Eine Einführung in lernen und Gedächtnis

Behavioral Science

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Summary

Lernen ist der Prozess des Erwerbs von neuen Informationen und Speicher ist die Aufbewahrung oder Speicherung dieser Informationen. Verschiedene Arten des Lernens, wie nicht-assoziativen und assoziativen Lernens und verschiedene Arten von Arbeitsspeicher, wie Langzeit- und Kurzzeit-Speicher sind mit menschlichen Verhaltensweisen verbunden gewesen. Diese Komponenten im Detail studieren hilft Verhaltensforscher die neuronalen Mechanismen hinter diese beiden komplexe Phänomene zu verstehen.

Jupiters Überblick über lernen und Gedächtnis führt gemeinsame Terminologien und einen kurzen Überblick über die Konzepte in diesem Bereich. Dann sind wichtige Fragen, die die Verhaltensforscher und prominente Tools wie Angst Klimaanlage und fMRI diskutiert. Zu guter Letzt werden tatsächliche Experimente Umgang mit Altern, Beseitigung von traumatischen Erinnerungen und improvisieren lernen überprüft.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Behavioral Science. Eine Einführung in lernen und Gedächtnis. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Lernen und Gedächtnis sind zwei eng verwandte kognitive Funktionen, die für unsere Fähigkeit zur Interaktion mit der Welt in einer sinnvollen Weise von grundlegender Bedeutung sind. Lernen ist der Prozess des Erwerbs von neuen Informationen über die Welt. Speicher ist die Aufbewahrung oder Speicherung solcher Informationen, wie eine Reihe von Zahlen.

Dieses Video zeigt einen kurzen Überblick über Konzepte in lernen und Gedächtnis, stellt wichtige Fragen, die die Wissenschaftler in diesem Bereich beschreibt einige bekannte Methoden und schließlich diskutiert aktuelle Experimente in diesen Bereichen.

Beginnen wir mit dem erkunden einige der Konzepte, die verschiedene Arten von lernen und Gedächtnis zu unterscheiden.

Forschung hat gezeigt, dass Lernen in zwei Klassen unterteilt werden kann. Erstens gibt es nicht-assoziativen Lernens, wo Eigenschaften über einen Reiz durch Einzel- oder wiederholten Expositionen erlernt werden. Diese Art des Lernens in der Regel dauert eine von zwei Formen.

Die erste Form, Gewöhnung, wenn eine Reaktion auf einen Reiz ist verringert oder nach wiederholten Präsentationen vermindert ist. In diesem Beispiel weist die Maus eine verminderte Reaktion auf ein lautes Geräusch nach dem hören sie viele Male.

Die zweite Form, Sensibilisierung, genannt ist die erhöhte Reaktion auf eine Vielzahl von Reizen nach einen intensiven oder schädlichen Reiz. In diesem Beispiel die Maus auch ein lautes, schädliche Geräusch ausgesetzt ist, und weiterhin erschrocken als Reaktion auf weichen, angenehmen Klängen. Es hat gelernt, zu reagieren, als ob alle Töne unangenehm sind.

Die zweite Hauptklasse des Lernens ist assoziativen Lernens, während die Zuordnung zwischen zwei Reize, oder ein Verhalten und eine Anregung hergestellt wurde.

Die erste Form, operanten Konditionierung verwendet Verstärkung und Bestrafung, um Vereins Reiz-Verhalten zu ändern. In diesem Beispiel hat eine Taube gelernt, eine Box auf der rechten Seite zu hacken, wenn die grüne Impulse für eine Belohnung angezeigt wird. Das heißt, wird das richtige picken Verhalten positiv verstärkt.

Die zweite Form, klassische Konditionierung oder "Pawlowschen" Klimaanlage, ist wenn ein neutraler Reiz, wie ein Klang, mit einen intensiven Reiz, wie ein Schock, eine stereotype Verhalten produzieren gekoppelt ist. In diesem Beispiel lernt die Maus zuordnen den neutrale Reiz, ein lautes Geräusch, mit dem intensiven Schock Reiz, wodurch die Maus zu springen.

