Kako možgani obdelujejo informacije?

Številna vprašanja o možganih še danes vznemirjajo nevroznanstvenike. Kako se ta organ razvija? Ali obstajajo faze razvoja možganov? Ali obstajajo kritična obdobja, v katerih se morajo zgoditi določeni dogodki, da se možgani normalno razvijajo? In morda najpomembnejše: kako možgani obdelujejo informacije?

V tem članku bomo poskušali razumeti slednje: kako naši možgani obdelujejo informacije, ki jih prejemajo od zunajin kako shranjujete in pridobivate take informacije; Najprej pa bomo obravnavali nekaj osnovnih konceptov, ki nam bodo pomagali bolje razumeti delovanje tega čudovitega in zapletenega organa.

• Povezani članek: "Deli človeških možganov (in funkcije)"

Nekaj ​​osnov

Da bi razumeli, kako so naši možgani sposobni predelati informacije, ki jih prejmejo iz okolja, moramo najprej vedeti, kako delujejo v notranjosti. Živčne celice ali nevroni so tiste, ki prejemajo informacije iz drugih živčnih celic ali senzoričnih organov. Ti nevroni so opremljeni s celičnim telesom, nekakšnim presnovnim srcem in ogromno drevesno strukturo, imenovano dendritično polje, ki je vhodna stran nevrona.

Informacije pridejo v celico iz projekcij, imenovanih aksoni. Večina vznemirljivih informacij pride v celico iz dendritičnega polja, pogosto skozi majhne dendritične projekcije, imenovane bodice. Stičišča, skozi katere informacije prehajajo iz enega nevrona v drugega, se imenujejo sinapse, ki so lahko vzbujajoče ali zaviralne narave.

Sinaptične povezave se možganom dodajajo na različne načine; eden izmed njih je čezmerna proizvodnja sinapse in posledična selektivna izguba. Prekomerna proizvodnja in izguba sinaps je temeljni mehanizem, ki ga možgani uporabljajo vključujejo informacije iz izkušenj in se ponavadi pojavljajo v prvih obdobjih rast.

Na primer, v vidni skorji, na območju možganske skorje, ki nadzira vid, ima človek pri starosti 6 mesecev veliko več sinaps kot v odrasli dobi. To je zato, ker se v prvih mesecih življenja oblikuje vedno več sinaps, ki nato izginejo, včasih v velikem številu. Čas, ki je potreben, da ta pojav teče, se v različnih delih možganov razlikuje, od 2 do 3 let v človeški vidni skorji do 8 do 10 let v nekaterih delih čelne skorje.

Živčni sistem naredi veliko povezav; izkušnje se reproducirajo v tem omrežju, pri čemer se izberejo ustrezne povezave in odstranijo neprimerne. Ostala je izpopolnjena končna oblika, ki tvori čutne in morda kognitivne temelje za kasnejše stopnje razvoja. Drugi način tvorbe sinaps je dodajanje novih sinaps.

Za razliko od prekomerne proizvodnje in izgube sinapse ta postopek dodajanja sinapse deluje skozi človeško življenje in je še posebej pomemben v poznejših letih. Ta proces ni samo občutljiv na izkušnje, temveč ga dejansko vodi. Dodajanje sinapse je verjetno osnova nekaterih ali celo večine oblik spomina. Pred shranjevanjem in obdelavo informacij pa jih morajo možgani kodirati in filtrirati. Poglejmo, kako.

• Morda vas zanima: "Aferentna pot in eferentna pot: vrste živčnih vlaken"

Kako možgani obdelujejo informacije?

Obdelava informacij se začne z vnosom senzoričnih organov, ki fizične dražljaje, kot so dotik, toplota, zvočni valovi ali fotoni svetlobe, pretvorijo v elektrokemične signale. Senzorične informacije možganski algoritmi večkrat preoblikujejo tako pri obdelavi od zgoraj navzdol kot od spodaj navzgor.

Na primer, ko gledamo sliko črne škatle na belem ozadju, obdelava od spodaj navzgor zbere zelo preproste informacije, kot so barva, usmerjenost in kje so robovi predmeta, kjer se barva v kratkem času bistveno spremeni (da se odločite, da gledate a škatla). Obdelava od zgoraj navzdol uporablja odločitve, sprejete v nekaterih korakih postopka od spodaj navzgor, da pospeši prepoznavanje predmeta.

Ko so informacije do določene mere obdelane, filter pozornosti odloči, kako pomemben je signal in kateri kognitivni procesi naj bodo na voljo. Na primer, čeprav vaši možgani ob pogledu na čevlje obdelujejo vsako travo trave, poseben filter za pozornost vam preprečuje, da bi jih opazili posamično. Nasprotno, vaši možgani so sposobni zaznati in slišati vaše ime, tudi ko ste v hrupni sobi.

Obstaja veliko stopenj obdelave, rezultati obdelave pa pozornost večkrat prilagodijo. Da pa možgani obdelajo informacije, jih je treba najprej shraniti. Poglejmo, kako to naredi.

