Hur bearbetar hjärnan information?

Många frågor om hjärnan fortsätter att fascinera neurovetenskapare idag. Hur utvecklas detta organ? Finns det stadier av hjärnans utveckling? Finns det kritiska perioder då vissa händelser måste inträffa för att hjärnan ska utvecklas normalt? Och kanske det viktigaste: hur bearbetar hjärnan information?

Under denna artikel kommer vi att försöka förstå den senare: hur vår hjärna bearbetar informationen den får utifrån, och hur du lagrar och hämtar sådan information; Men först kommer vi att ta itu med några grundläggande begrepp som hjälper oss att bättre förstå hur detta underbara och komplexa organ fungerar.

• Relaterad artikel: "Delar av den mänskliga hjärnan (och funktioner)"

Några grunder

För att förstå hur vår hjärna kan bearbeta den information den får från miljön måste vi först veta hur den fungerar inuti. Nervceller eller nervceller är de som får information från andra nervceller eller sensoriska organ. Dessa nervceller är utrustade med en cellkropp, ett slags metaboliskt hjärta och en enorm trädliknande struktur som kallas det dendritiska fältet, vilket är ingångssidan av neuronen.

Information når cellen från projektioner som kallas axoner. Det mesta av den exciterande informationen når cellen från det dendritiska fältet, ofta genom små dendritiska utsprång som kallas ryggar. Korsningarna genom vilka information passerar från en neuron till en annan kallas synapser, som kan vara exciterande eller hämmande till sin natur.

Synaptiska kopplingar läggs till hjärnan på olika sätt; en av dem är genom överproduktion av synaps och efterföljande selektiv förlust. Överproduktion och förlust av synapser är en grundläggande mekanism som hjärnan använder sig av införliva information från erfarenhet och tenderar att inträffa under de första perioderna av tillväxt.

Till exempel, i den visuella cortexen, det område av hjärnans hjärnbark som styr synen, har en person många fler synapser vid 6 månaders ålder än i vuxen ålder. Detta beror på att fler och fler synapser bildas under de första månaderna av livet och sedan försvinner, ibland i stort antal. Tiden som krävs för att detta fenomen ska löpa varierar i olika delar av hjärnan, från 2 till 3 år i den mänskliga visuella cortex till 8 till 10 år i vissa delar av frontal cortex.

Nervsystemet skapar många anslutningar; upplevelsen återges i detta nätverk, väljer lämpliga anslutningar och tar bort olämpliga. Det som återstår är en raffinerad slutlig form som utgör den sensoriska och kanske kognitiva grunden för senare utvecklingsstadier. Den andra metoden för synapsbildning är genom att lägga till nya synapser.

Till skillnad från överproduktion och förlust av synaps fungerar denna process av synapsaddition under hela människolivet och är särskilt viktig i senare liv. Denna process är inte bara känslig för upplevelse, den drivs faktiskt av den. Synaps-tillägg är sannolikt vid basen av vissa eller till och med de flesta former av minne. Men innan information lagras och bearbetas måste hjärnan koda och filtrera den. Låt oss se hur.

• Du kanske är intresserad: "Afferent pathway och efferent pathway: typerna av nervfibrer"

Hur bearbetar hjärnan information?

Informationsbehandling börjar med inmatningen av sensoriska organ, som omvandlar fysiska stimuli som beröring, värme, ljudvågor eller ljusfotoner till elektrokemiska signaler. Sensorisk information transformeras upprepade gånger av hjärnans algoritmer i både uppifrån och ned-upp-bearbetning.

Till exempel, när man tittar på en bild av en svart ruta på en vit bakgrund, samlas nedifrån och upp bearbetning mycket enkel information som färg, orientering och var kanterna på objektet är, där färgen förändras avsevärt på korta mellanrum (för att bestämma att du tittar på en låda). Top-down-bearbetning använder de beslut som fattas i vissa steg i bottom-up-processen för att påskynda igenkännandet av objektet.

När informationen har bearbetats till en viss grad bestämmer ett uppmärksamhetsfilter hur viktig signalen är och vilka kognitiva processer som ska finnas tillgängliga. Till exempel, även om din hjärna bearbetar varje grässtrå när du tittar på dina skor, ett specifikt uppmärksamhetsfilter hindrar dig från att märka dem individuellt. Tvärtom kan din hjärna uppfatta och höra ditt namn, även när du befinner dig i ett bullrigt rum.

Det finns många steg i behandlingen, och resultaten av behandlingen moduleras av uppmärksamhet upprepade gånger. Men för att hjärnan ska kunna bearbeta information måste den först lagras. Låt oss se hur det gör det.