Nach dem Klimaanlage antwortet die Maus auf den neutralen Ton Reiz allein durch Bewegung stoppen, oder Einfrieren, in Erwartung eines Schlages. In dieser Grafik veranschaulicht die schwarze Linie, dass Mäuse, die mit der Ton-Schock Paarung konditioniert einfrieren wenn später nur den Ton als Mäuse ausgesetzt, die nur den Ton hören.

Forschung in den Speicher hat auch gezeigt, dass es in zwei Haupttypen unterteilt werden kann. Kurze Begriff oder Arbeitsgedächtnis, funktioniert wie ein Kratzer pad wo Informationen, wie z. B. ein lernen eine Folge von Zahlen, findet lange genug, um eine Aufgabe-wie rezitieren die Zahlen durchführen- und dann verworfen.

Langzeitgedächtnis ist zum Speichern von Informationen für Tage, Wochen oder sogar ein Leben lang. Ein Untertyp von Langzeitgedächtnis ist explizite oder deklarative Gedächtnis. Diese Erinnerungen sind bewusste Erinnerungen, die entweder episodische Erinnerungen an bestimmte Ereignisse, wie eine Partei oder semantische Erinnerungen an spezifische Kenntnisse über ein Thema, Sie haben gelernt werden können.

Der zweite Sub-Typ ist implizite oder verfahrenstechnische Erinnerungen, die unbewusst zum Ausdruck kommen. Ein Beispiel wäre motor Erinnerung an eine schwierige Bewegungen z. B. auf einem Schwebebalken balancieren.

Jetzt, wo wir einige der Konzepte in lernen und Gedächtnis überprüft haben, betrachten wir einige wichtigen wissenschaftliche Fragen, die die Verhaltensforscher.

Einige Wissenschaftler interessieren wie lernen und Gedächtnis von seiner Umwelt betroffen sind. Wissenschaftler können Fragen wie Emotionen lernen und das Gedächtnis beeinflussen. Emotionale Bilder haben nachweislich besser als neutrale Bilder erinnert werden. Wissenschaftler können auch Fragen, ob schlafen hilft bei der Erinnerung an. In dieser Studie wurden die Teilnehmer, die nach dem Training schlief besser in Erinnerung als jene, die nicht schlafen, wie der Unterschied zwischen den roten und grauen Linien gezeigt.

Andere Forscher interessieren sich für die Bestimmung der funktionellen und molekularen Mechanismen von lernen und Gedächtnis. Sie können Fragen, welche Regionen aktiv sind, in gelb angezeigt, während spezifische Lern- und Gedächtnisaufgaben, Gehirn und wie ist das Verhältnis zwischen den Regionen.

Einige Forscher studieren, lernen und Gedächtnis bei anderen Tieren wie Nagetiere, Vögel und fliegen. Durch das Studium Tiere, gewinnt man Einblick in die physiologischen Prozesse, wie neuronale Aktivität und spezifischen Molekül Beteiligung, die für lernen und Gedächtnisbildung bei Menschen gelten.

Eine wichtige Frage in der Forschung von lernen und Gedächtnis ist, herauszufinden, die Veränderungen, die auftreten, wenn wir älter werden. Es ist bekannt, dass Gedächtnisleistung und Aufbewahrung verringert sich mit zunehmendem Alter. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler aktiv entdecken Sie Möglichkeiten, um die Auswirkungen des Alterns auf lernen und Gedächtnis zu verringern.

Jetzt haben Sie eine Gefühl für einige der wichtigsten Fragen über lernen und Gedächtnis, betrachten wir einige der prominenten Methoden, die von Verhaltensforscher verwendet werden.

Es gibt viele Verhaltensstörungen Tests verwendet, um lernen und Gedächtnis bei Menschen und Nagern untersuchen. Ein beliebter Test zur Untersuchung der klassischen Konditionierung ist Konditionierung, Angst, lernt in dem hier gezeigten Beispiel eine Maus, ein Fuß-Schock einen Ton zugeordnet.

