Научение и память

Содержание:

Научение и память………………………………………………….….…. 2

1. Простые формы научения и их нейронная основа. …………… .… 2

2. Системы головного мозга и память……………………………… .….4

2.1 Мозжечок. …………………………………………………….… ……4

2.2 Гиппокамп и миндалины. ………………………………….… …….5

2.3 Кора…………………………………………………………….… … 6

2.4 Медиаторные системы. ……………………………………….… .… 7 <

p>2.5 Нейропептиды. …………………………………………………………7

3. Белковый синтез. ………………………………………………… .… 8

4. Система памяти у человека………………………………… ….… … 9

5. Кратковременная и долговременная память. ……………… ….… 10

6. Консолидация следов памяти. …………………………………….….10

7. Процедурная и декларативная память. ………………………………11

8. Влияние поощрения и наказания. ……………………………………12

9. Пластичность головного мозга: воздействие окружающей среды. .13

10. Литература. ………………………………………………………… 15

Когда экспериментаторы предотвращают воздействие внешних стимулов на ту или иную сенсорную систему, то у нейронов этой системы дендриты меньше ветвятся и на них формируется меньше шипиков, а аксоны образуют меньше выходных синапсов. Они во всех отношениях менее развиты, чем нейроны, получавшие нормальную стимуляцию. Таким образом, сенсорный опыт способствует развитию нервной системы.

Жизненный опыт может вызывать в структурах мозга физические изменения, а они в свою очередь могут видоизменять последующее поведение. На опыте человек или животное чему-то научается. Научение – относительно стойкое изменение в поведение, возникающее в результате опыта. Научение основывается на запоминании.

Известно три типа простого научения:

1)привыкание, или габитуация,

2)сенситизация и

3)классическое (Павловское) обусловливание.

Простые формы научения не связанны с осознанием изменений в поведении. К этим элементарным формам способно большинство животных, даже те, у которых вместо мозга только нервные ганглии.

Привыкание возникает, когда раздражитель, на который организм первоначально реагировал, начинает действовать так часто, что организм перестает на него отвечать. Исследователи установили, что привыкание зависит от изменения в синапсах между сенсорными и моторными нейронами: по мере продолжения стимуляции сенсорные нейроны выделяют все меньше нейромедиатора в синапсах для активации двигательных нейронов. В результате последние возбуждаются все слабее и слабее, и реакция, которую они вызывают, осуществляется менее энергично (втягивание жабры аплизией при направлении на нее струи воды экспериментатором).

Сенситизация – это процесс, противоположный привыканию; здесь животное начинает энергично реагировать на ранее нейтральный раздражитель. Оно воспринимает некий угрожающий или раздражающий сигнал, учится распознавать его как признак опасности и поэтому пытается избегать его.

Привыкание и сенситизация – это простейшие формы научения, при которых организм не нуждается в создании новой ассоциации между событиями и раздражителями. В отличие от этого при классическом обусловливании у животного должна создаваться такая ассоциация.

Изучая пищеварительную систему собак, И.П.Павлов обнаружил, что животные выделяют слюну задолго до получения пищи – при одном только виде одетого в белый халат служителя, который обычно ее приносит. Продолжив эксперименты, Павлов открыл, что звук звонка или вспышка света, предшествующие появлению пищи, тоже могут вызывать у собак слюноотделение.

Таким образом, выработка условного рефлекса происходит тогда, когда стимул, вызывающий в естественных условиях определенную реакцию, несколько раз сочетается с каким-нибудь другим, ранее нейтральным стимулом. После этого нейтральный стимул начинает вызывать такую же реакцию. Для образования условнорефлекторной связи оба раздражителя должны по времени очень близко соседствовать друг с другом, и звук звонка (условный стимул УС) должен предшествовать появлению пищи (безусловного стимула БС). Выделение слюны при виде пищи – это безусловный рефлекс БР, а при звуке звонка – условный рефлекс УР.

Физиологически этот процесс у животных происходит так: нейрон в покое поляризован – внутренность клетки заряжена отрицательно по отношению к окружающей среде. Концентрация калия более высока внутри, а натрия – снаружи. Под действием сенсорного стимула или химического медиатора определенные каналы в клеточной мембране открываются, и ионы натрия и кальция проникают в клетку, деполяризуя ее. Деполяризация приводит к тому, что открываются также калиевые каналы, и вследствие высокой концентрации калия внутри клетки он начинает выходить наружу. Когда изменения мембранного потенциала деполяризуют клетку в достаточной степени, вдоль аксона распространяется волна активности – нервный импульс.

Повышенный уровень кальция, наблюдаемый в период обучения улитки, создается под действием медиатора условного рефлекса и активизирует определенные ферменты, специфическая функция которых состоит в присоединении фосфата к белкам. Этот процесс, называемый фосфорилированием, изменяет свойства белков; в данном случае меняются свойства белка ионных каналов в клеточной мембране, что ведет к изменению их функциональной активности. Изменение каналов непосредственно замедляет выход калия из клетки.

Кроме того, эти фосфорилирующие ферменты, будучи однажды активированы, продолжают работать, изменяя свойства белков клеточных мембран спустя долгое время после того, как уровень кальция снизился до обычной нормы.

Происходят ли сходные изменения у высших животных, пока неизвестно.

2. СИСТЕМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПАМЯТЬ.

2.1 Мозжечок

Функция мозжечка заключается в контроле над всеми видами движений. В сложном движении, которое выполняется автоматически, больные с повреждениями мозжечка должны теперь сознательно контролировать каждый этап: например, сначала поднять руку с яблоком вверх и остановиться, а затем уже поднести его к губам.

Возможно, в мозжечке хранится большое разнообразие условных рефлексов.

2.2 Гиппокамп и миндалины

В точности неизвестно, какую роль он играет в процессах научения и памяти. У тех немногих больных, о которых было известно, что они страдают тяжелыми двусторонними поражениями гиппокампа, процессы научения были серьезно нарушены. Они не могли хранить в памяти то, о чем узнавали, но память о событиях, имевших место до болезни, у них полностью сохранялась.

Имплантируя электроды в отдельные нейроны гиппокампа крысам, ученые узнали, что он играет важную роль в усвоении «пространственной карты» окружающего мира. Гиппокамп у крысы в определенном смысле «узнает» то место в пространстве, где крыса уже когда-то была. Если гиппокамп поврежден, способность крысы ориентироваться в лабиринте сильно нарушается, и она вообще не может вспомнить, была она здесь уже или нет. Крысы как бы утрачивают «рабочую память».

Но если гиппокамп подвергнуть достаточно сильной электрической стимуляции, что приведет к аномальной, эпилептиформной активности нейронов, то у животного уже не сможет выработаться рефлекторный ответ, который может образоваться даже после удаления гиппокампа. (Таким образом, по крайней мере, в этом отношении аномальный гиппокамп хуже, чем его полное отсутствие.)

 Скачать реферат