Une introduction à l'apprentissage et à la mémoire

Apprentissage et la mémoire sont deux fonctions cognitives étroitement apparentées qui sont fondamentales pour notre capacité à interagir avec le monde d’une manière significative. L’apprentissage est le processus d’acquisition de nouvelles informations sur le monde. La mémoire est la rétention ou stockage de ces informations, comme une série de chiffres.

Cette vidéo présente un bref aperçu des concepts de l’apprentissage et la mémoire, présente les questions clées posées par les scientifiques dans ce domaine, décrit certaines méthodes proéminents et aborde enfin les expériences réelles dans ces domaines.

Nous allons commencer par explorer certains des concepts qui permettent de distinguer différents types d’apprentissage et de mémorisation.

Recherches ont démontré que l’apprentissage peut être divisée en deux classes principales. Tout d’abord, il est non-apprentissage associatif, où les propriétés sur un stimulus sont apprises grâce à une exposition unique ou répétée. Ce type d’apprentissage habituellement prend l’une des deux formes.

La première forme, l’accoutumance, c’est quand une réponse à un stimulus est diminuée ou diminuée après présentations répétées. Dans cet exemple, la souris présente une réponse réduite à un bruit fort après l’avoir entendue plusieurs fois.

La seconde forme, appelée sensibilisation, est la réponse accrue à une grande variété de stimuli après un stimulus intense ou nocif. Dans cet exemple, la souris est également exposée à un bruit fort, nocif et continue d’être surpris en réaction aux sons douces et plus agréables. Il a appris à réagir comme si tous les sons sont désagréables.

La deuxième classe principale de l’apprentissage est l’apprentissage associatif, au cours de laquelle l’association entre deux stimuli, ou un comportement et un stimulus, est établie.

La première forme, conditionnement opérant, utilise le renforcement et la punition pour modifier l’association stimulus-comportement. Dans cet exemple, un pigeon a appris à picorer une boîte à droite chaque fois que le stimulus vert est indiqué pour une récompense alimentaire. En d’autres termes, le comportement correct de picorer est positivement renforcé.

La seconde forme, conditionnement classique ou « Pavlovien », conditionnement, est lorsqu’un stimulus neutre, comme un son, est associé à un stimulus intense, comme un choc, pour produire un comportement stéréotypé. Dans cet exemple, la souris apprend à associer le stimulus neutre, un bruit sourd, le stimulus de choc intense, ce qui rend la souris sauter.

Après le conditionnement, la souris répond à la stimulation de ton neutre seulement par le mouvement d’arrêt, ou le gel, en prévision d’un choc. Dans ce graphique, la ligne noire montre que les souris conditionnés par l’appariement de tonalité-choc gel plus lorsqu’il est exposé plus tard pour le ton que les souris qui n’a entendu le ton.

Recherche dans la mémoire a également montré qu’il peut être divisé en deux types principaux. Des ouvrages courts terme, ou mémoire de travail, à une égratignure tampon où informations, comme un apprentissage une séquence de nombres, est maintenu assez longtemps pour réaliser une tâche comme récitant les numéros- et ensuite rejetées.

La mémoire à long terme est pour stocker des informations pour les jours, semaines ou même toute une vie. Un sous-type de la mémoire à long terme est la mémoire explicite ou déclarative. Ces souvenirs sont des souvenirs conscients que vous pourrez soit souvenirs épisodiques d’événements particuliers, comme une fête, ou souvenirs sémantiques des connaissances spécifiques sur un sujet, vous avez appris.

Le deuxième sous-type est implicites ou procédurales des souvenirs qui sont exprimées inconsciemment. Un exemple serait la mémoire moteur d’une requête difficile comme en équilibre sur une poutre.

Maintenant que nous avons passé en revue certains des concepts de l’apprentissage et la mémoire, nous allons examiner certaines questions scientifiques clés posées par les scientifiques du comportement.

Certains scientifiques ont regardé comment l’apprentissage et la mémoire sont affectés par son environnement. Les scientifiques peuvent demander comment émotions influencent les performances d’apprentissage et de mémoire. Images émotionnelles montrent qu’on se souvienne de mieux qu’une image neutre. Les scientifiques peuvent également demander si dormir aide à se souvenir. Dans cette étude, les participants qui sont morts après une formation étaient mieux à se rappeler que ceux qui n’ont pas dormi, comme en témoigne la différence entre les lignes rouges et gris.

D’autres chercheurs sont intéressés par la détermination des mécanismes moléculaires et fonctionnelles de l’apprentissage et la mémoire. Ils peuvent demander quel cerveau régions sont actives, illustré en jaune, au cours d’apprentissage spécifiques et des tâches de mémoire, et quelle est la relation entre les régions.

