Za pedagoge mozak ucenje2013 - st- · PDF fileMOZAK PROŠAO JE VELIKI PUT OD “CRNE KUTIJE” DO TJEDNA MOZGA ... mali mozak i strijatni sustav (dopaminergičke strukture – kaudatus

3/4/13

1

Suvremene spoznaje o funkcioniranju mozga i

mehanizmima učenja i pamćenja

Prof. dr. sc. Zoran Đogaš, dr. med. Prodekan za nastavu MF u Splitu Predstojnik Zavoda za neuroznanost, MF u Splitu Voditelj Centra za medicinu spavanja, MF u Splitu i KBC Split Predsjednik Hrvatskoga somnološkog društva-društva za medicinu spavanja HLZ-a European Sleep Research Society, Board Member Assembly of European National Sleep Societies, co-chair of Executive Committee

University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

Split, 1. ožujka 2013.

12. Tjedan mozga u Splitu i u RH

11.-17. ožujka 2013.

University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

TEME PREDAVANJA:

• Vrste učenja i pamćenja • Pozornost (primjer vidne pozornosti) • Stanična građa mozga (i korteksa) • Komunikacija u mozgu • Plastičnost mozga • Stanični mehanizmi učenja i pamćenja (neasocijacijskog i asocijacijskog)


Vrste učenja i pamćenja

• Neasocijacijsko •  Habituacija i senzitizacija

• Asocijacijsko •  Klasično kondicioniranje •  Operantno kondicioniranje

•  Eksplicitno i implicitno učenje i pamćenje

Učenje

Asocijacijsko – organizam uči ili o međusobnom odnosu više različitih podražaja (klasično kondicioniranje Pavlovljevog tipa) ili o odnosu podražaja i vlastitog djelovanja (instrumentalno ili operantno kondicioniranje Thorndike-Skinnerovog tipa).

Neasocijacijsko – organizam jednom ili ponavljano izložen podražaju, uči svojstva tog podražaja


Složeno asocijacijsko pamćenje

-eksplicitno (deklarativno)

-implicitno (proceduralno)


Pozornost -Usmjeravanje pozornosti

Odabir osjetnih informacija (tjemeni režanj) Preduvjet: usklađenost osjetnih mapa i personalnog (peri- i ekstra-) prostora

Primjer: vidna pozornost (PREDUVJETI: budnost, motivacija, vidna mapa,

okulomotori, vidno pamćenje, pa tek onda percepcija – UČENJE)

University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

3/4/13

2


O tell me where is fancy bred Or in the heart, or in the head

William Shakespeare

Egyptian hieroglyphics for the word “brain”

17. century B.C.

The earliest known reference to the human brain



Zadnje desetljeće 20. stoljeća nazvano u znanosti Dekada mozga,

a 21. stoljeće – Stoljeće uma

Understanding the biology of brain function is a major goal of modern

science

neuroni


Piramidnineuronkralješnjaka SOMA

DENDRITI

AKSON


Podjela neurona


Neuroni moždane kore


KOMUNIKACIJA U MOZGU (SIGNALIZACIJA)


3/4/13

3


Sinapsa


primjeri sinapsnih veza


Sinaptička veza


Acetilkolinski receptori


ACh receptor (nAChR)

computer rendering imaged by cryo-electron microscopy


Dopaminski receptor


Serotoninski unositelj


3/4/13

4

Klasični neurotransmiteri

GABA, glutamat serotonin, dopamin acetilkolin, (nor)adrenalin, histamin


GABA (-)

Inhibicija Ekscitacija

GLUTAMAT (+)

RAVNOTEŽA


GABA (-) Inhibicijska aminokiselina

Ekscitacijska aminokiselina

GLUTAMAT (+)

Hiperpolarizacija → Inhibicija

Depolarizacija → Ekscitacija

IPSP

EPSP


kemijska reakcija nastanka GABA-e iz glutamata


“Razgovor” dvaju neurona


Tek nakon mnogo signala i “zbrajanja”

Visoko aktivno

neaktivno University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

3/4/13

5

MOZAK PROŠAO JE VELIKI PUT OD “CRNE KUTIJE”

DO TJEDNA MOZGA


Učenje i pamćenje 38 University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

  Rinalni korteks – novo dugoročno eksplicitno pamćenje   Hipokampus – dugoročno pamćenje položaja u prostoru   Amigdala – pamćenje čuvstvenih značenja određenih iskustava   Sekundarni senzorni korteks i asocijativni korteks – neuralni krugovi za pohranu dugoročnog pamćenja   Implicitno pamćenje – senzomotorički zadaci – mali mozak i strijatni sustav (dopaminergičke strukture – kaudatus i putamen)   Prefrontalni korteks – vremenski slijed događaja


