Badania pokazują, jak rytmy mózgu wpływają na proces uczenia się :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Badania pokazują, że białko powiązane z chorobą Alzheimera może przemieścić się do mózgu

W Warszawie otwarto placówkę leczenia guzów mózgu metodą Gamma Knife

Ptaki i ssaki mają w mózgu taki sam obwód uczenia się

Naukowcy odkryli białka odpowiedzialne za ponad 130 chorób mózgu

Fale gamma wskazówką do przetwarzania informacji w mózgu

Potrzebne są dalsze badania nad związkiem między rakiem mózgu a telefonem komórkowym

Nowe badania przeprowadzone w Niemczech i USA wskazują, że im szybciej się poruszasz, tym silniejsze stają się rytmy mózgu powiązane z procesem uczenia się. Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Public Library of Science (PLoS) ONE, pomogą pogłębić wiedzę naukowców o tym, jak funkcje mózgu odgrywają zasadniczą rolę w uczeniu i poruszaniu się człowieka.

Naukowcy, pracujący pod kierunkiem profesora Mayanka Mehta z Instytutu Badań nad Mózgiem Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) w USA, odkryli że sygnał elektryczny mózgu zwany rytmem gamma, który jest wytwarzany w hipokampie, odgrywa kluczową rolę w uczeniu się i zapamiętywaniu podczas uczenia się i koncentracji. Aby uzyskać takie wyniki, zastosowali mikroprzewody 20 razy cieńsze od ludzkiego włosa i każdego dnia gromadzili niemal 100 gigabajtów danych.

Im większa prędkość, tym silniejszy staje się również rytm gamma. "Wiadomo, że rytm gamma jest kontrolowany przez uwagę i uczenie się, ale my odkryliśmy, że jest również sterowany przez tempo biegu" - wyjaśnia profesor Mehta, naczelny autor raportu z badań. "Te badania wskazują na interesujące powiązanie między światem uczenia się a światem prędkości."

Według profesora Mehty hipokamp potrafi szybko i tymczasowo rejestrować fakty i zdarzenia. Te nietrwałe wspomnienia są następnie przechowywane w innych obszarach mózgu, podczas snu. Dlatego też uszkodzenie hipokampu komplikuje proces uczenia się nowych rzeczy.

Naukowcy są przekonani, że pogłębienie naszej wiedzy na temat tego, jak mózg się uczy może przełożyć się na opracowanie nowych metod leczenia schorzeń neurologicznych, w tym epilepsji czy choroby Alzheimera.

"Rozszyfrowanie języka mózgu jest jednym z największych wyzwań, przed jakimi staje człowiek" - twierdzą naukowcy z UCLA. "Jeżeli nauczymy się interpretować te oscylacje mózgu, to możliwe staną się skuteczne interwencje w różnych przypadkach - od zaburzeń uczenia się po stres pourazowy - a być może nawet łagodzenie skutków postępującego z wiekiem ograniczania zdolności poznawczych."

Dodaje, że w mózgu znajdują się miliardy neuronów, które są odpowiedzialne za przekazywanie sygnałów elektrycznych i chemicznych. Komórki nerwowe w hipokampie kodują informacje na temat położenia w przestrzeni za pomocą krótkich i ostrych impulsów, "które stanowią sylaby ich języka".

Naczelny autor Zhiping Chen z UCLA mówi: "Mózg można by porównać do wielkiej orkiestry. Rytm gamma to nieprzerwana partia skrzypiec, podkreślana krótkimi impulsami neuronalnymi, podobnymi do uderzeń bębna."

Sygnały mózgowe to efekt wielorakich rytmów i krótkich impulsów neuronalnych połączonych razem i pochodzących z różnych regionów mózgu. Naukowcy muszą teraz połączyć te dane, aby odkryć język mózgu i powiązać go z zachowaniem.

"Prawa biofizyczne rządzące pojedynczym neuronem zostały dosyć dobrze poznane" - zauważa profesor Mehta. "Nadal jednak nie wiemy, jak te miliardy neuronów wchodzą ze sobą w interakcje i tworzą myśl."

Profesor Mehta wraz z kolegami będzie badać powiązanie między psychologią a neurologią. Jak mówi Chen, absolwent z grupy Mehty: "Badanie, w jaki sposób poszczególne komórki mózgu wchodzą w interakcje może wyjaśnić proces powstawania świadomości. Hipokamp ma decydujące znaczenie dla poruszania się. Komórki hipokampu kodują informacje na temat położenia, ale by się poruszać nie wystarczy znajomość miejsca, w którym się znajdujemy - potrzebna jest również informacja na temat prędkości. Stwierdziliśmy, że musi istnieć odrębny sygnał mózgowy kodujący informacje na temat prędkości."

Wkład w badania wnieśli eksperci z Instytutu Badań Medycznych im. Maxa Plancka w Heidelbergu, Niemcy.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Propagacja wsteczna - podstawowy algorytm uczenia z nauczycielem wielowarstwowych jednokierunkowych sieci neuronowych. Podaje on przepis na zmianę wag dowolnych połączeń elementów przetwarzających rozmieszczonych w sąsiednich warstwach sieci. Oparty jest on na minimalizacji sumy kwadratów błędów uczenia z wykorzystaniem optymalizacyjnej metody największego spadku. Dzięki zastosowaniu specyficznego sposobu propagowania błędów uczenia sieci powstałych na jej wyjściu, tj. przesyłania ich od warstwy wyjściowej do wejściowej, algorytm propagacji wstecznej stał się jednym z najskuteczniejszych algorytmów uczenia sieci. pełny tekst

Abstrakcja, abstrahowanie jest to jedna z operacji umysłowych, także proces uczenia się pojęć. Proces abstrahowania polega na pomijaniu różnic między egzemplarzami danego zbioru i wyodrębnianiu ich cech wspólnych pełny tekst

Teoria społecznego uczenia się Alberta Bandury jest rozwinięciem teorii uczenia się. Według Bandury uczenie się zachowań zachodzi jednak nie tylko poprzez warunkowanie reaktywne i warunkowanie sprawcze, ale także poprzez obserwowanie zachowań innych ludzi. Ten sposób uczenia się można nazwać modelowaniem lub naśladowaniem. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".