PsychologyNow Team

Πώς ο εγκέφαλος αποφασίζει τι χρειάζεται να μάθει

Πώς ο εγκέφαλος αποφασίζει τι χρειάζεται να μάθει

PsychologyNow Team
κορίτσι που ζωγραφίζει στον πίνακα έναν εγκέφαλο

Οι νευροεπιστήμονες γνωρίζουν για το πώς μαθαίνει ο εγκεφαλός μας νέα πράγματα αλλά δεν γνωρίζουν πολλά για το πώς επιλέγει σε τι να εστιάσει καθώς μαθαίνει. Τώρα οι νευροεπιστήμονες, εντόπισαν αυτή την ικανότητα του εγκεφάλου σε μία απροσδόκητη περιοχή.


Για να μάθει κανείς να ζει στον κόσμο, χρειάζονται περισσότερες δεξιότητες από το να παρατηρεί το τι υπάρχει στο περιβάλλον γύρω του. Χρειάζεται να παρατηρεί ποιες εικόνες, ήχοι και αισθήσεις μέσα στο περιβάλλον του, είναι ιδιαίτερα σημαντικά και να παρακολουθεί πώς η σημασία αυτών των στοιχείων αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο ο τρόπος με τον οποίο ο άνθρωπος και τα ζώα παρατηρούν αυτές τις μεταβολές, παραμένει ένα μυστήριο.

Βιολόγοι από το Πανεπιστήμιο του Stanford δημοσίευσαν μία έρευνα στο επιστημονικό περιοδικό Science, στην οποία εξηγούν το πώς τα ζώα αντιλαμβάνονται αυτές τις μεταβολές. Ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται παρακοιλιακός θάλαμος (PVT) λειτουργεί ως «φύλακας» βεβαιώνοντας ότι ο εγκέφαλος αναγνωρίζει, παρακολουθεί και αντιλαμβάνεται τις πιο σημαντικές λεπτομέρειες μιας κατάστασης.

Αν και η έρευνα μέχρι στιγμής έχει περιοριστεί σε τρωκτικά, οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματα αυτά θα είναι χρήσιμα για να κατανοήσουν το πώς μαθαίνουν οι άνθρωποι ή ακόμα και να βοηθήσουν στην αποτοξίνωση από ναρκωτικές ουσίες.

Ο επικεφαλής της έρευνας δηλώνει ότι τα αποτελέσματα αποτελούν έκπληξη διότι ελάχιστοι πίστευαν ότι ο παρακοιλιακός θάλαμος αυτός θα μπορούσε να κάνει κάτι τόσο περίπλοκο και η έρευνα είναι καινοτόμα διότι συνέδεσε τα συμπεριφορικά ερεθίσματα με τα θαλαμικά κύτταρα.

Πώς λειτουργεί η διαδικασία της μάθησης

Στην πιο απλή της μορφή, η μάθηση είναι αποτέλεσμα ανατροφοδότησης, όπως έχουν αποδείξει ψυχολόγοι και νευροεπιστήμονες. Για παράδειγμα, εάν έχετε πονοκέφαλο και πάρετε ένα παυσίπονο, περιμένετε ότι θα κάνει τον πονοκέφαλο σας να φύγει. Αν όντως ισχύει αυτό, θα πάρετε το ίδιο φάρμακο την επόμενη φορά που θα έχετε πονοκέφαλο, διαφορετικά θα δοκιμάσετε κάτι άλλο. 

Ωστόσο, η εικόνα της μάθησης είναι ακόμα ελλιπής. Ακόμα και σε σχετικά απλά εργαστηριακά πειράματα-πόσο μάλλον στην πραγματική ζωή- οι άνθρωποι και τα ζώα πρέπει να καταλάβουν τι χρειάζεται να μάθουν και με ποιόν τρόπο. Να ξεχωρίσουν τα δεδομένα που αξίζουν ανάλυσης από αυτά που δεν αξίζουν.

Πάνω σε αυτή την παρατήρηση δεν έχουν γίνει πολλές έρευνες. Ωστόσο, στην προαναφερθείσα έρευνα, οι μελετητές δίδαξαν σε ποντίκια να συνδυάζουν συγκεκριμένες οσμές με θετικά και αρνητικά αποτελέσματα. Η μια μυρωδιά σήμαινε ότι έρχεται μια μικρή ποσότητα νερού ενώ η άλλη ότι θα έρθει ένα φύσημα αέρα πάνω στο ποντίκι.

Αργότερα, οι ερευνητές αντικατέστησαν τον αέρα με ήπιο ηλεκτροσόκ – κάτι που θα απαιτούσε λίγο περισσότερη προσοχή. Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι νευρώνες στον παρακοιλιακό θάλαμο εντόπισαν την αλλαγή. Κατά τη διάρκεια της διαδοχής αέρα-νερού, οι νευρώνες ανταποκρίθηκαν και στις θετικές και τις αρνητικές ενισχύσεις, αλλά υπήρξε μεγαλύτερη ανταπόκριση στις θετικές.

Κατά τη διάρκεια της διαδοχής με το ηλεκτροσόκ ωστόσο, η ισορροπία άλλαξε. Σχεδόν όλοι οι νευρώνες PVT ανταποκρίθηκαν στο ηλεκτροσόκ, ενώ περίπου τα τρία τέταρτα αντέδρασαν τόσο στις θετικές όσο και τις αρνητικές ενισχύσεις.

Κάποια παρόμοια αλλαγή παρατηρήθηκε και όταν τα ποντίκια είχαν κορεστεί από το νερό. Όταν δεν τα ένοιαζε δηλαδή τόσο πολύ η σταγόνα νερού, ο PVT ανταποκρινόταν περισσότερο στις ενισχύσεις του αέρα και λιγότερο σε αυτές του νερού, δηλαδή στις αρνητικές. Επομένως, συνολικά, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο PVT εντοπίζει αυτό που είναι πιο σημαντικό κάθε χρονική στιγμή.

Η συγκεκριμένη έρευνα καθιστά σαφές ότι στο εξής χρειάζεται οι ερευνητές που επεξεργάζονται τη διαδικασία της μάθησης να δίνουν προσοχή στον PVT και στο ποιες λεπτομέρειες επιλέγει για να ανταποκριθεί. Σε άλλα πειράματα με ποντίκια οι νευροεπιστήμονες έλεγχαν τη δραστηριότητα του PVT με φως και διαπίστωσαν ότι μπορούν να αποσβέσουν ή να ενισχύσουν τη μάθηση.

Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους ρύθμισης της μάθησης – σε πειραματόζωα αρχικά – με την τόνωση ή την καταστολή της δραστηριότητας του PVT.

Επίσης, συμβάλουν στην εύρεση νέων πιθανών τρόπων αντιμετώπισης των εξαρτήσεων, με το να μάθουν σε τοξικοεξαρτημένους ανθρώπους πώς να απομάθουν τη σύνδεση της λήψης ναρκωτικών ουσιών με τα αισθήματα διέγερσης που προκαλούν.


glykeriaapos

 

Πηγή: Yingjie Zhu, Gregory Nachtrab, Piper C. Keyes, William E. Allen, Liqun Luo, Xiaoke Chen. Dynamic salience processing in paraventricular thalamus gates associative learning. Science, 2018
Απόδοση: Γλυκερία Αποστολοπούλου
Επιμέλεια: PsychologyNow.gr

Κάντε like στην σελίδα μας στο Facebook 
Ακολουθήστε μας στο Twitter 

Σχετικά Άρθρα

Εγγραφείτε για να λαμβάνετε το newsletter μας!

Βρείτε μας στα...