Informationslagring

För att hjärnan ska kunna bearbeta information måste den först lagras. Det finns flera typer av minne, inklusive sensoriskt och korttidsminne, arbetsminne och långtidsminne. Först måste informationen kodas och det finns olika typer av specifik kodning för olika typer av sensorisk ingång.

Till exempel kan verbal inmatning kodas strukturellt med hänvisning till hur det utskrivna ordet ser ut; fonologiskt, med hänvisning till hur ordet låter; eller semantiskt, med hänvisning till vad ordet betyder. När informationen har lagrats måste den underhållas. Vissa djurstudier tyder på att arbetsminnet, som lagrar information i cirka 20 sekunder upprätthålls den av en elektrisk signal som färdas genom en viss serie neuroner under en kort tidsperiod. väder.

När det gäller långtidsminnet har det föreslagits att informationen som lyckas konsolideras i denna butik hålls i strukturen för vissa typer av proteiner. Med allt, det finns många modeller för hur kunskap är organiserad i hjärnan, vissa baserade på hur mänskliga individer hämtar minnen, andra baserade på datorer och datorer, och andra baserade på neurofysiologi.

Den semantiska nätverksmodellen säger till exempel att det finns noder som representerar begrepp och att dessa noder är länkade baserat på deras relation. I ett semantiskt nätverk kan till exempel ordet "stol" länkas till "bord", vilket kan kopplas till "trä" och så vidare. En annan modell är konnektionisten, som säger att en kunskap bit representeras helt enkelt av ett mönster av neural aktivering snarare än av mening.

Det finns fortfarande ingen allmänt accepterad kunskapsorganisationsmodell, eftersom var och en har sina styrkor och svagheter, så ytterligare forskning krävs i detta avseende.

• Du kanske är intresserad: "Typer av minne: hur lagrar människans hjärna minnen?"

Återhämtning av information

När de är lagrade måste minnena så småningom hämtas från minneslagret. Att komma ihåg tidigare händelser är inte som att titta på en videoinspelning. I själva verket har det mer att göra med en process för att bygga om vad som kan ha hänt baserat på de detaljer som hjärnan valde att lagra och kunde komma ihåg.

Informationshämtning utlöses av en signal, en miljöstimulans som uppmanar hjärnan att hämta minnet i fråga. Bevis visar att ju bättre återhämtningssignalen är, desto bättre är chansen att komma ihåg något. Det är viktigt att notera att återställningssignalen också kan få en person att felaktigt rekonstruera ett minne.

Snedvridningar i minnen kan förekomma på ett antal sätt, inklusive att variera formuleringen av en fråga. Till exempel, helt enkelt fråga någon om en svart bil hade lämnat platsen för en brott kan få personen att komma ihåg att ha sett en svart bil under ett förhör senare. Detta har konsekvent observerats i vittnesstudier av rättsfall, som har visat hur lätt det är att manipulera och implantera falska minnen.

Studier inom detta område tyder också på det sinnet är inte bara en passiv händelseinspelaresnarare fungerar det aktivt för att både lagra och hämta information. Forskning visar att när en serie händelser inträffar i en slumpmässig ordning, omorganiserar människor dem i sekvenser som är vettiga när de försöker komma ihåg dem.

Minneåterkallning kräver därför att nervvägarna i bildas genom kodning av ett minne, och styrkan i dessa vägar avgör hur snabbt det är kan hämta. Sa återhämtning returnerar effektivt ett långvarigt lagrat minne till korttids- eller arbetsminne, där den kan nås igen, i en slags spegelbild av kodningsprocessen.

När allt kommer omkring lagras minnet i långtidsminnet, konsoliderar och förstärker det igen. I slutändan är vårt minnessystem så komplicerat som det är effektivt, även om det fortfarande finns mycket att undersöka.

Bibliografiska referenser:

• Anderson, J. A., & Hinton, G. OCH. (2014). Modeller för informationsbehandling i hjärnan. I parallella modeller för associativt minne (sid. 33-74). Psychology Press.
• Cabrera Cortés, I. TILL. (2003). Mänsklig informationsbehandling: På jakt efter en förklaring. acimed, 11 (6).
• Insel, T. R., & Fernald, R. D. (2004). Hur hjärnan bearbetar social information: söker efter den sociala hjärnan. Annu. Varv. Neurosci., 27, 697-722.
• Sakurai, Y. (1999). Hur kodar cellaggregat information i hjärnan? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 23 (6), 785-796.