Jak mózg przetwarza informacje?

Wiele pytań dotyczących mózgu nadal intryguje neuronaukowców. Jak rozwija się ten narząd? Czy istnieją etapy rozwoju mózgu? Czy istnieją krytyczne okresy, w których muszą wystąpić pewne zdarzenia, aby mózg mógł się normalnie rozwijać? I chyba najważniejsze: jak mózg przetwarza informacje?

W tym artykule postaramy się zrozumieć to drugie: jak nasz mózg przetwarza informacje, które otrzymuje z zewnątrzoraz w jaki sposób przechowujesz i pobierasz takie informacje; Ale najpierw omówimy kilka podstawowych pojęć, które pomogą nam lepiej zrozumieć funkcjonowanie tego wspaniałego i złożonego narządu.

• Powiązany artykuł: „Części ludzkiego mózgu (i funkcje)"

Niektóre podstawy

Aby zrozumieć, w jaki sposób nasz mózg jest w stanie przetwarzać informacje, które otrzymuje ze środowiska, musimy najpierw wiedzieć, jak działa wewnątrz. Komórki nerwowe lub neurony to te, które otrzymują informacje z innych komórek nerwowych lub narządów zmysłów. Te neurony są wyposażone w ciało komórkowe, rodzaj metabolicznego serca i ogromną strukturę podobną do drzewa, zwaną polem dendrytycznym, która jest wejściową stroną neuronu.

Informacja dociera do komórki z wypustek zwanych aksonami. Większość informacji pobudzających dociera do komórki z pola dendrytycznego, często poprzez małe wypustki dendrytyczne zwane kolcami. Połączenia, przez które informacja przechodzi z jednego neuronu do drugiego, nazywane są synapsami, które mogą mieć charakter pobudzający lub hamujący.

Połączenia synaptyczne są dodawane do mózgu na różne sposoby; jednym z nich jest nadprodukcja synaps, a następnie selektywna utrata. Nadprodukcja i utrata synaps to podstawowy mechanizm, który mózg wykorzystuje do: zawierać informacje z doświadczenia i zwykle pojawia się w pierwszych okresach wzrost.

Na przykład w korze wzrokowej, obszarze kory mózgowej mózgu, która kontroluje wzrok, osoba w wieku 6 miesięcy ma znacznie więcej synaps niż w wieku dorosłym. Dzieje się tak, ponieważ w ciągu pierwszych kilku miesięcy życia powstaje coraz więcej synaps, a następnie zanika, czasami w dużych ilościach. Czas trwania tego zjawiska jest różny w różnych częściach mózgu, od 2 do 3 lat w korze wzrokowej człowieka do 8 do 10 lat w niektórych częściach kory czołowej.

Układ nerwowy nawiązuje wiele połączeń; doświadczenie jest odtwarzane w tej sieci, wybierając odpowiednie połączenia i usuwając nieodpowiednie. Pozostaje wyrafinowana forma końcowa, która tworzy zmysłowe i być może poznawcze fundamenty dla późniejszych etapów rozwoju. Drugą metodą tworzenia synaps jest dodawanie nowych synaps.

W przeciwieństwie do nadprodukcji i utraty synaps, ten proces dodawania synaps działa przez całe życie człowieka i jest szczególnie ważny w późniejszym życiu. Ten proces jest nie tylko wrażliwy na doświadczenie, ale w rzeczywistości jest nim napędzany. Dodawanie synaps jest prawdopodobnie podstawą niektórych, a nawet większości form pamięci. Ale przed przechowywaniem i przetwarzaniem informacji mózg musi je zakodować i przefiltrować. Zobaczmy jak.

• Możesz być zainteresowany: "Droga aferentna i droga eferentna: rodzaje włókien nerwowych"

Jak mózg przetwarza informacje?

Przetwarzanie informacji rozpoczyna się od wejścia narządów zmysłów, które przekształcają bodźce fizyczne, takie jak dotyk, ciepło, fale dźwiękowe czy fotony światła na sygnały elektrochemiczne. Informacje sensoryczne są wielokrotnie przekształcane przez algorytmy mózgu zarówno w przetwarzaniu oddolnym, jak i oddolnym.

Na przykład, patrząc na obraz czarnej skrzynki na białym tle, przetwarzanie od dołu do góry gromadzi bardzo proste informacje, takie jak kolor, orientacji i gdzie znajdują się krawędzie obiektu, gdzie kolor zmienia się znacząco na krótkiej przestrzeni (aby zdecydować, że patrzysz na pudełko). Przetwarzanie odgórne wykorzystuje decyzje podjęte na niektórych etapach procesu oddolnego do przyspieszenia rozpoznawania obiektu.

Gdy informacja zostanie przetworzona w pewnym stopniu, filtr uwagi decyduje, jak ważny jest sygnał i jakie procesy poznawcze powinny być dostępne. Na przykład, chociaż twój mózg przetwarza każde źdźbło trawy, gdy patrzysz na swoje buty, specjalny filtr uwagi uniemożliwia zauważenie ich indywidualnie. Wręcz przeciwnie, twój mózg jest w stanie dostrzec i usłyszeć twoje imię, nawet gdy znajdujesz się w hałaśliwym pomieszczeniu.

Istnieje wiele etapów przetwarzania, a wyniki przetwarzania są wielokrotnie modulowane przez uwagę. Jednak, aby mózg mógł przetwarzać informacje, musi najpierw zostać przechowany. Zobaczmy, jak to robi.

