Tiedot

Mitä tapahtuu aivoissa, kun se altistuu halutulle ärsykkeelle lyhyessä ajassa?

Mitä tapahtuu aivoissa, kun se altistuu halutulle ärsykkeelle lyhyessä ajassa?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Yritän ymmärtää, mitä tapahtuu ihmisen aivoissa, kun ulkopuolinen tapahtuma häiritsee väliaikaisesti keskittymistä haluun. Erityisesti mitä tapahtuu, kun henkilö keskittyy halun kohteeseen toisen kerran.

Tätä kysymystä kuvaa parhaiten esimerkki:

  1. Ihmisellä on herkullinen kakku ja hän on valmis syömään sen yhteisessä kahvilassa
  2. Työkaveri keskeyttää henkilön puhumalla työhön
  3. Työkaveri lähtee, ja henkilö jatkaa keskittymistä kakkuun.

Mitä tapahtuu, kun ulkopuolinen häiriötekijä on poissa ja palkitsemispiiri keskittyy jälleen halun kohteeseen? Jatkuuko palkitsemispiiri toiminnan väliaikaisesta keskeyttämisestä vai käynnistetäänkö se uudelleen ja aloitetaan alusta?

Lähettäjä uudelleenkäynnistää Tarkoitan, että jos aktiivisuutta mitataan, se olisi hyvin samanlainen kuin kakku ensimmäisen kerran, ikään kuin aivot aloittavat toiminnan uudelleen.

Lähettäjä jatkaminen Tarkoitan, että toiminta on väliaikaisesti keskeytetty, eikä se käy läpi samaa alustusprosessia kuin aiemmin.


Liittyy

Tulevat äänet: osallisuus psykologisessa tieteessä

Esikatselut osallistuvan osallisuuden tutkimuksesta, jonka alkuvaiheessa olevat psykologiset tutkijat ovat ottaneet mukaan. Lisää

APS Teaching Fund Showcase

Kolme tutkijaryhmää - jotka tutkivat saavutettavia tilastoja, tiedotusta epäsuorasta puolueellisuudesta ja perustutkintoa suorittavia eläinkokeita - jakavat työnsä kohokohtia. Lisää

NITOP: Tärkeän opetuksen edistäminen (jopa pandemiassa)

Verkko -oppimisen avain on herättänyt uusia ideoita National Institute for the Teaching of Psychology -järjestölle, joka on vuosittainen konferenssi, joka on omistettu vastaamaan juuri tähän kysymykseen. Lisää


Moduuli 3: Elicited Behaviors and More

Tämän moduulin seuraavissa moduuleissa keskustelemme assosiatiivisesta ja havainnollisesta oppimisesta. Ennen kuin teemme niin, meidän on otettava huomioon se, että tietyt käyttäytymistyypit ovat synnynnäisiä. Tätä varten keskustelemme herätetyistä käytöksistä. Näitä ovat refleksit ja modaaliset toimintamallit. Siirrymme sitten keskusteluun kahdenlaisesta ei-assosiatiivisesta oppimisesta-tottumisesta ja herkistymisestä-ja esitämme todisteita niiden mukautumisesta.

Moduulin jäsennys

Moduulin oppimistulokset

  • Selitä, mitä herätetty käyttäytyminen on.
  • Kuvaile refleksejä herätetyn käyttäytymisen tyypiksi.
  • Kuvaile modaalisia toimintamalleja herätetyn käyttäytymisen tyypiksi.
  • Erota kaksi ei-assosiatiivista oppimista.

