مدخل إلى التعلم والذاكرة

التعلم والذاكرة هما وظيفتان معرفيتان مرتبطتان ارتباطا وثيقا وهما أساسيان لقدرتنا على التفاعل مع العالم بطريقة هادفة. التعلم هو عملية اكتساب معلومات جديدة عن العالم. الذاكرة هي الاحتفاظ بهذه المعلومات أو تخزينها ، مثل سلسلة من الأرقام.

يقدم هذا الفيديو مخططا موجزا للمفاهيم في التعلم والذاكرة، ويقدم الأسئلة الرئيسية التي يطرحها العلماء في هذا المجال، ويصف بعض الأساليب البارزة، وأخيرا يناقش التجارب الفعلية في هذه المجالات.

لنبدأ باستكشاف بعض المفاهيم التي تميز أنواعا مختلفة من التعلم والذاكرة.

أظهرت الأبحاث أنه يمكن تقسيم التعلم إلى فئتين رئيسيتين. أولا ، هناك تعلم غير ترابطي ، حيث يتم تعلم خصائص الحافز من خلال التعرض الفردي أو المتكرر. عادة ما يتخذ هذا النوع من التعلم أحد شكلين.

الشكل الأول ، التعود ، هو عندما يتم تقليل الاستجابة للمحفز أو تقليله بعد العروض التقديمية المتكررة. في هذا المثال ، يظهر الفأر استجابة متناقصة لضوضاء عالية بعد سماعها عدة مرات.

الشكل الثاني ، المسمى التحسس ، هو الاستجابة المتزايدة لمجموعة متنوعة من المحفزات بعد حافز شديد أو ضار. في هذا المثال ، يتعرض الماوس أيضا لصوت عال وضار ، ويستمر في الذهول استجابة للأصوات الناعمة والأكثر متعة. لقد تعلمت أن تتفاعل كما لو أن كل الأصوات غير سارة.

الفئة الرئيسية الثانية من التعلم هي التعلم الترابطي ، حيث يتم إنشاء ارتباط بين محفزين ، أو سلوك وحافز.

الشكل الأول ، التكييف الفعال ، يستخدم التعزيز والعقاب لتغيير ارتباط التحفيز والسلوك. في هذا المثال ، تعلم الحمام أن ينقر صندوقا على اليمين كلما تم عرض الحافز الأخضر للحصول على مكافأة غذائية. بمعنى آخر ، يتم تعزيز سلوك النقر الصحيح بشكل إيجابي.

الشكل الثاني ، التكييف الكلاسيكي أو التكييف "البافلوفي" ، هو عندما يقترن حافز محايد ، مثل الصوت ، بحافز مكثف ، مثل الصدمة ، لإنتاج سلوك نمطي. في هذا المثال ، يتعلم الفأر ربط الحافز المحايد ، وهو ضوضاء عالية ، بحافز الصدمة الشديد ، مما يجعل الفأر يقفز.

بعد التكييف ، يستجيب الفأر لمحفز النغمة المحايدة وحده عن طريق إيقاف الحركة أو التجميد تحسبا لحدوث صدمة. في هذا الرسم البياني ، يوضح الخط الأسود أن الفئران المشروطة بإقران الصدمة تتجمد أكثر عند تعرضها لاحقا للنغمة فقط من الفئران التي سمعت النغمة فقط.

أظهرت الأبحاث في الذاكرة أيضا أنه يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين. تعمل الذاكرة قصيرة المدى ، أو الذاكرة العاملة ، مثل لوحة خدش حيث يتم الاحتفاظ بالمعلومات ، مثل تعلم سلسلة من الأرقام ، لفترة كافية لتنفيذ مهمة تشبه تلاوة الأرقام - ثم يتم التخلص منها.

الذاكرة طويلة المدى مخصصة لتخزين المعلومات لأيام أو أسابيع أو حتى مدى الحياة. أحد الأنواع الفرعية من الذاكرة طويلة المدى هو الذاكرة الصريحة أو التقريرية. هذه الذكريات هي ذكريات واعية يمكن أن تكون إما ذكريات عرضية لأحداث معينة ، مثل حفلة ، أو ذكريات دلالية للمعرفة المحددة حول موضوع تعلمته.

النوع الفرعي الثاني هو الذكريات الضمنية أو الإجرائية التي يتم التعبير عنها دون وعي. مثال على ذلك هو الذاكرة الحركية لحركة صعبة مثل الموازنة على شعاع التوازن.

الآن بعد أن راجعنا بعض المفاهيم في التعلم والذاكرة ، دعنا نفحص بعض الأسئلة العلمية الرئيسية التي يطرحها علماء السلوك.

يهتم بعض العلماء بكيفية تأثر التعلم والذاكرة ببيئة الفرد. قد يتساءل العلماء عن كيفية تأثير العواطف على التعلم وأداء الذاكرة. لقد ثبت أن الصور العاطفية يتم تذكرها بشكل أفضل من الصور المحايدة. قد يتساءل العلماء أيضا عما إذا كان النوم يساعد في التذكر. في هذه الدراسة ، كان المشاركون الذين ناموا بعد التدريب أفضل في التذكر من أولئك الذين لم يناموا ، كما يتضح من الفرق بين الخطين الأحمر والرمادي.

يهتم باحثون آخرون بتحديد الآليات الوظيفية والجزيئية للتعلم والذاكرة. قد يسألون عن مناطق الدماغ النشطة ، الموضحة باللون الأصفر ، أثناء مهام التعلم والذاكرة المحددة ، وما هي العلاقة بين المناطق.