Przechowywanie informacji

Aby mózg mógł przetwarzać informacje, muszą one być najpierw przechowywane. Istnieje wiele rodzajów pamięci, w tym pamięć czuciowa i krótkotrwała, pamięć robocza i pamięć długotrwała. Po pierwsze, informacja musi być zakodowana, a dla różnych typów bodźców sensorycznych istnieją różne rodzaje specyficznego kodowania.

Na przykład werbalne dane wejściowe mogą być zakodowane strukturalnie, odnosząc się do tego, jak wygląda drukowane słowo; fonologicznie, odnosząc się do brzmienia tego słowa; lub semantycznie, odnosząc się do znaczenia tego słowa. Gdy informacje są przechowywane, muszą być utrzymywane. Niektóre badania na zwierzętach sugerują, że pamięć robocza przechowuje informacje przez około 20 about sekund, jest utrzymywany przez sygnał elektryczny, który przechodzi przez określoną serię neuronów przez krótki okres czasu. pogoda.

W odniesieniu do pamięci długotrwałej zasugerowano, że informacja, która udaje się skonsolidować w tym magazynie, jest utrzymywana w strukturze pewnych typów białek. Ze wszystkim, istnieje wiele modeli organizacji wiedzy w mózgu, niektóre oparte na sposobie, w jaki ludzie odzyskują wspomnienia, inne oparte na komputerach i komputerach, a inne oparte na neurofizjologii.

Na przykład model sieci semantycznej stwierdza, że ​​istnieją węzły reprezentujące pojęcia i że te węzły są połączone na podstawie ich relacji. Na przykład w sieci semantycznej słowo „krzesło” może być powiązane ze słowem „stół”, który może być powiązany z „drewnem” i tak dalej. Innym modelem jest koneksjonista, który stwierdza, że ​​część wiedzy jest reprezentowana po prostu przez wzorzec aktywacji neuronowej, a nie przez znaczenie.

Nadal nie ma powszechnie akceptowanego modelu organizacji wiedzy, ponieważ każdy ma swoje mocne i słabe strony, dlatego potrzebne są dalsze badania w tym zakresie.

• Możesz być zainteresowany: "Rodzaje pamięci: jak ludzki mózg przechowuje wspomnienia?"

Odzyskiwanie informacji

Raz zapisane, wspomnienia muszą być ostatecznie odzyskane z magazynu pamięci. Wspominanie przeszłych wydarzeń nie jest jak oglądanie nagrania wideo. W rzeczywistości ma to więcej wspólnego z procesem odbudowy tego, co mogło się wydarzyć, w oparciu o szczegóły, które mózg zdecydował się przechowywać i był w stanie zapamiętać.

Pobieranie informacji jest wyzwalane przez sygnał, bodziec środowiskowy to skłania mózg do odzyskania danej pamięci. Dowody pokazują, że im lepszy sygnał odzyskiwania, tym większe szanse na zapamiętanie czegoś. Ważne jest, aby pamiętać, że sygnał odzyskiwania może również spowodować błędną rekonstrukcję pamięci.

Zniekształcenia we wspomnieniach mogą wystąpić na wiele sposobów, w tym poprzez zmianę sformułowania pytania. Na przykład, po prostu pytając kogoś, czy czarny samochód opuścił scenę przestępstwo może spowodować, że osoba będzie pamiętać, że widziała czarny samochód podczas przesłuchania później. Jest to konsekwentnie obserwowane w badaniach świadków spraw sądowych, które wykazały, jak łatwo jest manipulować i zaszczepiać fałszywe wspomnienia.

Badania w tym zakresie wskazują również, że umysł to nie tylko pasywny rejestrator zdarzeńraczej aktywnie działa zarówno w celu przechowywania, jak i pobierania informacji. Badania pokazują, że gdy seria zdarzeń występuje w losowej kolejności, ludzie zmieniają je w sekwencje, które mają sens przy próbie ich zapamiętania.

Przywoływanie pamięci wymaga zatem ponownego odwiedzenia szlaków nerwowych utworzone przez zakodowanie pamięci, a siła tych ścieżek określa, jak szybko jest można pobrać. Wspomniany powrót do zdrowia skutecznie przywraca pamięć długotrwałą do pamięci krótkotrwałej lub roboczej, gdzie jest ponownie dostępny, w rodzaju lustrzanego odbicia procesu kodowania.

W końcu pamięć jest ponownie przechowywana w pamięci długotrwałej, ponownie ją konsolidując i wzmacniając. Ostatecznie nasz system pamięci jest równie złożony, co wydajny, chociaż wciąż pozostaje wiele do zbadania.

Odniesienia bibliograficzne:

• Anderson, J. A. i Hinton, G. I. (2014). Modele przetwarzania informacji w mózgu. W Modelach równoległych pamięci skojarzeniowej (s. 33-74). Psychologia Prasa.
• Cabrera Cortés, I. DO. (2003). Przetwarzanie informacji ludzkich: w poszukiwaniu wyjaśnienia. acimed, 11 (6).
• Wyspa, T. R. i Fernald R. RE. (2004). Jak mózg przetwarza informacje społeczne: poszukiwanie mózgu społecznego. Annu. Obrót silnika. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Jak zespoły komórek kodują informacje w mózgu? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 23 (6), 785-796.