Shranjevanje informacij

Da možgani obdelujejo informacije, jih je treba najprej shraniti. Obstaja več vrst pomnilnika, vključno s senzoričnim in kratkoročnim, delovnim in dolgoročnim pomnilnikom. Najprej morajo biti informacije kodirane, za različne vrste senzoričnega vnosa pa obstajajo različne vrste specifičnega kodiranja.

Na primer, besedni vnos je mogoče strukturno kodirati glede na to, kako izgleda natisnjena beseda; fonološko, ki se nanaša na to, kako beseda zveni; ali pomensko, ki se nanaša na to, kaj beseda pomeni. Ko so informacije shranjene, jih je treba hraniti. Nekatere študije na živalih kažejo, da je delovni spomin, ki hrani informacije približno 20 let sekund, ga vzdržuje električni signal, ki potuje skozi določeno serijo nevronov za kratek čas. vreme.

Glede dolgoročnega spomina je predlagano, da se podatki, ki jih je mogoče utrditi v tej trgovini, hranijo v strukturi nekaterih vrst beljakovin. Z vsem, obstajajo številni modeli organizacije znanja v možganih, nekateri temeljijo na načinu, kako človeški subjekti pridobivajo spomine, drugi temeljijo na računalništvu in računalništvu in tretji temeljijo na nevrofiziologiji.

Model semantičnega omrežja na primer navaja, da obstajajo vozlišča, ki predstavljajo koncepte, in da so ta vozlišča povezana glede na njihov odnos. Na primer, v semantični mreži lahko besedo "stol" povežemo z "mizo", ki jo lahko povežemo z "lesom" itd. Drugi model je connectionist, ki pravi, da je del znanja predstavljen preprosto z vzorcem nevronske aktivacije in ne s pomenom.

Še vedno ne obstaja splošno sprejet model organizacije znanja, ker ima vsak svoje prednosti in slabosti, zato so v zvezi s tem potrebne nadaljnje raziskave.

• Morda vas zanima: "Vrste spomina: kako človeški možgani shranjujejo spomine?"

Obnovitev informacij

Ko so spomini shranjeni, jih je treba sčasoma pridobiti iz shrambe. Spominjanje preteklih dogodkov ni kot gledanje video posnetka. Pravzaprav je to bolj povezano s postopkom obnove tega, kar se je morda zgodilo na podlagi podrobnosti, ki so jih možgani izbrali za shranjevanje in so si jih lahko zapomnili.

Iskanje informacij sproži signal, okoljska spodbuda ki spodbudi možgane, da pridobijo zadevni spomin. Dokazi kažejo, da boljši kot je signal za obnovitev, večje so možnosti, da se česa spomnite. Pomembno je omeniti, da lahko signal za obnovitev povzroči tudi, da oseba napačno rekonstruira spomin.

Izkrivljanje spominov se lahko pojavi na več načinov, vključno z različnimi besedami vprašanja. Na primer, preprosto vprašati nekoga, če je črni avto zapustil prizorišče kaznivo dejanje lahko povzroči, da se oseba med zaslišanjem spomni, da je videla črni avto kasneje. To je bilo dosledno opaženo v študijah prič sodnih primerov, ki so pokazale, kako enostavno je manipulirati in vsaditi lažne spomine.

Študije na tem področju tudi kažejo na to um ni le pasivni zapisovalnik dogodkovtemveč aktivno deluje tako za shranjevanje kot za pridobivanje informacij. Raziskave kažejo, da kadar se vrsta dogodkov zgodi v naključnem zaporedju, jih ljudje preuredijo v zaporedja, ki so smiselna, ko se jih poskušajo spomniti.

Priklic spomina zato zahteva ponovno pregledovanje živčnih poti ki nastanejo s kodiranjem pomnilnika, moč teh poti pa določa, kako hitro je lahko pridobi. Omenjeno izterjavo učinkovito vrne dolgoročno shranjeni pomnilnik v kratkoročni ali delovni pomnilnik, kjer je do njega znova mogoče dostopati v nekakšni zrcalni sliki postopka kodiranja.

Konec koncev se spomin shrani nazaj v dolgoročni spomin, ga spet utrdi in okrepi. Konec koncev je naš spominski sistem tako zapleten kot učinkovit, čeprav je treba še veliko raziskati.

Bibliografske reference:

• Anderson, J. A., & Hinton, G. IN. (2014). Modeli obdelave informacij v možganih. V Vzporednih modelih asociativnega spomina (str. 33-74). Psychology Press.
• Cabrera Cortés, I. TO. (2003). Obdelava človeških informacij: v iskanju razlage. prirejen, 11 (6).
• Insel, T. R. in Fernald, R. D. (2004). Kako možgani obdelujejo socialne informacije: iskanje socialnih možganov. Annu. Rev. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Kako celični sklopi kodirajo informacije v možganih? Nevroznanost in biološko vedenjski pregledi, 23 (6), 785-796.