Cum procesează creierul informațiile?

Multe întrebări despre creier continuă să-i intrige pe neurologi astăzi. Cum se dezvoltă acest organ? Există etape de dezvoltare a creierului? Există perioade critice în care trebuie să apară anumite evenimente pentru ca creierul să se dezvolte normal? Și, poate cel mai important: cum procesează creierul informațiile?

De-a lungul acestui articol vom încerca să-l înțelegem pe acesta din urmă: modul în care creierul nostru procesează informațiile pe care le primește din exterior, și modul în care stocați și preluați astfel de informații; Dar mai întâi, vom aborda câteva concepte de bază care ne vor ajuta să înțelegem mai bine funcționarea acestui organ minunat și complex.

• Articol asociat: "Părți ale creierului uman (și funcții)"

Câteva elemente de bază

Pentru a înțelege cum creierul nostru este capabil să proceseze informațiile pe care le primește din mediu, trebuie mai întâi să știm cum funcționează în interior. Celulele nervoase sau neuronii sunt cei care primesc informații de la alte celule nervoase sau organe senzoriale. Acești neuroni sunt echipați cu un corp celular, un fel de inimă metabolică și o structură imensă asemănătoare unui copac numită câmp dendritic, care este partea de intrare a neuronului.

Informațiile ajung în celulă din proiecții numite axoni. Majoritatea informațiilor de excitare ajung în celulă din câmpul dendritic, adesea prin mici proiecții dendritice numite spini. Joncțiunile prin care informațiile trec de la un neuron la altul se numesc sinapse, care pot fi de natură excitativă sau inhibitoare.

Conexiunile sinaptice sunt adăugate la creier în diferite moduri; una dintre ele este prin supraproducție sinapsă și pierderea selectivă ulterioară. Supraproducția și pierderea sinapselor este un mecanism fundamental pe care creierul îl folosește încorporează informații din experiență și tinde să apară în primele perioade de creştere.

De exemplu, în cortexul vizual, zona cortexului cerebral al creierului care controlează vederea, o persoană are mult mai multe sinapse la vârsta de 6 luni decât la vârsta adultă. Acest lucru se datorează faptului că se formează din ce în ce mai multe sinapse în primele câteva luni de viață și apoi dispar, uneori în număr mare. Timpul necesar pentru ca acest fenomen să-și desfășoare cursul variază în diferite părți ale creierului, de la 2 la 3 ani în cortexul vizual uman până la 8 - 10 ani în unele părți ale cortexului frontal.

Sistemul nervos face multe conexiuni; experiența este reprodusă în această rețea, selectând conexiunile adecvate și eliminând cele necorespunzătoare. Ceea ce rămâne este o formă finală rafinată care formează bazele senzoriale și poate cognitive pentru etapele ulterioare ale dezvoltării. A doua metodă de formare a sinapselor este prin adăugarea de sinapse noi.

Spre deosebire de supraproducția și pierderea sinapselor, acest proces de adăugare a sinapselor funcționează de-a lungul vieții umane și este deosebit de important în viața ulterioară. Acest proces nu numai că este sensibil la experiență, ci este de fapt condus de acesta. Adăugarea sinapsă este probabil la baza unora sau chiar a majorității formelor de memorie. Dar înainte de a stoca și prelucra informații, creierul trebuie să le codifice și să le filtreze. Să vedem cum.

• S-ar putea să vă intereseze: "Calea aferentă și calea eferentă: tipurile de fibre nervoase"

Cum procesează creierul informațiile?

Prelucrarea informațiilor începe cu intrarea organelor senzoriale, care transformă stimuli fizici precum atingerea, căldura, undele sonore sau fotonii de lumină în semnale electrochimice. Informațiile senzoriale sunt transformate în mod repetat de algoritmii creierului atât în ​​procesarea de sus în jos, cât și de jos în sus.

De exemplu, atunci când privești o imagine a unei cutii negre pe un fundal alb, procesarea de jos în sus adună informații foarte simple, cum ar fi culoarea, orientarea și unde sunt marginile obiectului, unde culoarea se schimbă semnificativ într-un spațiu scurt (pentru a decide că priviți un cutie). Procesarea de sus în jos folosește deciziile luate în unele etape ale procesului de jos în sus pentru a accelera recunoașterea obiectului.

Odată ce informațiile sunt procesate într-o anumită măsură, un filtru de atenție decide cât de important este semnalul și ce procese cognitive ar trebui să fie disponibile. De exemplu, deși creierul tău procesează fiecare fir de iarbă când te uiți la pantofi, un filtru de atenție specific vă împiedică să le observați individual. Dimpotrivă, creierul tău este capabil să-ți perceapă și să-ți audă numele, chiar și atunci când te afli într-o cameră zgomotoasă.

Există multe etape de procesare, iar rezultatele procesării sunt modulate de atenție în mod repetat. Cu toate acestea, pentru ca creierul să proceseze informațiile, acestea trebuie mai întâi stocate. Să vedem cum o face.