Stressin kaksisuuntaiset vaikutukset immuunitoimintaan: Mahdolliset selitykset terveille ja haitallisille vaikutuksille

FIRDAUS S.DHABHAR, BRUCE S.McEWEN, julkaisussa Psychoneuroimmunology (neljäs painos), 2007

A. Glukokortikoidien aiheuttama soluvälitteisen immuniteetin parantaminen

Akuutin stressin aiheuttama ihon CMI: n paraneminen tapahtuu lisämunuaisen stressihormonien välityksellä (Dhabhar & amp McEwen, 1999b). Adrenalektoomia, joka eliminoi glukokortikoidi- ja epinefriinivastustyön, eliminoi stressin aiheuttaman ihon CMI: n paranemisen. Pieni annos kortikosteronia tai epinefriiniä paransi merkittävästi ihon CMI-arvoa ja kasvatti merkittävästi T-solujen määrää imusolmukkeissa, jotka tyhjentävät CMI-reaktion paikan (Dhabhar & amp McEwen, 1999b). Lisäksi näiden kahden stressihormonin samanaikainen anto lisäsi ihon CMI -vastetta. Nämä tulokset osoittivat, että akuutin stressivasteen aikana vapautuvat hormonit voivat auttaa valmistelemaan immuunijärjestelmää mahdollisiin haasteisiin (esim. Haavoittumiseen tai infektioon), joille aivojen stressin havaitseminen voi toimia varhaisvaroitussignaalina (Dhabhar & amp McEwen, 1999a).


Nukkua

Aivojen kehitys vaikuttaa jopa tapaan, jolla nuoret nukkuvat. Nuorten normaali nukkumismalli on erilainen kuin lasten ja aikuisten. Teini -ikäiset ovat usein uneliaita herätessään, väsyneitä päivällä ja hereillä yöllä. Katso kuudes tosiasia yllä olevasta “Teini -aivot ” -osasta saadaksesi lisätietoja. [5]

Linkki oppimiseen: koulun aloitusajat

Koska tutkimus paljastaa nuorten unen merkityksen, monet ihmiset kannattavat myöhempää lukion alkamisaikaa. Lue joistakin National Sleep Foundationin tutkimuksista koulun alkamisajoista tai katso tämä Wendy Troxelin TED -puhe: “Miksi koulujen pitäisi alkaa myöhemmin nuorille ja#8221.


Päätökset, persoonallisuus ja kolmiyhteiset aivot

Jokainen kolmesta aivostamme kehittyi tiettyä tarkoitusta varten. Matelija-aivomme huolehtivat fyysisestä selviytymisestä, emotionaaliset aivomme emotionaalisista reaktioistamme ja ajatteluaivomme päätöksenteosta ja loogisesta ajattelusta.

Huolimatta siitä, että samassa kallossa on kolme aivoa, jokainen aivot eivät kommunikoi hyvin keskenään ja vanhemmat aivomme pyrkivät hallitsemaan uudempia aivojamme.

Jotkut psykologit arvioivat, että noin 95% käyttäytymisestämme tapahtuu automaattisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että ajatteluaivosi hallitsevat vain noin 5% elämästäsi.

Valitettavasti tämä voi johtaa siihen, että monet ihmiset elävät tajutonta elämää ja toimivat esiohjelmoitua käyttäytymistä vastauksena erilaisiin ympäristön laukaisijoihin. Jos näitä laukaisimia käytetään taitavasti, kuten usein mediassa ja mainonnassa, ne voivat vaikuttaa käyttäytymiseesi ja saada sinut toimimaan ennakoitavasti.

Esimerkiksi hallitukset käyttävät usein pelkoa saadakseen väestön toteuttamaan suunnitelmia tai esityslistaa. Pelkoa käyttämällä matelijan aivot aktivoituvat, ja yksi sen ennalta ohjelmoiduista käyttäytymisreaktioista uhatessa on hallita tai alistua niihin.

Tämän seurauksena pelkoa voidaan käyttää tehokkaasti kannustamaan väestöä "alistumaan" uusiin ehdotuksiin ja/tai "hallitsemaan" vihollista.

Oletko mielenhallinnan alla?

Kolmiyhteinen aivomalli on erittäin mielenkiintoinen aivomalli, ja se varmasti auttaa selittämään paljon ihmisen käyttäytymisestä. Se on kuitenkin myös malli, joka herättää paljon kysymyksiä ja huolenaiheita.

