Истражување на мозокот, што можете да направите? Ние го обликуваме нашиот мозок
Човечкиот мозок се состои од околу сто милијарди нервни клетки кои комуницираат едни со други преку околу сто трилиони врски и произведуваат она што ние го нарекуваме перцепција (гледање, слушање, допирање, мирис и дегустација), размислување, јазик, моторни вештини, емоции, итн. Прашањето што треба да се постави овде е како се чини дека човечкиот мозок е способен „правилно“ да се жици за време на развојот и како тој скоро презема толку комплексни задачи, се разбира во секојдневниот живот.
Додека повеќето нервни клетки (неврони) се присутни во мозокот при раѓање (само во неколку области на мозокот, на пример оние што се клучни за формирање на меморија, се нови нервни клетки формирани по раѓањето), експлозија се јавува по раѓањето Зголемување на врските (синапсите). Независно од околината или специфичните искуства, се создава огромен вишок на точки на поврзување помеѓу невроните. Во текот на развојот, овој вишок набавка на синапси повторно ќе се намали во зависност од нивниот степен на употреба. Искуството е од суштинско значење за избор на соединенија. Комуникациските точки што се покажуваат корисни за обработка, дополнително се зајакнуваат и функционално се диференцираат. Изборот, растот и диференцијацијата се карактеристични карактеристики на развојот на мозокот. Искуствата, т.е. околината на растечкиот систем, играат одлучувачка улога. Овие, па претпоставката, гарантираат дека нашите нервни системи се прилагодуваат што е можно подобро на барањата на одредена околина.
Развој од бебешка возраст
Прашањето за тоа како се развива мозокот (и човечкиот) и, паралелно, менталните функции (перцепција, сознание, емоција, личност и сл.) Се истражува со употреба на два пристапа, меѓу другите: Проспективните студии го истражуваат функционалниот развој и неговите нервни корелации од детството до Зрелоста. Ова овозможува да се идентификуваат кои промени во мозокот одат заедно со кој функционален напредок, како што се стекнување на перцептивни вештини, когнитивни или моторни вештини. Огромниот напредок во неинвазивните невронаучни процеси, на пример, мерењето на мозочните бранови (електроенцефалографија), во меѓувреме овозможуваат следење на функциите на мозокот кај новороденчиња и доенчиња.
Додека ова истражување обезбедува информации за типичен развој, прашањето за зависност од искуство, т.е. улогата на животната средина во одвивањето на развојната програма, не може да биде целосно одговорено. Ова е затоа што, од етички причини, е забрането систематско манипулирање со околината на доенчиња и деца. Неврокогнитивниот процес зависи од искуството, ако може да се покаже дека се развива само во одредени контексти на искуство. Се зборува за чувствителни фази во развојот кога мора да се дадат специфични искуства за време на одредени фази од животот со цел функцијата да се развие во целост. Чувствителните фази се временски прозорци на зголемена пластичност. Пластичноста значи дека мозокот е особено подложен на функционални и структурни промени во ова време. За сознанието и однесувањето, ова значи дека системот учи особено лесно и брзо. Значи, учењето е психолошка функција што произлегува од невропластичноста на мозокот.
Чувствителни временски прозорци
За да можат да се идентификуваат чувствителните временски прозорци на развој кај луѓето, треба да се испитаат луѓето кои биле изложени на нетипична средина во минатото, или од раѓање или на подоцнежна возраст. На пример, ретроспективни развојни психолошки студии ја истражуваат прилагодливоста на неврокогнитивниот систем кон трајно слепило или глувост. Овде се истражува како неврокогнитивниот систем може да реагира на компензационен начин на оваа неочекувана средина за луѓето. Со испитување на различните перцептивни перформанси и когнитивните функции, може да се добијат информации за потенцијалот на пластичност на различни функционални области и придружните региони на мозокот.
Ако некој ги спореди овие компензаторни реакции кај луѓе кои биле слепи при раѓање, на пример, со оние кои се слепи само во зрелоста, може да се извлечат заклучоци за чувствителните фази за развој на специфични функции. Со цел да се идентификуваат чувствителните фази за „типичен“ развој и основните нервни механизми, сепак, мора да се истражи закрепнувањето на неврокогнитивните функции по нетипично искуство со обновување на типичното опкружување. Како модел во областа на човештвото, тука се сметаат луѓе кои го враќаат видот преку операција по вродено или подоцна применето слепило. Тоа се луѓе кои се родени со густа непроityирност на двогледен леќа (катаракта) или кои ја развиле во текот на своето детство. Друг пример се студии на глуви лица кои ги враќаат впечатоците од слухот преку слушна протеза или кохлеарен имплант.
