Como o cérebro processa as informações?

Muitas perguntas sobre o cérebro continuam a intrigar os neurocientistas hoje. Como esse órgão se desenvolve? Existem estágios de desenvolvimento do cérebro? Existem períodos críticos em que certos eventos devem ocorrer para que o cérebro se desenvolva normalmente? E, talvez o mais importante: como o cérebro processa as informações?

Ao longo deste artigo, tentaremos entender o último: como nosso cérebro processa as informações que recebe de fora, e como você armazena e recupera essas informações; Mas, primeiro, vamos abordar alguns conceitos básicos que nos ajudarão a entender melhor o funcionamento desse órgão maravilhoso e complexo.

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Alguns fundamentos

Para entender como nosso cérebro é capaz de processar as informações que recebe do meio ambiente, devemos primeiro saber como funciona internamente. As células nervosas ou neurônios são aquelas que recebem informações de outras células nervosas ou órgãos sensoriais. Esses neurônios são equipados com um corpo celular, uma espécie de coração metabólico e uma enorme estrutura semelhante a uma árvore chamada campo dendrítico, que é o lado de entrada do neurônio.

A informação chega à célula a partir de projeções chamadas axônios. A maior parte das informações excitatórias chega à célula a partir do campo dendrítico, geralmente por meio de pequenas projeções dendríticas chamadas espinhos. As junções através das quais as informações passam de um neurônio para outro são chamadas de sinapses, que podem ser de natureza excitatória ou inibitória.

As conexões sinápticas são adicionadas ao cérebro de várias maneiras; um deles é através da superprodução de sinapses e subsequente perda seletiva. A superprodução e perda de sinapses é um mecanismo fundamental que o cérebro usa para incorporam informações da experiência e tende a ocorrer durante os primeiros períodos de crescimento.

Por exemplo, no córtex visual, a área do córtex cerebral que controla a visão, uma pessoa tem muito mais sinapses aos 6 meses de idade do que na idade adulta. Isso ocorre porque cada vez mais sinapses se formam nos primeiros meses de vida e depois desaparecem, às vezes em grande número. O tempo necessário para que esse fenômeno siga seu curso varia em diferentes partes do cérebro, de 2 a 3 anos no córtex visual humano a 8 a 10 anos em algumas partes do córtex frontal.

O sistema nervoso faz muitas conexões; a experiência é reproduzida nesta rede, selecionando as conexões adequadas e removendo as inadequadas. O que resta é uma forma final refinada que forma as bases sensoriais e talvez cognitivas para os estágios posteriores de desenvolvimento. O segundo método de formação de sinapses é adicionando novas sinapses.

Ao contrário da superprodução e perda de sinapses, esse processo de adição de sinapses opera por toda a vida humana e é especialmente importante na vida adulta. Este processo não é apenas sensível à experiência, mas também conduzido por ela. A adição de sinapses está provavelmente na base de algumas, ou mesmo da maioria, das formas de memória. Mas antes de armazenar e processar informações, o cérebro precisa codificá-las e filtrá-las. Vamos ver como.

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Como o cérebro processa as informações?

O processamento da informação começa com a entrada dos órgãos sensoriais, que transformam estímulos físicos como toque, calor, ondas sonoras ou fótons de luz em sinais eletroquímicos. A informação sensorial é repetidamente transformada pelos algoritmos do cérebro em processamento de cima para baixo e de baixo para cima.

Por exemplo, ao olhar para uma imagem de uma caixa preta em um fundo branco, o processamento de baixo para cima reúne informações muito simples, como cor, orientação e onde estão as bordas do objeto, onde a cor muda significativamente em um curto espaço (para decidir que você está olhando para um caixa). O processamento de cima para baixo usa as decisões tomadas em algumas etapas do processo de baixo para cima para acelerar o reconhecimento do objeto.

Uma vez que a informação é processada até certo ponto, um filtro de atenção decide o quão importante é o sinal e quais processos cognitivos devem estar disponíveis. Por exemplo, embora seu cérebro processe cada folha de grama quando você olha para seus sapatos, um filtro de atenção específico impede que você os perceba individualmente. Pelo contrário, seu cérebro é capaz de perceber e ouvir seu nome, mesmo quando você está em uma sala barulhenta.

