Как мозг обрабатывает информацию?

Многие вопросы о мозге продолжают интересовать нейробиологов и сегодня. Как развивается этот орган? Есть стадии развития мозга? Существуют ли критические периоды, в которые должны произойти определенные события для нормального развития мозга? И, пожалуй, самое главное: как мозг обрабатывает информацию?

В этой статье мы попытаемся разобраться в последнем: как наш мозг обрабатывает информацию, которую получает извне, и как вы храните и извлекаете такую ​​информацию; Но сначала мы обратимся к некоторым основным понятиям, которые помогут нам лучше понять функционирование этого замечательного и сложного органа.

• Статья по теме: "Части человеческого мозга (и функции)"

Некоторые основы

Чтобы понять, как наш мозг может обрабатывать информацию, которую он получает из окружающей среды, мы должны сначала узнать, как он работает внутри. Нервные клетки или нейроны - это те, которые получают информацию от других нервных клеток или органов чувств. Эти нейроны оснащены клеточным телом, своего рода метаболическим сердцем и огромной древовидной структурой, называемой дендритным полем, которая является входной стороной нейрона.

Информация достигает клетки из проекций, называемых аксонами.. Большая часть возбуждающей информации достигает клетки из дендритного поля, часто через небольшие дендритные выступы, называемые шипами. Связи, через которые информация передается от одного нейрона к другому, называются синапсами, которые могут быть возбуждающими или тормозящими по своей природе.

Синаптические связи добавляются к мозгу разными способами; одна из них связана с перепроизводством синапсов и последующей избирательной потерей. Избыточное производство и потеря синапсов - фундаментальный механизм, который мозг использует для включают информацию из опыта и, как правило, возникают в первые периоды рост.

Например, в зрительной коре, области коры головного мозга, контролирующей зрение, у человека в 6 месяцев гораздо больше синапсов, чем во взрослом возрасте. Это связано с тем, что в первые несколько месяцев жизни образуется все больше и больше синапсов, а затем исчезает, иногда в большом количестве. Время, необходимое для развития этого явления, варьируется в разных частях мозга: от 2 до 3 лет в зрительной коре головного мозга человека до 8-10 лет в некоторых частях лобной коры.

Нервная система имеет множество связей; опыт воспроизводится в этой сети, выбирая подходящие соединения и удаляя несоответствующие. Остается только усовершенствованная окончательная форма, которая формирует чувственную и, возможно, когнитивную основу для более поздних стадий развития. Второй метод образования синапсов - добавление новых синапсов.

В отличие от перепроизводства и потери синапсов, этот процесс добавления синапсов действует на протяжении всей жизни человека и особенно важен в дальнейшей жизни. Этот процесс не только чувствителен к опыту, но и фактически им движет. Добавление синапсов, вероятно, лежит в основе некоторых или даже большинства форм памяти.. Но перед тем, как хранить и обрабатывать информацию, мозг должен ее закодировать и отфильтровать. Посмотрим как.

• Вам может быть интересно: "Афферентный путь и эфферентный путь: типы нервных волокон"

Как мозг обрабатывает информацию?

Обработка информации начинается с ввода органов чувств., которые преобразуют физические стимулы, такие как прикосновение, тепло, звуковые волны или фотоны света, в электрохимические сигналы. Сенсорная информация многократно преобразуется алгоритмами мозга как в нисходящей, так и в восходящей обработке.

Например, при просмотре изображения черного ящика на белом фоне восходящая обработка собирает очень простую информацию, такую ​​как цвет, ориентация и где находятся края объекта, где цвет значительно меняется за короткое время (чтобы решить, что вы смотрите на коробка). При нисходящей обработке используются решения, принятые на некоторых этапах восходящего процесса, для ускорения распознавания объекта.

После того, как информация обработана до определенной степени, фильтр внимания решает, насколько важен сигнал и какие когнитивные процессы должны быть доступны. Например, хотя ваш мозг обрабатывает каждую травинку, когда вы смотрите на свою обувь, специальный фильтр внимания не позволяет вам замечать их по отдельности. Напротив, ваш мозг способен воспринимать и слышать ваше имя, даже когда вы находитесь в шумной комнате.

Есть много этапов обработки, и результаты обработки многократно модулируются вниманием. Однако, чтобы мозг обрабатывал информацию, ее сначала нужно сохранить. Посмотрим, как он это делает.