Esimerkiksi, jos jokainen uusi aivo kehittyi palvelemaan vanhempien aivojen tarpeita, mitä tämä tarkoittaa neokorteksille, ajatteluaivoillemme?

Haluamme ajatella, että ajatuksemme ja toimintamme ovat seurausta siitä, mitä haluamme tehdä, mutta kuten aiemmin on keskusteltu, monet käyttäytymistavoistamme eivät johdu suoraan tietoisista ajatuksistamme, vaan pikemminkin tunteistamme. "Emotionaalinen mielentila".

Jokaisella tarinalla on kaksi puolta, mutta aivoissasi on kolme.

Se, että emotionaaliset aivot voivat niin helposti voittaa ajatteluaivomme ja joissakin tapauksissa (kuten pelon aikana) hallita sitä täysin, on erittäin huolestuttavaa.

Se on vieläkin huolestuttavampaa, kun huomaat, että media ja mainostajat käyttävät tarkoituksella laukaisimia, jotka johtavat matelijoiden ja emotionaalisiin aivovasteisiin, ohittaen näin loogisen mielen ja järkevän päätöksentekoprosessin.

Tämä herättää varmasti kysymyksen siitä, kuinka suuri osa teoistamme ja kuinka paljon ajatuksistamme ovat todella omiamme? Ja olemmeko vain avuttomia tarkkailijoita, jotka toimivat esiohjelmoituja käyttäytymismalleja vastauksena näihin laukaisimiin?

Nämä ovat vakavia kysymyksiä, jotka eivät vaikuta niin kaukaa haetuilta, kun tarkastelemme kolmiyhteistä aivomallia.

Ajattelevien aivojen kehitys

Uskon, että uuskorteksi, ajatteluaivomme, kehittyi syystä. Se antaa meille mahdollisuuden elää tietoista elämää ja olla tiedostamattomien aivojemme isäntä, ei niiden orja.

Ongelmana on, että monilla ihmisillä on edelleen taipumus ajatella aivoja yhtenä suurena elimenä, eivätkä siksi ota huomioon matelijoiden ja emotionaalisten aivojen voimakasta vaikutusta käyttäytymiseensä.

Tämän seurauksena suuri osa väestöstä perustuu heidän emotionaalisiin haluihinsa, joita he erehtyvät tulkitsemaan omiksi alkuperäisiksi ajatuksikseen.

Ajattelemalla aivoja yhtenä elimenä monet ihmiset jättävät huomiotta niiden sisällä olevan matelijan.

Kun tulemme tietoisiksi näistä vaikutuksista, tiedostamalla ne, voimme käyttää uuskorteksia siihen, mihin se oli tarkoitettu. Loogisesti ja järkevästi ymmärtää matelija- ja emotionaaliset aivoviestimme.

Vain tietoisesti tullessasi tietoiseksi voit elää tietoista elämää, ja siksi on niin tärkeää vahvistaa ajatteluaivojasi ja oppia hallitsemaan emotionaalisia ja ensiluokkaisia ​​toiveitasi ja impulssejasi.


14.1 Mikä on stressi?

Termi stressi, joka liittyy ihmisen tilaan, ilmestyi tieteellisessä kirjallisuudessa ensimmäisen kerran 1930 -luvulla, mutta se tuli suosittuun kansankieleen vasta 1970 -luvulla (Lyon, 2012). Nykyään käytämme termiä usein löyhästi kuvaamalla erilaisia ​​epämiellyttäviä tunteita, esimerkiksi sanomme usein, että olemme stressaantuneita, kun tunnemme turhautuneisuutta, vihaisuutta, ristiriitaa, ylikuormitusta tai väsymystä. Vaikka termiä käytetään laajasti, stressi on melko epämääräinen käsite, jota on vaikea määritellä tarkasti.

