas signāls, jo lielākas iespējas kaut ko atcerēties. Ir svarīgi atzīmēt, ka atkopšanas signāls var izraisīt arī personas nepareizu atmiņas rekonstrukciju.

Izkropļojumi atmiņās var notikt vairākos veidos, tostarp mainot jautājuma formulējumu. Piemēram, vienkārši pajautājot kādam, vai melna automašīna ir atstājusi a noziegums var likt personai nopratināšanas laikā atcerēties redzējušu melnu automašīnu vēlāk. Tas ir konsekventi novērots tiesas lietu liecinieku pētījumos, kas parādīja, cik viegli ir manipulēt un implantēt nepatiesas atmiņas.

Pētījumi šajā jomā arī norāda prāts nav tikai pasīvs notikumu reģistratorsdrīzāk tas aktīvi darbojas gan informācijas glabāšanā, gan izgūšanā. Pētījumi rāda, ka tad, kad notikumu virkne notiek nejaušā secībā, cilvēki tos pārkārto secībās, kurām ir jēga, mēģinot tos atcerēties.

Tāpēc, lai atcerētos atmiņu, ir jāpārskata nervu sistēmas ceļi veidojas, kodējot atmiņu, un šo ceļu stiprums nosaka, cik ātri tā ir var izgūt. Teica atveseļošanos ilgtermiņā saglabāto atmiņu efektīvi atgriež īstermiņa vai darba atmiņā, kur tam var piekļūt vēlreiz, izmantojot sava veida kodēšanas procesa spoguļattēlu.

Galu galā atmiņa tiek saglabāta atpakaļ ilgtermiņa atmiņā, atkal to nostiprinot un nostiprinot. Galu galā mūsu atmiņas sistēma ir tikpat sarežģīta, cik efektīva, lai gan vēl daudz kas jāizpēta.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Andersons, Dž. A., & Hintons, Ģ. UN. (2014). Informācijas apstrādes modeļi smadzenēs. Asociatīvās atmiņas paralēlajos modeļos (lpp. 33-74). Psiholoģijas prese.
• Cabrera Cortés, es. TO. (2003). Cilvēka informācijas apstrāde: meklējot paskaidrojumu. izlīdzināts, 11 (6).
• Insel, T. R., un Fernalds, R. D. (2004). Kā smadzenes apstrādā sociālo informāciju: sociālo smadzeņu meklēšana. Annu. Sv. Neurosci., 27, 697–722.
• Sakurai, Y. (1999). Kā šūnu kopas kodē informāciju smadzenēs? Neirozinātnes un bioloģiskās izturēšanās atsauksmes, 23 (6), 785-796.