PLASTIČNOST MOZGA


Neasocijacijsko učenje

•  Senzitizacija (pseudokondicioniranje) je jačanje reakcije organizma na raznolike podražaje što se jave odmah nakon jednog snažnog i/ili štetnog podražaja (kad nas netko bocne iglom, a potom tek blago dodirne, trzamo se i na taj blagi dodir). “Narodne izreke”

• Habituacija je slabljenje reakcije organizma na ponavljani, a neštetni ili beznačajni podražaj (bušilica).



3/4/13

6


Složeno asocijacijsko pamćenje

eksplicitno (deklarativno)

implicitno (proceduralno)


Eksplicitno pamćenje

Stječemo svjesnim naporom, a tako se i prisjećamo onog što smo procesom eksplicitnog učenja upamtili.

Stoga takvo znanje možemo iskazati (deklarirati – otuda naziv deklarativno pamćenje).


Anterogradna amnezija: bolesnik H.M.   U rujnu 1953. kanadski neurokirurg Scoville je operativno

odstranio prednji dio oba sljepoočna režnja mladom muškarcu (Henry Gustav Molaison) koji je trpio od teške i neizlječive epilepsije. Tim su zahvatom odstranjene sljedeće strukture: vrh temporalnog režnja, uncus i amygdala, formatio hippocampi i susjedni dio parahipokampalne vijuge. Mladić se doista izliječio od epilepsije. No, javila se nova vrsta moždanog poremećaja: anterogradna amnezija. Svojstva tog poremećaja na ovom slavnom pacijentu su potanko proučena tijekom 30 godina sustavnog psihološkog testiranja.


  U sljepoočnom režnju smještene su strukture bitne za eksplicitno pamćenje:

  hippocampus

  susjedna mezokortikalna područja   cortex entorhinalis (polje 28)   cortex perirhinalis (polje 35)   ostatak parahipokampalne vijuge i vrh

sljepoočnog režnja.


52 University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

 Nakon pacijenta H.M. vršeni su brojni pokusi na pokusnim životinjama s lezijama Hipokampusa i Amigdala

 H+A+ lezija: uklonjeni hipokampalna formacija (H) i amigdala (A)

Studije pamćenja


Uloga hipokampusa u pamćenju

  1986. opis bolesnika R.B., koji je dobio izraženi i dugotrajni poremećaj pamćenja (amneziju) nakon globalne ishemije mozga. Pacijent je kasnije umro, a obdukcija je pokazala da su moždana oštećenja pogodila jedino polje CA1 u oba hipokampusa.


3/4/13

7

  Pacijent R.B.   Učinci selektivnog

oštećenja hipokampusa – sloj piramidnih stanica u potpolju CA1

55 University of Split, School of Medicine; Department of Neuroscience

Uloga hipokampusa u pamćenju

 Hipokampus je smanjen u bolesnika s ograničenim poremećajima pamćenja.

 PET studije pokazale su da tijekom rješavanja psiholoških testova pamćenja do aktivacije dolazi upravo u području hipokampusa i parahipokampalne vijuge.

 Majmuni CA1, CA2 i CA4 polja



Primjer plastičnosti mozga

DUGOROČNA POTENCIJACIJA LTP-Long Term Potentiation

Stanični mehanizam učenja i pamćenja


Kako izazvati i snimiti LTP?

Sinaptička veza


3/4/13

8

NO

+ GLUTAMAT (NMDA)


Stanični mehanizam učenja i pamćenja


Učenje – primjer plastičnosti mozga DUGOROČNA POTENCIJACIJA

LTP-Long Term Potentiation Stanični mehanizam učenja i pamćenja


BUDIMO PODRAŽAJ ZA STVARANJE LTP-a

TIME ĆEMO STVORITI I NOVE SINAPSE U MOZGU NAŠIH UČENIKA/STUDENATA


Svrha podučavanja? Ostvarujemo li je ili...?

The purpose of an education is to fill vessels and to light fires...

Today, we fill the vessels so full, they overflow and put out the fire...


HVALA NA POZORNOSTI!


Documents

Za pedagoge mozak ucenje2013 - st- · PDF fileMOZAK PROŠAO JE VELIKI PUT OD “CRNE KUTIJE” DO TJEDNA MOZGA ... mali mozak i strijatni sustav (dopaminergičke strukture – kaudatus