Хранение информации

Чтобы мозг обрабатывал информацию, ее сначала нужно сохранить. Существует несколько типов памяти, включая сенсорную и кратковременную память, рабочую память и долговременную память. Во-первых, информация должна быть закодирована, и существуют разные типы кодирования для разных типов сенсорного ввода.

Например, словесный ввод может быть структурно закодирован в соответствии с тем, как выглядит напечатанное слово; фонологически, имея в виду то, как звучит слово; или семантически, имея в виду то, что означает это слово. После того, как информация сохранена, ее необходимо сохранить. Некоторые исследования на животных показывают, что рабочая память, в которой хранится информация примерно на 20 секунд, он поддерживается электрическим сигналом, который проходит через определенную серию нейронов в течение короткого периода времени. Погода.

Что касается долговременной памяти, было высказано предположение, что информация, которой удается консолидироваться в этом хранилище, хранится в структуре определенных типов белков. Со всем, существует множество моделей того, как знания организованы в мозгу, некоторые из них основаны на способах восстановления воспоминаний у людей, другие - на вычислениях и вычислениях, а третьи - на нейрофизиологии.

Модель семантической сети, например, утверждает, что есть узлы, которые представляют концепции, и что эти узлы связаны на основе их отношений. Например, в семантической сети слово «стул» может быть связано со словом «стол», которое может быть связано с словом «дерево» и так далее. Другая модель - коннекционист, который утверждает, что часть знания представлена ​​просто паттерном нейронной активации, а не смыслом.

До сих пор нет общепринятой модели организации знаний., поскольку у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны, поэтому необходимы дальнейшие исследования в этом отношении.

• Вам может быть интересно: "Типы памяти: как человеческий мозг хранит воспоминания?"

Восстановление информации

После сохранения воспоминания в конечном итоге должны быть извлечены из хранилища памяти. Вспоминание прошлых событий не похоже на просмотр видеозаписи. Фактически, это больше связано с процессом реконструкции того, что могло произойти, на основе деталей, которые мозг решил сохранить и смог запомнить.

Поиск информации запускается сигналом, стимулом окружающей среды. это побуждает мозг восстановить рассматриваемое воспоминание. Факты показывают, что чем лучше сигнал восстановления, тем больше шансов что-то вспомнить. Важно отметить, что сигнал восстановления также может заставить человека неправильно восстановить память.

Искажения в воспоминаниях могут происходить по-разному, включая изменение формулировки вопроса. Например, если просто спросить кого-нибудь, не выехала ли черная машина с места происшествия. преступление может заставить человека вспомнить, что видел черную машину во время допроса позже. Это постоянно наблюдается в исследованиях свидетелей судебных дел, которые показали, насколько легко манипулировать и насаждать ложные воспоминания.

Исследования в этой области также показывают, что разум - это не просто пассивный регистратор событийскорее, он активно работает как для хранения, так и для извлечения информации. Исследования показывают, что когда ряд событий происходит в случайной последовательности, люди перестраивают их в последовательности, которые имеют смысл при попытке их запомнить.

Воспоминание, таким образом, требует пересмотра нервных путей формируется путем кодирования памяти, и сила этих путей определяет, насколько быстро она можно получить. Сказал выздоровление эффективно возвращает долговременную сохраненную память в кратковременную или рабочую память, где к нему можно получить доступ снова, что является своего рода зеркальным отображением процесса кодирования.

Ведь память сохраняется в долговременной памяти, снова консолидируя и укрепляя ее. В конечном итоге наша система памяти настолько сложна, насколько эффективна, хотя еще многое предстоит изучить.

Библиографические ссылки:

• Андерсон, Дж. А., & Хинтон, Г. А ТАКЖЕ. (2014). Модели обработки информации в головном мозге. В Параллельные модели ассоциативной памяти (стр. 33-74). Психология Press.
• Кабрера Кортес, И. К. (2003). Обработка информации человеком: в поисках объяснения. acimed, 11 (6).
• Инсель, Т. Р., и Фернальд Р. Д. (2004). Как мозг обрабатывает социальную информацию: в поисках социального мозга. Анну. Ред. Neurosci., 27, 697-722.
• Сакураи, Ю. (1999). Как сборки клеток кодируют информацию в головном мозге? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 23 (6), 785-796.