Memoria e apprendimento: elaborazione delle informazioni nell'ippocampo

Che creiamo enigmi difficili, memorizziamo un ambiente o apprendiamo termini astratti: sono tutti casi di apprendimento cognitivo. Le immagini mentali del mondo ci aiutano a farlo.

Gli umani, ma anche alcune specie animali, imparano non solo gradualmente attraverso prove ed errori. Quando risolvono i problemi, arrivano a intuizioni improvvise.
Possono generalizzarli e trasferirli ad altri problemi.
Il cosiddetto apprendimento cognitivo si basa sull’elaborazione interna delle informazioni. Gli umani e alcuni animali possono mappare mentalmente il loro ambiente e quindi lavorare con queste idee interiori.
Un esempio di rappresentazioni mentali sono le mappe cognitive che si creano dall’ambiente circostante nella mente.
Il correlato neurale di queste mappe mentali è, tra le altre cose, l’attività delle cellule posto nell’ippocampo.
La memoria gioca un ruolo importante nell’apprendimento cognitivo. Conoscenze e credenze precedenti determinano ciò che hai imparato.

ippocampo

L’ippocampo è la parte più grande dell’archicortex e un’area nel lobo temporale. È anche una parte importante del sistema limbico. Funzionalmente, è coinvolto nei processi di memoria, ma anche nell’orientamento spaziale. Comprende il sotto-studio, il giro dentato e l’ammonshorn con i suoi quattro campi CA1-CA4.

I cambiamenti nella struttura dell’ippocampo dovuti allo stress sono associati alla cronificazione del dolore. L’ippocampo svolge anche un ruolo importante nell’aumentare il dolore dalla paura.

memoria

La memoria è un termine generico per tutti i tipi di archiviazione delle informazioni nell’organismo. Oltre alla semplice conservazione, questo include anche la registrazione delle informazioni, il suo ordine e il recupero.

Sultan è estremamente affamato. Una banana sarebbe la cosa giusta. L’unico problema per lo scimpanzé è: il frutto desiderato è oltre la sua gabbia oltre la sua portata. Anche i due bastoncini che la psicologa Wolfgang Köhler ha dato alla scimmia sembrano essere di scarso aiuto per lui. Dopotutto, sono piuttosto bassi. Quindi cosa fare? Se gli esseri umani e gli animali potessero solo conoscere il condizionamento, la storia sarebbe finita a questo punto e il Sultano sarebbe rimasto affamato. Ma le cose sono andate diversamente. In effetti, per molto tempo, Sultan ha lottato invano con i due bastoncini. Frustrato e imbronciato, si accovacciò nella sua gabbia. Ma poi Sultan ebbe l’idea salvifica. Si voltò verso i bastoncini e li mise insieme. Con il bastone più lungo riuscì a ottenere l’ambita frutta.

Nel corso dei suoi esperimenti negli anni ’20, Wolfgang Köhler (1887-1967) interpretò l’approccio di Sultan come un caso di apprendimento approfondito. Quindi la scimmia ha improvvisamente risolto il problema e non solo gradualmente attraverso tentativi ed errori. Una volta che ha rotto il dado, poteva sempre risolvere il problema. Inoltre, gli scimpanzé di Köhler sono stati in grado di generalizzare le loro intuizioni e applicarle a nuovi problemi. Sultan non si limitava a impilare scatole per far appendere le banane in alto. In un altro caso, ha usato questa idea per raggiungere lo stesso obiettivo con altri strumenti. Non era sempre schizzinoso. Una volta Wolfgang Köhler stesso doveva servire e fungere da piattaforma.

Apprendimento associativo contro cognitivo

Gran parte di ciò che l’uomo o gli animali apprendono non può essere spiegato attraverso prove, errori e condizionamenti. Ad esempio, quando acquisiamo termini astratti, traggiamo conclusioni complesse o portiamo a casa qualcosa da un articolo come questo. Un esempio spiega come l’apprendimento puramente associativo differisca dal cognitivo al condizionamento. Se insegni ai cani da caccia, ad esempio, a tornare al cacciatore con un certo suono di fischietto per cani, è un condizionamento classico. Uno stimolo neutro cambia attraverso l’allenamento in uno condizionato. Ora, tuttavia, i cani generalmente lasciano altri fischi destinati ad altri cani freddi. Il comportamento modificato si riferisce solo allo stimolo condizionato acquisito. La situazione con l’apprendimento cognitivo è completamente diversa.

