Una introducción al aprendizaje y la memoria

Behavioral Science

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Summary

El aprendizaje es el proceso de adquirir nueva información y la memoria es la retención o almacenamiento de esa información. Diferentes tipos de aprendizaje, como aprendizaje asociativo y no asociativo y diferentes tipos de memoria, como la memoria a largo plazo y a corto plazo, se han asociado con comportamientos humanos. Estudiar estos componentes en detalle ayuda a comprender los mecanismos neuronales detrás de estos dos fenómenos complejos científicos del comportamiento.

Resumen de Zeus en el aprendizaje y la memoria introduce terminología común y un breve resumen de los conceptos en este campo. A continuación, se discuten preguntas claves de los científicos de comportamiento y herramientas prominente como miedo acondicionado y fMRI. Finalmente, se revisan los experimentos reales sobre envejecimiento, eliminación de recuerdos traumáticos e improvisando aprendizaje.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la ciencia del comportamiento. Una introducción al aprendizaje y la memoria. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Aprendizaje y memoria son dos funciones cognitivas estrechamente relacionadas que son fundamentales para nuestra capacidad de interactuar con el mundo de una manera significativa. El aprendizaje es el proceso de adquisición de nueva información sobre el mundo. La memoria es la retención o almacenamiento de dicha información, como una serie de números.

Este video presenta un breve resumen de conceptos en la memoria y el aprendizaje, introduce preguntas claves de los científicos en este campo, describe algunos métodos importantes y finalmente habla de experimentos reales en estos campos.

Vamos a empezar por explorar algunos de los conceptos que distinguen diferentes tipos de aprendizaje y la memoria.

Investigaciones han demostrado que el aprendizaje puede dividirse en dos clases principales. En primer lugar, hay no-asociativos de aprendizaje, donde se aprenden propiedades sobre un estímulo a través de exposiciones ya sea únicas o repetidas. Este tipo de aprendizaje generalmente toma una de dos formas.

La primera forma, la habituación, es una respuesta a un estímulo se reduce o disminuye luego de exposiciones repetidas. En este ejemplo, el ratón exhibe una respuesta disminuida a un ruido fuerte después de oírla muchas veces.

La segunda forma, llamada sensibilización, es la mayor respuesta a una amplia variedad de estímulos después de un estímulo intenso o nocivo. En este ejemplo, el ratón también se expone a un sonido fuerte y nocivo y sigue siendo sorprendido en respuesta a sonidos suaves, más agradables. Ha aprendido a reaccionar como si todos los sonidos son desagradables.

La segunda clase principal de aprendizaje es aprendizaje, durante el cual se establece la asociación entre dos estímulos, o una conducta y un estímulo.

La primera forma, condicionamiento operante, utiliza refuerzo y el castigo para modificar la Asociación de estímulo-comportamiento. En este ejemplo, una paloma ha aprendido a picotear un cuadro a la derecha cada vez que aparece el estímulo verde para una recompensa de comida. En otras palabras, el comportamiento correcto de picoteos es reforzado positivamente.

La segunda forma, condicionamiento clásico o "Pavloviano" acondicionado, es cuando un estímulo neutral, como un sonido, se empareja con un estímulo intenso, como un choque, para producir un comportamiento estereotipado. En este ejemplo, el ratón aprende a asociar el estímulo neutro, un ruido fuerte, con el estímulo de choque intenso, que hace que el ratón salte.

Después de condicionar, el ratón responde al estímulo de tono neutro solamente por detener el movimiento, o congelación, en previsión de un choque. En este gráfico, la línea negra muestra que ratones condicionadas el emparejamiento del tono-choque congelan más cuando se exponen más adelante justo el tono que los ratones que sólo escuchó el tono.

Investigación en la memoria también ha demostrado que se puede dividir en dos tipos principales. Corto plazo o memoria de trabajo, funciona como un rasguño cojín donde obtener información, como aprender una secuencia de números, se lleva a cabo el tiempo suficiente para realizar una tarea como recitar los números- y luego desechado.

Memoria a largo plazo es para almacenar información por días, semanas o incluso toda la vida. Un subtipo de la memoria a largo plazo es la memoria explícita o declarativa. Estos recuerdos son recuerdos conscientes que pueden ser ya sea memorias episódicas de eventos específicos, como un partido, o memorias semánticas de conocimientos específicos sobre un tema que has aprendido.

El segundo subtipo es memorias implícitas o de procedimientos que se expresan inconscientemente. Un ejemplo sería memoria motor un movimiento difícil como el equilibrio sobre una viga de equilibrio.

Ahora que hemos repasado algunos de los conceptos de aprendizaje y la memoria, vamos a examinar algunas preguntas científicas claves por los científicos del comportamiento.

