Забыто, но не потеряно: как мозг заново обучается
Благодаря нашей способности запоминать и помнить, мы можем выполнять такие задачи, о которых другие живые существа не могли даже и мечтать. Однако мы только начинаем узнавать суть того, что же на самом деле происходит в нашем мозге, когда он запоминает или забывает что-то. Известно, что изменения в связях между нервными клетками играют очень большую роль. Но могут ли эти структурные изменения лежать в основе такого хорошо известного факта, что намного легче заново выучить, что забыл,чем запомнить совсем новое?
Ученые из Института Нейробиологии имени Макса Планка смогли доказать, что новые контакты образованные нервной клеткой, сформированные в ходе процесса обучения остаются неизменными, даже когда они не востребованы. Возобновление деятельности этого временно инактивированного «запаса контактов» позволяет намного быстрее вспомнить забытую информацию.
Например, когда насекомое все еще пытается пролететь через оконное стекло после десятка неудачных попыток в поисках своей свободы, наш мозг имеет возможность запомнить очень сложные ассоциации и последовательности движений. Это не только помогает нам избежать несчастных случаев, таких как столкновение со стеклянной дверью, но и дает возможность приобретать разнообразные навыки, как езда на велосипеде, катание на лыжах, обучение языкам и игре на музыкальных инструментах.
Несмотря на то, что молодой мозг запоминает информацию легче, мы сохраняем нашу способность учиться вплоть до преклонного возраста.
В течении долгого времени ученые пытались выяснить, что же на самом деле происходит с мозгом, когда мы запоминаем или забываем.
Гибкие связи
Чтобы запомнить, иными словами, успешно обработать новую информацию, нервные клетки устанавливают новые связи друг с другом. При столкновении с абсолютно новой информацией, придатки начинают расти от активированных нервных клеток к соседним клеткам. Когда же на конце придатков образуются специальные контактные окончания (или синапсы), информация может быть передана от одной клетки к следующей – таким образом новая информация усваивается. Как только контакты разрушаются, мы забываем, что изучили.
Тонкие различия между обучением и повторным обучением
И хотя ученым удалось объяснить, что способность запоминать и помнить связана с изменениями, происходящими в структуре клеток головного мозга, многие вопросы все ещё остаются без ответа. Например, что происходит когда мозг обучается, затем забывает спустя некоторое время и изучает заново? Мы знаем из опыта, что как только мы научились кататься на велосипеде, мы легко сможем сохранить этот навык, даже если не будем практиковаться на протяжении многих лет. В других случаях тоже самое, «повторное обучение», как правило, легче, чем начинание «с нуля». Действительно ли эти тонкие различия имеют свои корни в структуре нервных клеток?
«Лучше синица в руках…»
Ученым из Университета Нейробиологии удалось доказать, что значительные различия в новых клеточных контактах все же присутствуют, но в зависимости от того, является ли эта информация новой или ее запомнили во второй раз. Нервные клетки, ответственные за обработку визуальной информации, поступающей от одного из глаз, образовывали значительно больше новых клеточный контактов, когда поступление информации от их «собственного» глаза было временно заблокировано. Приблизительно после пяти дней, нервные клетки перестраивались таким образом, чтобы получать и обрабатывать информацию от другого глаза. Как только информация снова свободно поступала от их глаза, который был закрыт, нервные клетки возобновляли свою первоначальную функцию и начинали в большей или меньшей степени игнорировать сигналы от другого глаза.
«Что удивило нас больше всего - это то, что большинство придатков, образованных за время «информационной блокады», продолжали существовать, несмотря на то, что блокады уже не было», - объяснил руководитель проекта Марк Хюбенер (Mark Hu"bener). Все указывало на тот факт, что синапсы всего лишь на время выводятся из строя, но не удаляются полностью. Когда тот же самый глаз был позже инактивирован снова, нервные клетки реорганизовали себя намного быстрее, потому что они могли использовать образованные ранее придатки, которые остались на месте.
Полезное возобновление
Многие из придатков, которые образуются между нервными клетками сохраняются и тем самым облегчают процесс вспоминания или переобучения. Эта способность клеток крайне важна для нашего понимания фундаментальных процессов обучения и запоминания. Ведь именно благодаря ей, даже после многих лет воздержания, вам не составит никакого труда покататься на лыжах снова.
По мотивам Forgotten But Not Gone: How The Brain Re-learns
В течении долгого времени ученые пытались выяснить, что же на самом деле происходит с мозгом, когда мы запоминаем или забываем.
Гибкие связи
Чтобы запомнить, иными словами, успешно обработать новую информацию, нервные клетки устанавливают новые связи друг с другом. При столкновении с абсолютно новой информацией, придатки начинают расти от активированных нервных клеток к соседним клеткам. Когда же на конце придатков образуются специальные контактные окончания (или синапсы), информация может быть передана от одной клетки к следующей – таким образом новая информация усваивается. Как только контакты разрушаются, мы забываем, что изучили.
Тонкие различия между обучением и повторным обучением
И хотя ученым удалось объяснить, что способность запоминать и помнить связана с изменениями, происходящими в структуре клеток головного мозга, многие вопросы все ещё остаются без ответа. Например, что происходит когда мозг обучается, затем забывает спустя некоторое время и изучает заново? Мы знаем из опыта, что как только мы научились кататься на велосипеде, мы легко сможем сохранить этот навык, даже если не будем практиковаться на протяжении многих лет. В других случаях тоже самое, «повторное обучение», как правило, легче, чем начинание «с нуля». Действительно ли эти тонкие различия имеют свои корни в структуре нервных клеток?
«Лучше синица в руках…»
Ученым из Университета Нейробиологии удалось доказать, что значительные различия в новых клеточных контактах все же присутствуют, но в зависимости от того, является ли эта информация новой или ее запомнили во второй раз. Нервные клетки, ответственные за обработку визуальной информации, поступающей от одного из глаз, образовывали значительно больше новых клеточный контактов, когда поступление информации от их «собственного» глаза было временно заблокировано. Приблизительно после пяти дней, нервные клетки перестраивались таким образом, чтобы получать и обрабатывать информацию от другого глаза. Как только информация снова свободно поступала от их глаза, который был закрыт, нервные клетки возобновляли свою первоначальную функцию и начинали в большей или меньшей степени игнорировать сигналы от другого глаза.
«Что удивило нас больше всего - это то, что большинство придатков, образованных за время «информационной блокады», продолжали существовать, несмотря на то, что блокады уже не было», - объяснил руководитель проекта Марк Хюбенер (Mark Hu"bener). Все указывало на тот факт, что синапсы всего лишь на время выводятся из строя, но не удаляются полностью. Когда тот же самый глаз был позже инактивирован снова, нервные клетки реорганизовали себя намного быстрее, потому что они могли использовать образованные ранее придатки, которые остались на месте.
Полезное возобновление
Многие из придатков, которые образуются между нервными клетками сохраняются и тем самым облегчают процесс вспоминания или переобучения. Эта способность клеток крайне важна для нашего понимания фундаментальных процессов обучения и запоминания. Ведь именно благодаря ей, даже после многих лет воздержания, вам не составит никакого труда покататься на лыжах снова.
По мотивам Forgotten But Not Gone: How The Brain Re-learns
Прямая ссылка Добавил: Vitaly 26.08.2009 12:47
Квадроцикл за 200 тыс. евро – с турбонаддувом и двигателем на 500 ЛС (4 фото + видео) | Собака из Удмуртии научилась управлять иномаркой