Öğrenme ve Hafızaya Giriş

Öğrenme ve hafıza, dünyayla anlamlı bir şekilde etkileşim kurma yeteneğimiz için temel olan birbiriyle yakından ilişkili iki bilişsel işlevdir. Öğrenme, dünya hakkında yeni bilgiler edinme sürecidir. Bellek, bir dizi sayı gibi bu tür bilgilerin saklanması veya saklanmasıdır.

Bu video, öğrenme ve hafıza ile ilgili kavramların kısa bir özetini sunmakta, bu alandaki bilim adamları tarafından sorulan temel soruları tanıtmakta, öne çıkan bazı yöntemleri açıklamakta ve son olarak bu alanlardaki gerçek deneyleri tartışmaktadır.

Farklı öğrenme ve hafıza türlerini birbirinden ayıran bazı kavramları keşfederek başlayalım.

Araştırmalar, öğrenmenin iki ana sınıfa ayrılabileceğini göstermiştir. Birincisi, bir uyaranla ilgili özelliklerin tek veya tekrarlanan maruz kalma yoluyla öğrenildiği ilişkisel olmayan öğrenme vardır. Bu tür öğrenme genellikle iki biçimden birini alır.

İlk biçim olan alışkanlık, tekrarlanan sunumlardan sonra bir uyarana verilen yanıtın azalması veya azalmasıdır. Bu örnekte, fare yüksek bir gürültüyü birçok kez duyduktan sonra ona azalmış bir tepki göstermektedir.

Duyarlılık adı verilen ikinci form, yoğun veya zararlı bir uyarandan sonra çok çeşitli uyaranlara verilen yanıtın artmasıdır. Bu örnekte, fare ayrıca yüksek, zararlı bir sese maruz kalır ve yumuşak, daha hoş seslere tepki olarak irkilmeye devam eder. Sanki tüm sesler hoş değilmiş gibi tepki vermeyi öğrendi.

İkinci ana öğrenme sınıfı, iki uyaran veya bir davranış ve bir uyaran arasındaki ilişkinin kurulduğu ilişkisel öğrenmedir.

İlk biçim olan edimsel koşullanma, uyaran-davranış ilişkisini değiştirmek için pekiştirme ve ceza kullanır. Bu örnekte, bir güvercin, bir yiyecek ödülü için yeşil uyaran gösterildiğinde bir kutuyu sağa gagalamayı öğrenmiştir. Başka bir deyişle, doğru gagalama davranışı olumlu bir şekilde pekiştirilir.

İkinci biçim, klasik koşullanma veya "Pavlovcu" koşullanma, ses gibi nötr bir uyaranın, basmakalıp bir davranış üretmek için şok gibi yoğun bir uyaranla eşleştirilmesidir. Bu örnekte, fare, yüksek bir ses olan nötr uyaranı, farenin zıplamasına neden olan yoğun şok uyaranıyla ilişkilendirmeyi öğrenir.

Koşullandırmadan sonra, fare nötr ton uyaranına tek başına bir şok beklentisiyle hareketi durdurarak veya donarak yanıt verir. Bu grafikte, siyah çizgi, ton-şok eşleştirmesi ile koşullandırılan farelerin, daha sonra yalnızca tonu duyan farelere göre yalnızca tona maruz kaldıklarında daha fazla donduğunu göstermektedir.

Hafıza üzerine yapılan araştırmalar, hafızanın iki ana türe ayrılabileceğini de göstermiştir. Kısa süreli veya çalışma belleği, bir dizi sayıyı öğrenmek gibi bilgilerin, sayıları tekrarlamak gibi bir görevi yerine getirecek kadar uzun süre tutulduğu ve daha sonra atıldığı bir karalama defteri gibi çalışır.

Uzun süreli bellek, bilgileri günlerce, haftalarca ve hatta bir ömür boyu depolamak içindir. Uzun süreli belleğin bir alt türü açık veya bildirimsel bellektir. Bu anılar, bir parti gibi belirli olayların epizodik anıları veya öğrendiğiniz bir konu hakkında belirli bilgilerin anlamsal anıları olabilen bilinçli hatıralardır.

İkinci alt tip, bilinçsizce ifade edilen örtük veya prosedürel anılardır. Bir örnek, bir denge kirişi üzerinde dengeleme gibi zor bir hareketin motor hafızası olabilir.

Artık öğrenme ve hafıza ile ilgili bazı kavramları gözden geçirdiğimize göre, davranış bilimcileri tarafından sorulan bazı temel bilimsel soruları inceleyelim.

Bazı bilim adamları, öğrenme ve hafızanın kişinin çevresinden nasıl etkilendiğiyle ilgileniyorlar. Bilim adamları, duyguların öğrenmeyi ve hafıza performansını nasıl etkilediğini sorabilirler. Duygusal görüntülerin nötr görüntülerden daha iyi hatırlandığı gösterilmiştir. Bilim adamları ayrıca uykunun hatırlamaya yardımcı olup olmadığını da sorabilirler. Bu çalışmada, eğitimden sonra uyuyan katılımcılar, kırmızı ve gri çizgiler arasındaki farkın gösterdiği gibi, uyumayanlara göre hatırlamada daha iyiydi.

Diğer araştırmacılar, öğrenme ve hafızanın işlevsel ve moleküler mekanizmalarını belirlemekle ilgilenmektedir. Belirli öğrenme ve hafıza görevleri sırasında sarı ile gösterilen hangi beyin bölgelerinin aktif olduğunu ve bölgeler arasındaki ilişkinin ne olduğunu sorabilirler.