Algunos científicos están interesados en cómo aprendizaje y la memoria se ven afectados por su entorno. Pueden pedirle a los científicos cómo las emociones influyen en rendimiento de memoria y el aprendizaje. Imágenes emocionales han demostrado ser recordados mejor que imágenes neutras. Los científicos también pueden preguntar si el dormir ayuda a recordar. En este estudio, los participantes que dormían después de la capacitación fueron mejores recordando que aquellos que no durmió, como se muestra por la diferencia entre las líneas rojizas y gris.

Otros investigadores están interesados en la determinación de los mecanismos funcionales y moleculares del aprendizaje y la memoria. Puede preguntar qué cerebro regiones están activas, se muestra en amarillo, en específico de aprendizaje y tareas de la memoria, y cuál es la relación entre las regiones.

Algunos investigadores estudian el aprendizaje y la memoria en otros animales como roedores, pájaros y moscas. Mediante el estudio de animales, insight se obtiene en los procesos fisiológicos, como la actividad neuronal y la participación de la molécula específica que rigen la formación de la memoria y el aprendizaje en los seres humanos.

Una cuestión importante en la memoria y el aprendizaje de la investigación es averiguar los cambios que ocurren a medida que envejecemos. Es bien sabido que rendimiento de memoria y retención disminuye con la edad. Por esta razón, los científicos están trabajando activamente para descubrir maneras para reducir los efectos del envejecimiento sobre la memoria y el aprendizaje.

Ahora que tienes una idea de algunas de las preguntas claves sobre el aprendizaje y la memoria, echemos un vistazo a algunos de los métodos importantes usados por los científicos del comportamiento.

Hay muchas pruebas de comportamiento para investigar el aprendizaje y la memoria en humanos y roedores. Una prueba popular utilizada para el estudio de condicionamiento clásico es miedo acondicionado, donde, en el ejemplo mostrado aquí, un ratón aprende a asociar un sonido con un golpe de pie.

Laberintos, en el agua o en las pistas, se utilizan ampliamente para el estudio de condicionamiento operante y memoria espacial. Aquí una rata ha aprendido a moverse al lugar apropiado en el laberinto dependiendo de la localización.

Memoria a corto plazo o memoria de trabajo, puede ser evaluada con lo que se llama una tarea N-back, donde el sujeto indica si la imagen actual apareció n imágenes previamente. Más imágenes entre repeticiones, más difícil es recordar.

Comportamiento los científicos también están interesados en los mecanismos cerebrales que permiten el aprendizaje y la memoria.

Hoy en día existe una gran variedad de métodos no invasivos para investigar los correlatos neuronales. La proyección de imagen de resonancia magnética funcional, o fMRI, pistas de sangre los niveles de oxígeno como un proxy para la actividad cerebral. Magnetoencefalografía o MEG, mapas de actividad cerebral por los cambios de registro en los campos magnéticos producidos por la actividad eléctrica en el cerebro.

Otro método utilizado por los científicos del comportamiento para evaluar la actividad cerebral durante las tareas de aprendizaje y la memoria es la electroencefalografía, o EEG, que utiliza electrodos sobre el cráneo para monitorear la actividad eléctrica en el cerebro.

Ahora que tienes una idea de los métodos importantes utilizados para estudiar el aprendizaje y la memoria, vamos a ver algunos experimentos reales.

Un área de investigación es averiguar los efectos y posibles tratamientos de envejecimiento en el aprendizaje y la memoria. Para esta investigación, algunos científicos utilizan una tarea de aprendizaje de la ruta en un laberinto con los ratones de distintas edades. Se registran el tiempo y las rutas para completar el laberinto. Los resultados muestran que ratones mayores, representados por la barra negra, tomaron casi dos veces tantos días para aprender la ruta correcta a través del laberinto que los ratones más jóvenes.

Una segunda área de exploración es ver si memorias, especialmente traumáticos recuerdos, pueden ser manipulados o borrados después de que se han formado. Un método consiste en investigar si hay periodos de tiempo crítico después de un evento en que la memoria puede ser disminuida o borrada. En este estudio, sujetos aprenden a asociar un cuadrado coloreado específico con una descarga leve para los dedos en lo que se llama miedo acondicionado. A continuación, varios protocolos de aprendizaje inhibitorio se utilizan para crear nuevos recuerdos seguros del color asociado a shock. Los resultados demuestran, si recuerdos seguros se crean diez minutos después de condicionamiento de miedo, entonces la memoria de miedo puede ser extinguida.

Una tercera área de investigación es hacer el aprendizaje más eficiente. Recientemente, la tecnología video del juego se ha utilizado para investigar el aprendizaje y la memoria junto con las grabaciones de actividad cerebral EEG. La actividad cerebral del sujeto en diferentes momentos del juego luego puede ser analizada para la penetración en cómo el aprendizaje y la memoria se implementan durante el juego.

Sólo ha visto la introducción de Zeus para el aprendizaje y la memoria. Presentamos un breve resumen de conceptos en el aprendizaje y memoria, introducido preguntas clave por los científicos en esta área, describe algunos de los métodos destacados y finalmente, discutieron sobre aplicaciones de estos campos. ¡Gracias por ver!

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