Tutkijoiden on ollut vaikea sopia hyväksyttävästä stressin määritelmästä. Jotkut ovat käsitelleet stressiä vaativana tai uhkaavana tapahtumana tai tilanteena (esim. Stressaava työ, ylikuormitus ja pitkät työmatkat). Tällaisia ​​käsityksiä kutsutaan ärsykkeisiin perustuviksi määritelmiksi, koska ne luonnehtivat stressiä ärsykkeeksi, joka aiheuttaa tiettyjä reaktioita. Stimulaatioon perustuvat stressin määritelmät ovat kuitenkin ongelmallisia, koska ne eivät tunnista, että ihmiset eroavat näkemyksistään ja reagoivat haastaviin elämäntapahtumiin ja -tilanteisiin. Esimerkiksi tunnollinen opiskelija, joka on opiskellut ahkerasti koko lukukauden, kokisi todennäköisesti vähemmän stressiä loppukokeiden viikolla kuin vähemmän vastuullinen, valmistautumaton opiskelija.

Toiset ovat käsitelleet stressiä tavoilla, jotka korostavat fysiologisia vasteita, joita esiintyy vaativissa tai uhkaavissa tilanteissa (esim. Lisääntynyt kiihottuminen). Näitä käsitteitä kutsutaan vastepohjaisiksi määritelmiksi, koska ne kuvaavat stressiä vastauksena ympäristöolosuhteisiin. Esimerkiksi kuuluisa stressitutkija endokrinologi Hans Selye määritteli kerran stressin ”kehon vastaukseksi mihin tahansa tarpeeseen riippumatta siitä, johtuuko se miellyttävistä tai epämiellyttävistä olosuhteista tai johtaako niihin” (Selye, 1976, s. 74). ). Selyen stressin määritelmä perustuu reaktioon, koska se käsittelee stressiä pääasiassa kehon fysiologisen reaktion perusteella mihin tahansa siihen kohdistuvaan kysyntään. Ärsykkeisiin perustuvat tai vasteeseen perustuvat määritelmät eivät anna täydellistä stressin määritelmää. Monet fysiologisista reaktioista, joita esiintyy vaativissa tilanteissa (esim. Kiihtynyt syke), voivat ilmetä myös vastauksena asioihin, joita useimmat ihmiset eivät pidä aidosti stressaavina, kuten odottamattomien hyvien uutisten saaminen: odottamaton ylennys tai korotus.

Hyödyllinen tapa käsitellä stressiä on nähdä se prosessina, jossa yksilö havaitsee ja reagoi tapahtumiin, jotka hän arvioi ylivoimaisiksi tai uhkaaviksi hänen hyvinvoinnilleen (Lazarus & amp Folkman, 1984). Tämän määritelmän kriittinen elementti on se, että siinä korostetaan sitä, kuinka tärkeää arvioimme - toisin sanoen tuomitsemme - vaativia tai uhkaavia tapahtumia (usein kutsutaan stressitekijöiksi), jotka puolestaan ​​vaikuttavat reaktioihimme tällaisiin tapahtumiin. Kaksi erilaista stressitekijän arviointia ovat tässä suhteessa erityisen tärkeitä: ensisijainen ja toissijainen arviointi. Ensisijaisessa arvioinnissa arvioidaan stressin aiheuttaman mahdollisen haitan tai hyvinvointiuhkan määrää. Stressoijaa arvioitiin todennäköisesti uhaksi, jos ennakoidaan sen johtavan jonkinlaiseen vahinkoon, menetykseen tai muuhun kielteiseen seuraukseen päinvastoin, stressitekijää arvioidaan todennäköisesti haasteena, jos uskotaan, että sillä on mahdollisuuksia voittoon tai henkilökohtainen kasvu. Esimerkiksi esimiestehtäviin ylennettävä työntekijä kokisi ylentämisen todennäköisesti paljon suuremmana uhkana, jos hän uskoisi ylennyksen johtavan liiallisiin työvaatimuksiin kuin jos hän katsoisi sen mahdollisuudeksi hankkia uusia taitoja ja kasvaa ammatillisesti. Vastaavasti valmistumisen kynnyksellä oleva opiskelija voi kohdata muutoksen uhkana tai haasteena (kuva 14.2).