يدرس بعض الباحثين التعلم والذاكرة في الأخرى مثل القوارض والطيور والذباب. من خلال دراسة ، يتم اكتساب نظرة ثاقبة للعمليات الفسيولوجية ، مثل النشاط العصبي ، ومشاركة جزيئات معينة تحكم التعلم وتكوين الذاكرة لدى البشر.

أحد الأسئلة المهمة في أبحاث التعلم والذاكرة هو معرفة التغييرات التي تحدث مع تقدمنا في العمر. من المعروف أن أداء الذاكرة والاحتفاظ بها يتناقص مع تقدم العمر. لهذا السبب ، يعمل العلماء بنشاط على الكشف عن طرق لتقليل آثار الشيخوخة على التعلم والذاكرة.

الآن بعد أن أصبحت تشعر ببعض الأسئلة الرئيسية المطروحة حول التعلم والذاكرة ، دعنا نلقي نظرة على بعض الأساليب البارزة التي يستخدمها علماء السلوك.

هناك العديد من الاختبارات السلوكية المستخدمة للتحقيق في التعلم والذاكرة لدى البشر والقوارض. أحد الاختبارات الشائعة المستخدمة لدراسة التكييف الكلاسيكي هو تكييف الخوف ، حيث يتعلم الفأر ، في المثال الموضح هنا ، ربط الصوت بصدمة القدم.

تستخدم المتاهات ، سواء في الماء أو على المسارات ، على نطاق واسع لدراسة التكييف الفعال والذاكرة المكانية. هنا تعلم الفئران الانتقال إلى المكان المناسب في المتاهة اعتمادا على الإشارة.

يمكن تقييم الذاكرة قصيرة المدى ، أو الذاكرة العاملة ، باستخدام ما يسمى بمهمة N-back ، حيث يشير الموضوع إلى ما إذا كانت الصورة الحالية قد ظهرت من قبل أم لا. كلما زاد عدد الصور بين التكرارات ، زادت صعوبة تذكرها.

يهتم علماء السلوك أيضا بآليات الدماغ التي تمكن التعلم والذاكرة.

يوجد اليوم مجموعة متنوعة من الطرق غير الغازية للتحقيق في الارتباطات العصبية. يتتبع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، أو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، مستويات الأكسجين في الدم كبديل لنشاط الدماغ. يرسم التصوير المغناطيسي للدماغ ، أو MEG ، نشاط الدماغ عن طريق تسجيل التغيرات في المجالات المغناطيسية الناتجة عن النشاط الكهربائي في الدماغ.

هناك طريقة أخرى يستخدمها علماء السلوك لتقييم نشاط الدماغ أثناء مهام التعلم والذاكرة وهي تخطيط كهربية الدماغ ، أو مخطط كهربية الدماغ ، والذي يستخدم أقطاب كهربائية على الجمجمة لمراقبة النشاط الكهربائي عبر الدماغ.

الآن بعد أن أصبحت تشعر بالأساليب البارزة المستخدمة لدراسة التعلم والذاكرة ، دعنا نلقي نظرة على بعض التجارب الفعلية.

يتمثل أحد مجالات التحقيق في معرفة الآثار والعلاجات الممكنة للشيخوخة على التعلم والذاكرة. في هذا التحقيق ، يستخدم بعض العلماء مهمة تعلم الطريق في متاهة مع فئران من مختلف الأعمار. يتم تسجيل الوقت والطرق التي تم اتخاذها لإكمال المتاهة. تظهر النتائج أن الفئران الأكبر سنا ، التي يمثلها الشريط الأسود ، استغرقت ما يقرب من ضعف عدد الأيام لتعلم المسار الصحيح عبر المتاهة مقارنة بالفئران الأصغر سنا.

المجال الثاني للاستكشاف هو معرفة ما إذا كان يمكن التلاعب بالذكريات ، وخاصة الذكريات المؤلمة ، أو محوها بعد تكوينها. تتمثل إحدى الطرق في التحقيق فيما إذا كانت هناك فترات زمنية حرجة بعد حدث يمكن فيه تقليل الذاكرة أو محوها. في هذه الدراسة ، يتعلم الأشخاص ربط مربع ملون معين بصدمة خفيفة للأصابع فيما يسمى تكييف الخوف. بعد ذلك ، يتم استخدام العديد من بروتوكولات التعلم المثبطة لإنشاء ذكريات جديدة وآمنة للون المرتبط بالصدمة. توضح النتائج أنه إذا تم إنشاء ذكريات آمنة بعد عشر دقائق من تكييف الخوف ، فيمكن إطفاء ذاكرة الخوف.

مجال ثالث من التحقيق هو جعل التعلم أكثر كفاءة. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام تقنية ألعاب الفيديو للتحقيق في التعلم والذاكرة جنبا إلى جنب مع تسجيلات نشاط الدماغ في مخطط كهربية الدماغ. يمكن بعد ذلك تحليل نشاط دماغ الشخص في نقاط زمنية مختلفة من اللعبة للحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية تنفيذ التعلم والذاكرة أثناء اللعب.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للتعلم والذاكرة. قدمنا مخططا موجزا للمفاهيم في التعلم والذاكرة ، وقدمنا الأسئلة الرئيسية التي طرحها العلماء في هذا المجال ، ووصفنا بعض الأساليب البارزة ، وأخيرا ناقشنا تطبيقات هذه المجالات. شكرا للمشاهدة!