Certains chercheurs étudient l’apprentissage et la mémoire chez d’autres animaux comme les rongeurs, les oiseaux et les mouches. En étudiant les animaux, un aperçu est acquise dans les processus physiologiques, comme l’activité neuronale et la participation de molécules spécifiques qui régissent la formation de l’apprentissage et la mémoire chez l’homme.

Une question importante dans l’apprentissage et la mémoire de recherche est de comprendre les changements qui se produisent avec l’âge. Il est bien connu que la performance mémoire et rétention diminue avec l’âge. Pour cette raison, les scientifiques travaillent activement afin de découvrir des manières de réduire les effets du vieillissement sur l’apprentissage et la mémoire.

Maintenant que vous avez une idée pour certaines des questions clées posées sur l’apprentissage et la mémoire, nous allons étudier certaines des méthodes importantes qui sont utilisés par les scientifiques du comportement.

Il existe de nombreux tests comportementaux utilisés pour enquêter sur l’apprentissage et la mémoire chez les humains et les rongeurs. Un essai populaire utilisé pour étudier le conditionnement classique est la peur conditionnée, où, dans l’exemple montré ici, une souris apprend à associer un son à un choc de pied.

Labyrinthes, soit dans l’eau ou sur les pistes, sont largement utilisées pour étudier le conditionnement opérant et mémoire spatiale. Ici, un rat a appris à se déplacer à l’endroit approprié dans le labyrinthe selon la file d’attente.

Mémoire à court terme, ou mémoire de travail, peut être évaluée à l’aide de ce qu’on appelle une tâche N-back, où le sujet indique si oui ou non l’image courante est apparu n-images précédemment. Plus des images entre les répétitions, il est difficile de se souvenir.

Behavioral scientifiques sont également intéressés par les mécanismes cérébraux qui permettent l’apprentissage et la mémoire.

Aujourd'hui, il existe une variété de méthodes non invasives pour enquêter sur les corrélats neurones. L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ou IRMf, les titres de sang niveaux d’oxygène comme un proxy pour l’activité cérébrale. MEG, ou magnétoencéphalographie mappe l’activité cérébrale par enregistrement des modifications dans les champs magnétiques produits par l’activité électrique du cerveau.

Une autre méthode utilisée par les scientifiques comportementale pour évaluer l’activité cérébrale au cours de l’apprentissage et la mémoire des tâches est l’électroencéphalographie, ou EEG, qui utilise des électrodes sur le crâne pour surveiller l’activité électrique dans le cerveau.

Maintenant que vous avez une idée de l’éminents méthodes utilisées pour étudier l’apprentissage et la mémoire, nous allons étudier certaines expériences réelles.

Un domaine de recherche est de comprendre les effets et les traitements possibles du vieillissement sur l’apprentissage et la mémoire. Pour cette enquête, certains scientifiques utilisent une tâche de parcours d’apprentissage dans un labyrinthe avec des souris d’âges variables. Le temps et les routes empruntées pour terminer le dédale sont enregistrées. Les résultats montrent que des souris âgées, représentées par la barre noire, a pris presque deux fois plus de jours pour apprendre la route correcte dans le labyrinthe que les souris jeunes.

Un deuxième domaine d’exploration consiste à voir si les souvenirs, en particulier les souvenirs traumatiques, peuvent être manipulés ou effacées après que qu’elles ont été formées. Une approche consiste à examiner s’il y a des périodes critiques après un événement dans lequel la mémoire peut être diminuée ou effacée. Dans cette étude, les sujets apprennent à associer un carré de couleur spécifique avec un léger choc aux doigts dans ce qu’on appelle le conditionnement de peur. Ensuite, différents protocoles d’apprentissage inhibitrices sont utilisés pour créer de nouveaux souvenirs sûres de la couleur associée à un choc. Les résultats démontrent que, si les souvenirs sans danger sont créées dix minutes après le conditionnement de la peur, la mémoire de la peur peut être éteint.

Un troisième domaine d’investigation consiste à rendre l’apprentissage plus efficace. Récemment, la technologie du jeu vidéo a été utilisée pour enquêter sur l’apprentissage et la mémoire en conjonction avec des enregistrements de l’activité cérébrale EEG. Activité cérébrale du sujet à différents moments du jeu peut ensuite être analysée pour un aperçu de la façon dont apprentissage et la mémoire sont mises en œuvre au cours du jeu.

Vous avez juste regardé introduction de JoVE d’apprentissage et de mémorisation. Nous avons présenté un bref aperçu des concepts dans l’apprentissage et mémoire, introduit questions clées posées par les scientifiques dans ce domaine, décrit quelques-unes des méthodes éminents et enfin, a examiné les demandes de ces champs. Merci de regarder !