Labyrinthe, im Wasser oder auf Schienen, werden ausführlich zur operanten Konditionierung und räumliche Gedächtnis zu studieren. Hier hat eine Ratte gelernt, an die entsprechende Stelle im Labyrinth abhängig von den Cue zu bewegen.

Kurzzeitgedächtnis oder Arbeitsgedächtnis, kann beurteilt werden, mit was eine N-Back Aufgabe genannt wird, wo das Thema gibt an, ob das aktuelle Bild n-Bilder zuvor erschienen. Je mehr Bilder zwischen Wiederholungen, desto schwieriger ist es zu merken.

Verhaltensforscher interessieren auch die Gehirn-Mechanismen, die lernen und Gedächtnis zu aktivieren.

Heute gibt es eine Vielzahl von nicht-invasive Methoden, um die neuronalen Korrelate zu untersuchen. Funktionelle Magnetresonanztomographie oder fMRI, Spuren Blut Sauerstoff-Niveaus als Proxy für die Aktivität des Gehirns. Magnetoenzephalographie oder MEG, Karten Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung Veränderungen in den Magnetfeldern, die durch die elektrische Aktivität im Gehirn produziert.

Eine andere Methode von Verhaltensforscher verwendet, um die Aktivität des Gehirns während der Lern-und Gedächtnisaufgaben bewerten ist Elektroenzephalographie oder EEG, die Elektroden auf dem Schädel verwendet, um die elektrischen Aktivität in das Gehirn zu überwachen.

Jetzt haben Sie ein Gefühl für die bekannte Methoden zur Untersuchung von lernen und Gedächtnis, sehen wir uns einige aktuelle Experimente.

Ein Bereich der Untersuchung ist es herauszufinden, die Auswirkungen und mögliche Behandlungen des Alterns auf lernen und Gedächtnis. Für diese Untersuchung verwenden einige Wissenschaftler Route Lernaufgabe in einem Labyrinth mit Mäusen von unterschiedlichen Alters. Die Zeit und die Wege um das Labyrinth zu vervollständigen werden erfasst. Ergebnisse zeigen, dass ältere Mäuse, vertreten durch den schwarzen Balken fast doppelt so viele Tage, um den richtigen Weg durch das Labyrinth als die jüngeren Mäuse lernen.

Ein zweiter Bereich der Exploration ist zu sehen, ob Erinnerungen, vor allem traumatische Erinnerungen können bearbeitet oder gelöscht, nachdem sie gebildet wurden. Ein Ansatz ist zu untersuchen, ob es gibt kritische Zeiträume nach einem Ereignis, in dem der Speicher vermindert oder gelöscht werden kann. In dieser Studie erlernen Themen, ein bestimmtes farbiges Quadrat mit einen leichten Schlag mit den Fingern in der sogenannten Angst Klimaanlage zu verbinden. Nächste, verschiedenen hemmenden lernen Protokolle werden verwendet, um neue, sichere Erinnerungen an die Schock-assoziierten Farbe erstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass, wenn sichere Erinnerungen zehn Minuten nach der Konditionierung von Angst, erstellt werden, dann die Angst-Speicher gelöscht werden kann.

Ein dritter Bereich der Untersuchung soll lernen effizienter zu gestalten. Vor kurzem wurde Videospiel-Technologie verwendet, lernen und Gedächtnis in Verbindung mit EEG-Gehirn-Aktivität-Ableitungen zu untersuchen. Das Thema Aktivität des Gehirns zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Spiels kann dann analysiert werden, für Einblick, wie lernen und Gedächtnis während des Spiels umgesetzt werden.

Sie sah nur Jupiters Einführung in lernen und Gedächtnis. Präsentierten wir einen kurzen Überblick über Konzepte in lernen und Gedächtnis, eingeführt Schlüsselfragen gestellt von Wissenschaftlern auf diesem Gebiet einige der prominenten Methoden beschrieben, und schließlich diskutierten Anwendungen dieser Felder. Danke fürs Zuschauen!

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