Anche qui è un esperimento che Wolfgang Köhler ha condotto nella sua stazione sperimentale a Tenerife nel 1918. Aveva polli domestici che distinguevano tra altezze e profondità diverse, per cui l’ombra più chiara era lo stimolo bersaglio che Koehler ha premiato di riconoscere. Lo psicologo era entusiasta di vedere cosa sarebbe successo quando avrebbe presentato alle galline un tono ancora più luminoso. Scegliere lo stimolo target precedentemente appreso non sarebbe altro che apprendere attraverso l’associazione. effettivamente deciso gli animali ma per la nuova attrazione. Avevano ovviamente riconosciuto il rapporto tra gli stimoli come criterio decisivo e trasferito il risultato di apprendimento precedente alla nuova situazione.

Rappresentazioni mentali dell’ambiente

La particolarità dell’apprendimento cognitivo è che si basa sull’elaborazione di informazioni interne. L’idea alla base del cosiddetto approccio cognitivo in psicologia è: gli esseri umani e gli animali – in diversa misura, ovviamente – possono mappare il loro ambiente mentalmente e quindi lavorare con queste idee interiori invece di occuparsi direttamente dell’ambiente. Nel caso di Sultan, l’approccio cognitivo può fornire un potenziale esplicativo. L’animale ovviamente descrive mentalmente il problema e simula internamente i singoli componenti di questa rappresentazione fino a quando non trova una soluzione che poi utilizza nel mondo reale. La soluzione una volta ottenuta è quindi ancora disponibile perché la rappresentazione mentale è costante. Sultan è stato in grado di trasferire la soluzione a problemi simili, perché la rappresentazione potrebbe essere abbastanza astratta non solo per rappresentare la situazione originale.

In molti casi, l’apprendimento cognitivo può ovviamente essere diviso in due fasi. In un primo, il soluzione affrontato un problema. In un secondo momento la soluzione del problema viene archiviata nella memoria. Dopotutto, può essere di nuovo utile in situazioni simili. La memoria gioca un ruolo importante nell’apprendimento cognitivo.

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Mappe mentali

Uno dei primi sostenitori dell’approccio cognitivo all’apprendimento fu lo psicologo americano Edward Tolman. Negli anni ’30 e ’40 fu turbato dal problema di come i ratti imparano a superare un complicato labirinto. L’idea di Tolman: i topi creano una mappa cognitiva del labirinto, la disposizione di cui descrivono mentalmente. Gli studi di vari team di ricerca sembrano confermare questo assunto. In una tipica configurazione sperimentale, i ratti incontrano il cibo alla fine di ogni ramo di un labirinto. Il tuo compito è quello di andare a ciascuno di questi rami senza inserirne uno due volte. Come dimostrano gli esperimenti, i piccoli roditori imparano abbastanza rapidamente, anche se copri l’odore del cibo con dopobarba in rami che non sono ancora stati visitati. Per inciso, i ratti non procedono sistematicamente, ma cercano i rami in un ordine casuale. Quindi ovviamente non stanno semplicemente imparando una rigida sequenza di reazioni. È più probabile che sviluppino effettivamente una sorta di mappa mentale del labirinto, che segnerà anche in quale ramo sono stati.

Nel frattempo, i ricercatori hanno anche identificato potenziali correlati neurali delle mappe cognitive. Le cosiddette cellule spaziali nell’ippocampo svolgono un ruolo importante, che è importante per la memoria a lungo termine e l’orientamento spaziale. Le singole celle spaziali rappresentano diversi luoghi nell’ambiente. Tutte queste cellule formano una mappa dell’intero ambiente. (Vedi video: Memoria spaziale) Nel 2009, lo psicologo Joseph Manns dell’Università di Emory e il neuroscienziato Howard Eichenbaum dell’Università di Boston hanno iniziato l’attività di diverse dozzine di cellule piramidali nell’ippocampo di ratto , Hanno scoperto che i modelli di attività di molte cellule piramidali riflettevano la posizione e l’identità di un oggetto.

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I cambiamenti nella struttura dell’ippocampo dovuti allo stress sono associati alla cronificazione del dolore. L’ippocampo svolge anche un ruolo importante nell’aumentare il dolore dalla paura.

Memoria a lungo termine

Un ricordo relativamente stabile di eventi accaduti in un passato un po ‘distante. Nella memoria a lungo termine, il contenuto viene archiviato quasi indefinitamente. Diversi contenuti di memoria si trovano in diverse aree del cervello. La base cellulare per questi processi di apprendimento si basa su una migliore comunicazione tra due cellule e si chiama potenziamento a lungo termine.

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cellule piramidali

Le cellule piramidali sono i neuroni più comuni nella corteccia (corteccia cerebrale). Sono particolarmente grandi e il loro corpo cellulare a tre punte ricorda un cono o una piramide nella vista in sezione.