Prawo Hebba: neuropsychologiczna podstawa uczenia się

Tak zwane prawo Hebb, zaproponowany przez neuropsychologa Donalda Hebba, stwierdza, że ​​połączenia synaptyczne są wzmacniane, gdy dwa lub więcej neuronów jest aktywowanych w sposób ciągły w czasie i przestrzeni. Kiedy odpalenie komórki presynaptycznej jest związane z aktywnością komórki postsynaptycznej, zachodzą zmiany strukturalne, które sprzyjają pojawianiu się zespołów lub sieci neuronowych.

W tym artykule przeanalizujemy główne podejścia tej teorii, które miały doniosły wpływ na neuropsychologię: między innymi, Uważa się, że reguła Hebba zainspirowała koncepcję długoterminowego wzmocnienia i modeli sieci neuronowych, które wyjaśniają uczenie się i pamięć.

• Powiązany artykuł: „Neuropsychologia: co to jest i jaki jest jej przedmiot badań?"

Rola plastyczności neuronalnej w uczeniu się

Z neurobiologicznego punktu widzenia biologiczna podstawa uczenia się leży w plastyczności neuronalnej. Pojęcie to odnosi się do zdolności układu nerwowego do modyfikowania natury i siły synapsy, czyli połączenia między neuronami, które umożliwiają przekazywanie impulsów elektrochemicznych.

W ostatnich dziesięcioleciach hipoteza, że ​​nasz mózg przechowuje informacje w sieciach neuronowych, zyskała dużą popularność i silne poparcie naukowe. Struktura układu nerwowego i relacje między jego elementami stanowią informację, którą przetwarzamy; pamięć z kolei polega na aktywacji tych sieci.

Genezy tego typu podejścia można doszukiwać się bezpośrednio w konkretnej hipotezie: Teoria montażu komórki Donalda Hebba. Badanie sieci neuronowych, które stanowią podstawę współczesnej neuronauki poznawczej, zostało opracowane wokół podstawowych zasad zaproponowanych przez tego autora.

• Możesz być zainteresowany: "Rodzaje neuronów: charakterystyka i funkcje"

Prawo Hebba (lub teoria zgromadzenia komórek)

W 1949 roku psycholog Donald Hebb opublikował książkę „Organizacja zachowania”, w której opracował pionierską teorię o neuronowych podstawach uczenia się. Chociaż propozycja Hebba nazywana jest „Teorią Zgromadzenia Komórek”, jest zwykle określana terminem, dzięki któremu znana jest jej podstawowa zasada: prawo Hebba.

Reguła Hebba mówi, że jeśli dwa neurony są aktywne mniej więcej w tym samym czasie, ich połączenia są wzmocnione. W szczególności Hebb stwierdził, że jeśli akson neuronu A znajduje się wystarczająco blisko komórki B i przyczynia się do wielokrotnie, aby go wywołać, pewne zmiany strukturalne lub metaboliczne zwiększą skuteczność takich synapsy.

W szczególności spowodowałoby to pojawienie się przycisków końcowych lub powiększenie już istniejących w aksonie neuronu presynaptycznego; byłyby w bezpośrednim kontakcie z somą komórki postsynaptycznej. Fizyczne i funkcjonalne powiązanie między różnymi neuronami doprowadziłoby do powstania engramów lub zespołów komórkowych - obecnie "sieci neuronowych".

Tak więc, im jest silniejszy przygodność między aktywacją neuronów a pewnym rodzajem stymulacji, tym większe prawdopodobieństwo, że odpowiednie sieci neuronowe uruchomią impulsy, gdy bodziec wystąpi ponownie. Wyjaśnia to również, dlaczego praktyka lub powtórka utrudnia osłabienie synaps (jak to ma miejsce w przypadku zapominania).

Aby tak się stało, zaproponował Hebb, pierwszy neuron musi zadziałać bezpośrednio przed drugim; Z drugiej strony, jeśli odpalenie neuronowe nastąpi w obu komórkach jednocześnie, nie ma związku przyczynowego w synapsie, więc połączenie nie zostanie wzmocnione w ten sam sposób.

Ustawa ta wyjaśnia jednak tylko wzmacnianie stowarzyszeń, a nie ich powstawanie. A) Tak, uczenie się opiera się na konsolidacji wcześniej istniejących synaps, zasadniczo determinowane przez zmienne biologiczne i genetyczne. Według Hebba każdy obwód neuronowy może być bezpośrednio powiązany z wyuczoną czynnością.

• Powiązany artykuł: „Historia psychologii: główni autorzy i teorie"

Wpływ tego modelu neuropsychologicznego

Propozycja Hebba miała silny wpływ na neuropsychologię, stając się zalążkiem wielu podejść wypracowanych w kolejnych dekadach i nadal jest bardzo ważnym punktem odniesienia w tej dziedzinie w teraźniejszość.

Na początku lat 70. odkryto istnienie bardzo istotnego mechanizmu uczenia się: długotrwałe wzmocnienie, polegające na utrwalaniu wspomnień ., poprzez powtarzające się doświadczenie. Tak więc pamięć krótkotrwała jest tworzona przez zmiany strukturalne (ekspresja genów, synteza białek i zmiany w synapsach).

Walidacja tego modelu potwierdziła fundamentalną tezę Hebba, określając konkretne podstawy biologiczne wyjaśniające jego prawo. Dziś wiemy też z całą pewnością, że długofalowe wzmocnienie ogranicza się wyłącznie do tych neurony, które są aktywne w tym samym czasie i jeśli kilka synaps zbiega się na tym samym neuronie, są wzmocnione nawet więcej.

Jedno z najnowszych zastosowań Reguła Hebba jest związana z neuronami lustrzanymi, które aktywują się zarówno wtedy, gdy wykonujemy jakieś zachowanie, jak i gdy widzimy, jak robi to inna żywa istota i są rozumiane jako podstawa empatii i teorii umysłu. Odkryto, że odpowiednie synapsy zostały wzmocnione zgodnie z prawem Hebba.