Uhan havaitseminen laukaisee toissijaisen arvioinnin: arvioi vaihtoehtoja, joilla voidaan selviytyä stressitekijän kanssa, sekä käsityksiä siitä, kuinka tehokkaita nämä vaihtoehdot ovat (Lyon, 2012) (kuva 14.3). Kuten saatat muistaa siitä, mitä olet oppinut itsetehokkuudesta, yksilön usko hänen kykyynsä suorittaa tehtävä on tärkeä (Bandura, 1994). Uhkaa pidetään yleensä vähemmän katastrofaalisena, jos uskotaan, että asialle voidaan tehdä jotain (Lazarus & amp. Folkman, 1984). Kuvittele, että kaksi keski-ikäistä naista, Robin ja Maria, suorittavat rintojen itsetarkastuksia eräänä aamuna ja jokainen nainen huomaa paakun vasemman rintansa alaosassa. Vaikka molemmat naiset pitävät rintakehää mahdollisena uhkana (ensisijainen arviointi), heidän toissijaiset arviointinsa eroavat huomattavasti. Kun otetaan huomioon rintakehä, jotkut Robinin mielessä pyörivät ajatukset ovat: ”Voi luoja, minulla voisi olla rintasyöpä! Entä jos syöpä on levinnyt muuhun kehooni enkä voi toipua? Mitä jos joudun käymään kemoterapiassa? Olen kuullut, että kokemus on kauhea! Mitä jos joudun luopumaan työstäni? Miehelläni ja minulla ei ole tarpeeksi rahaa asuntolainan maksamiseen. Voi, tämä on vain kamalaa… en voi käsitellä sitä! ” Toisaalta Maria ajattelee: ”Hmm, tämä ei ehkä ole hyvä. Vaikka useimmiten nämä asiat osoittautuvat hyvänlaatuisiksi, minun on tarkistettava se. Jos se osoittautuu rintasyöväksi, on lääkäreitä, jotka voivat hoitaa sen, koska lääketieteellinen tekniikka on nykyään melko kehittynyttä. Minulla on paljon erilaisia ​​vaihtoehtoja, ja voin hyvin. ” On selvää, että Robinilla ja Marialla on erilaisia ​​näkemyksiä siitä, mikä voi osoittautua erittäin vakavaksi tilanteeksi: Robin näyttää ajattelevan, että asialle ei voida tehdä juuri mitään, kun taas Maria uskoo, että pahimmassa tapauksessa useita vaihtoehtoja, jotka todennäköisesti ovat tehokkaita olisi saatavilla. Sellaisena Robin kokisi selvästi enemmän stressiä kuin Maria.

Jotkut stressitekijät ovat luonnollisesti stressaavampia kuin toiset, koska ne ovat uhkaavampia ja jättävät vähemmän mahdollisuuksia kognitiivisten arvioiden vaihteluun (esim. Objektiiviset uhat terveydelle tai turvallisuudelle). Arvioinnilla on kuitenkin edelleen merkitystä sellaisten tapahtumien reaktioiden lisäämisessä tai vähentämisessä (Everly & amp; Lating, 2002).

Jos henkilö arvioi tapahtuman haitalliseksi ja uskoo, että tapahtuman asettamat vaatimukset ylittävät käytettävissä olevat resurssit hallita tai sopeutua siihen, henkilö kokee subjektiivisesti stressitilan. Sitä vastoin, jos henkilö ei arvioi samaa tapahtumaa haitalliseksi tai uhkaavaksi, hän ei todennäköisesti koe stressiä. Tämän määritelmän mukaan ympäristötapahtumat laukaisevat stressireaktioita niiden tulkintatavan ja niiden merkitysten mukaan. Lyhyesti sanottuna stressi on suurelta osin katsojan silmässä: ei niinkään tapahdu sinulle, vaan miten reagoit (Selye, 1976).

Hyvä stressi?