Existem muitos estágios de processamento e os resultados do processamento são modulados pela atenção repetidamente. No entanto, para que o cérebro processe as informações, primeiro elas devem ser armazenadas. Vamos ver como funciona.

Armazenamento de informação

Para que o cérebro processe a informação, ela deve primeiro ser armazenada. Existem vários tipos de memória, incluindo memória sensorial e de curto prazo, memória de trabalho e memória de longo prazo. Primeiro, a informação deve ser codificada e existem diferentes tipos de codificação específica para diferentes tipos de entrada sensorial.

Por exemplo, a entrada verbal pode ser codificada estruturalmente, referindo-se à aparência da palavra impressa; fonologicamente, referindo-se a como a palavra soa; ou semanticamente, referindo-se ao que a palavra significa. Depois que as informações são armazenadas, elas devem ser mantidas. Alguns estudos com animais sugerem que a memória de trabalho, que armazena informações para cerca de 20 segundos, é mantido por um sinal elétrico que viaja através de uma série particular de neurônios por um curto período de tempo. clima.

No que diz respeito à memória de longo prazo, tem-se sugerido que as informações que conseguem se consolidar neste estoque são mantidas na estrutura de certos tipos de proteínas. Com tudo, existem inúmeros modelos de como o conhecimento é organizado no cérebro, alguns baseados na maneira como os seres humanos recuperam memórias, outros baseados em computação e computação e outros baseados em neurofisiologia.

O modelo de rede semântica, por exemplo, afirma que existem nós que representam conceitos e que esses nós estão vinculados com base em seu relacionamento. Por exemplo, em uma rede semântica, a palavra "cadeira" pode ser vinculada a "mesa", que pode ser vinculada a "madeira" e assim por diante. Outro modelo é o conexionista, que afirma que uma parte do conhecimento é representada simplesmente por um padrão de ativação neural, e não por significado.

Ainda não existe um modelo de organização do conhecimento universalmente aceito, porque cada um tem seus pontos fortes e fracos, então mais pesquisas são necessárias a esse respeito.

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A recuperação da informação

Uma vez armazenadas, as memórias devem, eventualmente, ser recuperadas do armazenamento de memória. Lembrar de eventos passados ​​não é como assistir a uma gravação de vídeo. Na verdade, tem mais a ver com um processo de reconstrução do que pode ter acontecido com base nos detalhes que o cérebro escolheu armazenar e foi capaz de lembrar.

A recuperação da informação é acionada por um sinal, um estímulo ambiental que faz com que o cérebro recupere a memória em questão. As evidências mostram que quanto melhor o sinal de recuperação, maiores são as chances de se lembrar de algo. É importante observar que o sinal de recuperação também pode fazer com que uma pessoa reconstrua incorretamente uma memória.

Distorções nas memórias podem ocorrer de várias maneiras, incluindo a variação da formulação de uma pergunta. Por exemplo, simplesmente perguntar a alguém se um carro preto saiu da cena de um crime pode fazer com que a pessoa se lembre de ter visto um carro preto durante um interrogatório mais tarde. Isso tem sido observado de forma consistente em estudos de testemunhas de processos judiciais, que mostraram como é fácil manipular e implantar falsas memórias.

Estudos neste campo também indicam que a mente não é apenas um registrador de eventos passivoem vez disso, ele trabalha ativamente para armazenar e recuperar informações. A pesquisa mostra que quando uma série de eventos ocorre em uma sequência aleatória, as pessoas os reorganizam em sequências que fazem sentido ao tentar se lembrar deles.

A recuperação da memória, portanto, requer revisitar as vias nervosas do formado pela codificação de uma memória, e a força dessas vias determina a rapidez com que é pode recuperar. Dita recuperação efetivamente retorna uma memória armazenada de longo prazo para a memória de curto prazo ou de trabalho, onde pode ser acessado novamente, em uma espécie de espelho do processo de codificação.

Afinal, a memória é armazenada de volta na memória de longo prazo, consolidando-a e fortalecendo-a novamente. Em última análise, nosso sistema de memória é tão complexo quanto eficiente, embora ainda haja muito a ser investigado.

Referências bibliográficas:

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