Stocarea informațiilor

Pentru ca creierul să proceseze informațiile, acestea trebuie mai întâi stocate. Există mai multe tipuri de memorie, inclusiv memoria senzorială și pe termen scurt, memoria de lucru și memoria pe termen lung. În primul rând, informațiile trebuie codificate și există diferite tipuri de codificare specifică pentru diferite tipuri de intrare senzorială.

De exemplu, introducerea verbală poate fi codificată structural, referindu-se la cum arată cuvântul tipărit; fonologic, referindu-se la modul în care sună cuvântul; sau semantic, referindu-se la ceea ce înseamnă cuvântul. Odată stocate informațiile, acestea trebuie păstrate. Unele studii pe animale sugerează că memoria de lucru, care stochează informații pentru aproximativ 20 secunde, este menținut de un semnal electric care parcurge o anumită serie de neuroni pentru o perioadă scurtă de timp. vreme.

În ceea ce privește memoria pe termen lung, s-a sugerat că informațiile care reușesc să se consolideze în acest magazin sunt păstrate în structura anumitor tipuri de proteine. Cu totul, există numeroase modele de organizare a cunoașterii în creier, unele bazate pe modul în care subiecții umani recuperează amintiri, altele bazate pe calcul și calcul, iar altele bazate pe neurofiziologie.

Modelul de rețea semantică, de exemplu, afirmă că există noduri care reprezintă concepte și că aceste noduri sunt legate în funcție de relația lor. De exemplu, într-o rețea semantică, cuvântul „scaun” ar putea fi legat de „masă”, care poate fi legat de „lemn” și așa mai departe. Un alt model este conexionistul, care afirmă că o bucată de cunoaștere este reprezentată pur și simplu printr-un model de activare neuronală mai degrabă decât prin semnificație.

Încă nu există un model de organizare a cunoașterii universal acceptat, deoarece fiecare are punctele forte și punctele sale slabe, așa că sunt necesare cercetări suplimentare în acest sens.

• S-ar putea să vă intereseze: "Tipuri de memorie: cum creierul uman stochează amintirile?"

Recuperarea informațiilor

Odată stocate, amintirile trebuie în cele din urmă să fie recuperate din depozitul de memorie. Amintirea evenimentelor din trecut nu este ca vizionarea unei înregistrări video. De fapt, are mai mult de-a face cu un proces de reconstituire a ceea ce s-ar fi putut întâmpla pe baza detaliilor pe care creierul le-a ales să le stocheze și să le poată aminti.

Recuperarea informațiilor este declanșată de un semnal, un stimul de mediu care determină creierul să recupereze memoria în cauză. Dovezile arată că cu cât semnalul de recuperare este mai bun, cu atât sunt mai mari șansele de a ne aminti ceva. Este important să rețineți că semnalul de recuperare poate determina, de asemenea, o persoană să reconstruiască incorect o memorie.

Distorsiunile din amintiri pot apărea în mai multe moduri, incluzând modificarea formularii unei întrebări. De exemplu, pur și simplu întrebați pe cineva dacă o mașină neagră a părăsit scena unui criminalitatea poate determina persoana să-și amintească că a văzut o mașină neagră în timpul unui interogatoriu mai tarziu. Acest lucru a fost observat în mod constant în studiile martorilor de cauze judiciare, care au arătat cât de ușor este manipularea și implantarea amintirilor false.

Studiile din acest domeniu indică, de asemenea, că mintea nu este doar un înregistrator de evenimente pasivmai degrabă, funcționează activ atât pentru stocarea, cât și pentru preluarea informațiilor. Cercetările arată că atunci când o serie de evenimente au loc într-o secvență aleatorie, oamenii le rearanjează în secvențe care au sens atunci când încearcă să le amintească.

Reamintirea memoriei, prin urmare, necesită revizuirea căilor nervoase ale format prin codificarea unei memorii, iar puterea acestor căi determină cât de repede este poate prelua. A spus recuperare returnează efectiv o memorie stocată pe termen lung în memoria pe termen scurt sau de lucru, unde poate fi accesat din nou, într-un fel de imagine oglindă a procesului de codificare.

La urma urmei, memoria este stocată din nou în memoria pe termen lung, consolidând-o și întărind-o din nou. În cele din urmă, sistemul nostru de memorie este la fel de complex pe cât este de eficient, deși mai sunt multe de investigat.

Referințe bibliografice:

• Anderson, J. A. și Hinton, G. ȘI. (2014). Modele de procesare a informațiilor în creier. În modele paralele de memorie asociativă (pp. 33-74). Psihologie Press.
• Cabrera Cortés, I. LA. (2003). Prelucrarea informațiilor umane: în căutarea unei explicații. acimed, 11 (6).
• Insel, T. R. și Fernald, R. D. (2004). Cum procesează creierul informațiile sociale: căutarea creierului social. Annu. Rev. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Cum codifică ansamblurile de celule informațiile din creier? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 23 (6), 785-796.