Vaikka stressillä on negatiivinen merkitys, siitä voi toisinaan olla hyötyä. Stressi voi motivoida meitä tekemään asioita parhaamme mukaan, kuten opiskelemaan tenttejä varten, käymään säännöllisesti lääkärin luona, harjoittelemaan ja suorittamaan töitä parhaan kykymme mukaan. Selye (1974) totesi, ettei kaikki stressi ole haitallista. Hän väitti, että stressi voi joskus olla positiivinen, motivoiva voima, joka voi parantaa elämänlaatua. Tällainen stressi, jota Selye kutsui eustressiksi (kreikasta eu = "Hyvä"), on hyvää stressiä, joka liittyy positiivisiin tunteisiin, optimaaliseen terveyteen ja suorituskykyyn. Kohtalainen stressi voi olla hyödyllistä haastavissa tilanteissa. Esimerkiksi urheilijat voivat olla motivoituneita ja energisoituja ennen peliä, ja opiskelijat voivat kokea samanlaisen hyödyllisen stressin ennen suurta tenttiä. Itse asiassa tutkimukset osoittavat, että kohtalainen stressi voi parantaa sekä välitöntä että viivästynyttä opetusmateriaalin palauttamista. Erään tutkimuksen miespuoliset osallistujat, jotka muistivat tieteellisen tekstikohdan, osoittivat parantuneen kohdan muistin heti lievän stressitekijän altistumisen jälkeen ja yhden päivän stressialtistuksen jälkeen (Hupbach & amp Fieman, 2012).

Stressin lisääminen saa suorituskyvyn muuttumaan ennakoitavalla tavalla. Kuten kuvassa 14.4 esitetään, stressin kasvaessa myös suorituskyky ja yleinen hyvinvointi (eustress) lisääntyvät, kun stressitasot saavuttavat optimaalisen tason (käyrän korkein kohta), ja suorituskyky saavuttaa huippunsa. Tällä stressitasolla oleva henkilö on puhekielessä pelinsä kärjessä, mikä tarkoittaa, että hän tuntee olevansa täysin energinen, keskittynyt ja voi työskennellä minimaalisella vaivalla ja suurimmalla tehokkuudella. Mutta kun stressi ylittää tämän optimaalisen tason, se ei ole enää positiivinen voima - se muuttuu liialliseksi ja heikentäväksi, tai mitä Selye kutsui ahdistukseksi (latinalaisesta dis = "Huono"). Ihmiset, jotka saavuttavat tämän stressitason, tuntevat itsensä uupuneiksi, he ovat väsyneitä, uupuneita ja heidän suorituskykynsä alkaa heiketä. Jos stressi on edelleen liiallista, myös terveys voi alkaa heikentyä (Everly & amp; Lating, 2002).

Stressin esiintyvyys

Stressi on kaikkialla, ja kuten kuvassa 14.5 on esitetty, se on lisääntynyt viime vuosina. Jokainen meistä tuntee stressin - jotkut ovat tutumpia kuin toiset. Stressi tuntuu monella tapaa kuormalta, jota et vain voi kantaa - tunne, jonka joudut esimerkiksi ajamaan jonnekin lamaannuttavassa lumimyrskyssä, kun heräät myöhään aamulla tärkeän työhaastattelun aikana, kun rahat loppuvat ennen seuraavaa palkkakautta ja ennen kuin suoritat tärkeän kokeen, johon huomaat olevasi täysin valmis.

Stressi on kokemus, joka herättää erilaisia ​​vastauksia, mukaan lukien ne, jotka ovat fysiologisia (esim. Kiihtynyt syke, päänsärky tai ruoansulatuskanavan ongelmat), kognitiiviset (esim. Keskittymisvaikeudet tai päätösten tekeminen) ja käyttäytymiseen liittyvät (esim. Alkoholin käyttö, tupakointi) tai ryhtyä toimiin stressin syyn poistamiseksi). Vaikka stressi voi olla ajoittain positiivista, sillä voi olla haitallisia terveysvaikutuksia ja se voi edistää erilaisten fyysisten sairauksien puhkeamista ja etenemistä (Cohen & amp; Herbert, 1996).