Bazı araştırmacılar kemirgenler, kuşlar ve sinekler gibi diğer hayvanlarda öğrenme ve hafızayı inceler. Hayvanları inceleyerek, nöronal aktivite ve insanlarda öğrenmeyi ve hafıza oluşumunu yöneten spesifik molekül katılımı gibi fizyolojik süreçler hakkında bilgi edinilir.

Öğrenme ve hafıza araştırmalarında önemli bir soru, yaşlandıkça meydana gelen değişiklikleri bulmaktır. Hafıza performansının ve akılda tutmanın yaşla birlikte azaldığı iyi bilinmektedir. Bu nedenle bilim adamları, yaşlanmanın öğrenme ve hafıza üzerindeki etkilerini azaltmanın yollarını ortaya çıkarmak için aktif olarak çalışıyorlar.

Artık öğrenme ve hafıza hakkında sorulan bazı temel sorular hakkında bir fikriniz olduğuna göre, davranış bilimciler tarafından kullanılan öne çıkan yöntemlerden bazılarına bakalım.

İnsanlarda ve kemirgenlerde öğrenme ve hafızayı araştırmak için kullanılan birçok davranış testi vardır. Klasik koşullanmayı incelemek için kullanılan popüler bir test, burada gösterilen örnekte, bir farenin bir sesi ayak şoku ile ilişkilendirmeyi öğrendiği korku koşullandırmasıdır.

Labirentler, ister suda ister pistlerde olsun, edimsel koşullanma ve uzamsal hafızayı incelemek için yaygın olarak kullanılır. Burada bir sıçan, işarete bağlı olarak labirentte uygun noktaya hareket etmeyi öğrenmiştir.

Kısa süreli bellek veya çalışma belleği, öznenin mevcut görüntünün daha önce n-görüntü görünüp görünmediğini belirttiği N-geri görevi adı verilen görev kullanılarak değerlendirilebilir. Tekrarlar arasında ne kadar çok görüntü olursa, hatırlamak o kadar zor olur.

Davranış bilimciler ayrıca öğrenmeyi ve hafızayı sağlayan beyin mekanizmalarıyla da ilgilenirler.

Günümüzde nöral korelasyonları araştırmak için çeşitli non-invaziv yöntemler bulunmaktadır. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme veya fMRI, beyin aktivitesinin bir temsilcisi olarak kan oksijen seviyelerini izler. Manyetoensefalografi veya MEG, beyindeki elektriksel aktivite tarafından üretilen manyetik alanlardaki değişiklikleri kaydederek beyin aktivitesini haritalandırır.

Davranış bilimciler tarafından öğrenme ve hafıza görevleri sırasında beyin aktivitesini değerlendirmek için kullanılan bir başka yöntem, beyindeki elektriksel aktiviteyi izlemek için kafatasındaki elektrotları kullanan elektroensefalografi veya EEG'dir.

Artık öğrenme ve hafızayı incelemek için kullanılan öne çıkan yöntemler hakkında bir fikriniz olduğuna göre, bazı gerçek deneylere bakalım.

Bir araştırma alanı, yaşlanmanın öğrenme ve hafıza üzerindeki etkilerini ve olası tedavilerini bulmaktır. Bu araştırma için, bazı bilim adamları, farklı yaşlardaki farelerle bir labirentte bir rota öğrenme görevi kullanıyorlar. Labirenti tamamlamak için geçen süre ve rotalar kaydedilir. Sonuçlar, siyah çubukla temsil edilen yaşlı farelerin, labirentte doğru rotayı öğrenmek için genç farelere göre neredeyse iki kat daha fazla gün sürdüğünü gösteriyor.

İkinci bir araştırma alanı, anıların, özellikle travmatik anıların, oluşturulduktan sonra manipüle edilip edilemeyeceğini veya silinip silinemeyeceğini görmektir. Bir yaklaşım, bir olaydan sonra hafızanın azaltılabileceği veya silinebileceği kritik zaman dilimleri olup olmadığını araştırmaktır. Bu çalışmada, denekler, korku koşullandırması adı verilen şeyde belirli bir renkli kareyi parmaklara hafif bir şokla ilişkilendirmeyi öğrenirler. Daha sonra, şokla ilişkili rengin yeni, güvenli anılarını oluşturmak için çeşitli inhibitör öğrenme protokolleri kullanılır. Sonuçlar, korku koşullanmasından on dakika sonra güvenli anılar oluşturulursa, korku belleğinin söndürülebileceğini göstermektedir.

Üçüncü bir araştırma alanı, öğrenmeyi daha verimli hale getirmektir. Son zamanlarda, video oyun teknolojisi, EEG beyin aktivitesi kayıtları ile birlikte öğrenme ve hafızayı araştırmak için kullanılmıştır. Deneğin oyunun farklı zaman noktalarındaki beyin aktivitesi daha sonra oyun sırasında öğrenme ve hafızanın nasıl uygulandığına dair içgörü için analiz edilebilir.

JoVE'nin öğrenme ve hafızaya girişini az önce izlediniz. Öğrenme ve hafıza ile ilgili kavramların kısa bir taslağını sunduk, bu alandaki bilim adamları tarafından sorulan temel soruları tanıttık, öne çıkan yöntemlerden bazılarını tanımladık ve son olarak bu alanların uygulamalarını tartıştık. İzlediğiniz için teşekkürler!