Личности родени слепи како испитаници
Компензаторните придобивки за слепите лица се познати подолго време. Само психолошко и невронаучно истражување беше во можност да ги открие функционалните области и нервните механизми на ваквите адаптации. Во меѓувреме, голем број студии покажаа подобар слух и тактилни перформанси за луѓето кои се родени целосно слепи. На овој начин, слепите лица успеваат да го кодираат говорниот сигнал побрзо, особено во средина со многу бучава во позадина. Тие имаат подобра меморија за звуците и гласовите на животната средина и можат попрецизно да ги лоцираат звуците. Студиите покажаа дека разни нервни механизми придонесуваат за овие подобрувања на перформансите. Објавено е дека координацијата на просторни претстави во аудитивниот кортекс и во париеталниот лобус (локацијата на просторна перцепција заснована врз повеќе сензорни впечатоци) е попрецизна отколку кај испитаниците со вид, а информациите за идентитетот на говорникот и содржината на кажаното се побрзо достапни во мозокот на слепи лица отколку со лица со контрола на видот.
Прашањето тука е дали ваквите прилагодувања сè уште можат да се забележат кога слепилото ќе се појави во подоцнежен момент. Ова не би се очекувало во иста мера ако адаптацијата кон нетипично опкружување се спои со чувствителна фаза. Доцното слепило наидува на мозок кој еволуирал кон живот базиран на визија. Може да се утврди дека луѓето кои станале слепи подоцна користеле слични претстави како просторно кодирање на околината како луѓе со вид и дека тие се разликуваат тука од луѓето кои се слепи до раѓање. Компензаторните прилагодувања често се наоѓаат кај луѓе кои стануваат слепи доцна, но нивниот опсег е помал отколку кај луѓето со раѓање на слепило. Во некои функционални области, доцните слепи лица и слепи лица не можат да се разликуваат според нивната изведба, на пример при лоцирање извори на звук или препознавање гласови.
Податлив за цел живот?
Од последното откритие, може да се заклучи дека соодветната функција останува пластична за цел живот и може да се менува на компензационен начин дури и во зрелоста. Сепак, овој заклучок е често преран: нашиот мозок може да употреби различни стратегии со цел да постигнеме ист резултат, т.е. однесување. За кој режим на обработка и со тоа кои нервни системи се користат, не може да се одлучи врз основа на чисти набудувања на однесувањето. Тука мора да се користат невронаучни методи со цел директно да се набудуваат нервните системи. На пример, се покажа дека слепите лица при раѓање ги рафинираат своите просторни претстави кодирани во сензорни области за звучна локализација. Спротивно на тоа, луѓето кои станале слепи подоцна имаат тенденција да ги подобруваат подоцнежните процеси на селекција кои вклучуваат повисоки области на здружување. Овие податоци сугерираат дека поранешниот процес на пластичност е прилагодлив само за време на раниот развој, т.е. има чувствителна фаза, додека втората овозможува прилагодувања во текот на целиот живот.
Овој пример, исто така, појаснува дека вклучувањето на невронаучни методи е незаменливо за идентификување на чувствителните фази во развојот. Чувствителните фази во развојот првенствено значат и дека ако недостасуваат одредени можности за учење во раниот развој, нервните системи и поврзаното однесување веќе не можат да се развиваат целосно. Ова значи дека типичните средини за учење во одреден временски момент се од суштинско значење за типичен развој. Аналогно на студиите за трајно слепи лица, ова прашање може да се испита кај луѓе кои биле слепи од раѓање поради густа непроирност на леќата (катаракта) пред оштетените леќи да бидат заменети со вештачки леќи или специјални визуелни помагала и визуелните информации повторно да бидат снимени.
Подоцнежни непроирности на леќите
Слично на моделот на трајно слепи лица, луѓето се испитуваат како споредбена група во која катарактата се развила подоцна, на пример, во текот на детството. Кај овие субјекти, барем за некое време, мозокот се развил како видно лице; Откако ќе се отстрани заматувањето на леќата, визуелната информација достигнува визуелно „обликуван“ мозок. Во случај на луѓе со вродена катаракта, од друга страна, визуелната информација за прв пат наидува на мозок кој претходно се прилагодил на живот без визија.
Дали, и ако е така, до кога, неврокогнитивниот систем може да се врати во типичната траекторија на развој? Студиите на овие луѓе покажаа дека дури и релативно краткото слепило не само што трајно ги намалува елементарните визуелни функции како што се острината на видот, туку исто така и голем број покомплексни визуелни функции, како што е перцепцијата на лица и предмети. Беше забележано дека може да бидат засегнати и функциите што се покажуваат само доцна во развојот, т.е. во време кога катарактата веќе не постоеше. Овој феномен е познат како ефект на „спиење“ и укажува на тоа дека искуствата можат да го променат развојот на невронските системи само неодамна, што доведува до трајни промени во подоцнежните развојни системи.
Прочитајте ги усните
Но, не само визуелните функции трајно се менуваат кај луѓето после вродена катаракта; исто така комуникација на визуелниот систем со други сензорни системи. Ние подобро ги разбираме другите луѓе во гласни звуци во позадина, ако можеме да ги следиме нивните движења на усните. Овој процес на врзување влезови од различни сензорни системи се нарекува мултисензорна интеграција. Луѓето кои имале вродена катаракта можат да читаат усни, но тие повеќе не можат да ги комбинираат со информации за слух на таков начин што можат да го подобрат разбирањето на говорот. Студиите за слики покажаа дека визуелните информации не пристигнуваат во аудитивниот кортекс, каде што тие се вообичаени врски со аудитивните влезови.
Овие студии покажуваат дека не само што е потребно присуство на специфични искуства потребни за развој и интеракција на нервните системи, туку и редоследот или „оркестрација“ на овие искуства, исто така, се чини дека игра голема улога во развојот на мозокот. Може да се претпостави дека принципите на развој на човечкиот мозок идентификувани во моделот на луѓе со сензорни оштетувања, исто така, се однесуваат на други функционални области, како што се емоционалниот, мотивациониот и социјалниот развој, кои се помалку достапни за научна истрага.
Во прегледот на Ерик Кнудсен од Универзитетот Стенфорд во 2004 година, авторот ги сумира резултатите од претежно експерименти врз животни кои ја демонстрираат улогата на искуствата од раното детство за функционален развој на мозокот и пластичноста на мозокот, а со тоа и можноста за учење во подоцнежна точка од животот. Заедно со колегите од социологијата и економијата, истиот автор заклучи последици за општеството две години подоцна. Овој напис јасно демонстрира дека опкружувањата за учење во раното детство и учењето во раното детство имаат одлучувачко влијание врз подоцнежните перформанси и потенцијалот за учење. Соодветно на тоа, инвестициите во раниот детски развој се зголемуваат со секоја наредна година од животот. Ако структурното и функционалното формирање на нервните системи не е „иницирано“ за време на чувствителните фази, на пример, поради неповолните средини, ова не може целосно да се надополни за време на подоцнежните фази на развој; Тогаш мерките за компензација се макотрпни, одземаат многу време и затоа трошат многу. Од економска гледна точка, раниот детски развој со неговите чувствителни фази е од особено значење за квалитетот на животот на луѓето и за просперитетот на едно општество.
Стекнување странски јазик во староста
Емоционалните и мотивационите аспекти на ваквите терапевтски игри, исто така, можат да доведат до општо зголемување на пластичноста, но ова е целосно изразено во невронските системи на кои се обраќа дополнителна (перцептивна или когнитивна) обука. Се верува дека на овој начин може да се постигне саканата селективност. Слични механизми на дејствување се припишуваат и на други интервенции, на пример, физички вежби. Идните истражувања мора да покажат дали фармацевтските препарати можат да постигнат слични ефекти.
Затоа, луѓето имаат одредено ниво на невропластичност, а со тоа и способност за учење во текот на нивниот живот, што евентуално може дополнително да се развива во одредени граници. Овие индивидуални граници, како што сугерираат студиите за развојна пластичност, се утврдени и за секоја индивидуа од нивните можности за учење во раното детство. Двете народни мудрости, кои на прв поглед се контрадикторни едни со други, се точни: „Она што Ханс не го учи, Ханс никогаш не учи“ (чувствителни фази) и „Никогаш не е доцна да се научи“ (пластичност кај возрасните).
Авторот студирал психологија на Универзитетот во Марбург. По постдокторскиот престој на Универзитетот во Орегон, таа стана една од првите директори на тогаш новата програма Еми Нотер на Германската фондација за истражување. Брижит Родер е професор по биолошка психологија и невропсихологија на Универзитетот во Хамбург од 2004 година. Таа е член на Леополдина; Нејзините истражувачки интереси вклучуваат невропластичност на мозокот и интеракција на сензорните системи.
Серија предавања
Серија предавања „Истражување на мозокот, што можете да направите. „Дали е иницијатива на непрофитната фондација„ Херти “во соработка со„ Франкфуртер алгемајне цајтунг “. Очекувањата од невронауките, но и ветувањата за истражување на мозокот се големи. Но, што навистина може да стори? Во оваа серија написи, прашуваме за успесите и можностите, но исто така и за назадувањата и границите на современите невронауки во областите од социјален интерес. Врз основа на серија предавања организирани во Франкфурт од непрофитната фондација „Херти“ како најголем приватен спонзор на истражување на мозок, објавуваме статии од водечки истражувачи на мозок на теми јазик, технологија, економија, болести, уметност, размислување, музика, свест, Чувства, училиште, меморија и психа.