Tieteellinen tutkimus siitä, miten stressi ja muut psykologiset tekijät vaikuttavat terveyteen, kuuluu terveyspsykologian alaan, joka on psykologian osa -alue, joka on omistettu ymmärtämään psykologisten vaikutusten merkityksen terveydelle, sairauksille ja miten ihmiset reagoivat sairaana (Taylor, 1999). . Terveyspsykologia nousi kurinalaisuudeksi 1970 -luvulla, aikana, jolloin tietoisuus käytös- ja elämäntapatekijöiden roolista sairauksien ja sairauksien kehittymisessä lisääntyi (Straub, 2007). Stressin ja sairauden välisen yhteyden tutkimuksen lisäksi terveyspsykologit tutkivat muun muassa sitä, miksi ihmiset tekevät tiettyjä elämäntapavalintoja (esim. Tupakoivat tai syövät epäterveellistä ruokaa, vaikka tietävät tällaisen käyttäytymisen mahdolliset haitalliset terveysvaikutukset). Terveyspsykologit suunnittelevat ja tutkivat myös epäterveellisen käyttäytymisen muuttamiseen tähtäävien toimenpiteiden tehokkuutta.Ehkä yksi tärkeimmistä terveyspsykologien tehtävistä on tunnistaa, mitkä ihmisryhmät ovat erityisen alttiita negatiivisille terveydellisille seurauksille psykologisten tai käyttäytymistekijöiden perusteella. Esimerkiksi demografisten ryhmien stressitasojen erojen mittaaminen ja näiden tasojen muuttuminen ajan myötä voi auttaa tunnistamaan väestöt, joilla voi olla suurempi riski sairastua tai sairastua.

Kuvio 14.6 kuvaa kolmen kansallisen tutkimuksen tuloksia, joissa useat tuhannet ihmiset eri väestöryhmistä täyttivät lyhyen stressikyselyn. Kyselyt annettiin vuosina 1983, 2006 ja 2009 (Cohen & amp; Janicki-Deverts, 2012). Kaikki kolme tutkimusta osoittivat naisilla suurempaa stressiä kuin miehillä. Työttömät raportoivat korkeasta stressitasosta kaikissa kolmessa tutkimuksessa, samoin kuin heikoimmin koulutetut ja pienituloiset eläkeläiset raportoivat alhaisimmasta stressitasosta. Vuodesta 2006 vuoteen 2009 stressitasot kasvoivat kuitenkin eniten miesten, valkoisten, 45–64-vuotiaiden, korkeakoulututkinnon suorittaneiden ja kokopäivätyöntekijöiden keskuudessa. Yksi tulkinta näistä havainnoista on, että huolenaiheet, jotka liittyvät vuosien 2008–2009 talouden taantumaan (esim. Uhka tai todellinen työpaikkojen menetys ja merkittävä eläkesäästöjen menetys), ovat saattaneet olla erityisen stressaavia valkoisille, korkeakouluopiskelijoille, työssäkäyville miehille, joilla on vain vähän aikaa jäljellä heidän työuransa.

Varhaiset panokset stressin tutkimukseen

Kuten aiemmin todettiin, tieteellinen kiinnostus stressiin ulottuu lähes vuosisadan taakse. Yksi stressin tutkimuksen edelläkävijöistä oli Walter Cannon, tunnettu amerikkalainen fysiologi Harvardin lääketieteellisessä koulussa (kuva 14.7). 1900 -luvun alussa Cannon tunnisti ensimmäisenä kehon fysiologiset reaktiot stressiin.

Cannon ja Fight-or-Flight Response

Kuvittele, että vaellat Coloradon kauniilla vuorilla lämpimänä ja aurinkoisena kevätpäivänä. Jossain vaiheessa vaelluksessasi suuri, pelottavan näköinen musta karhu ilmestyy puiden takana ja istuu noin 50 metrin päässä sinusta. Karhu huomaa sinut, nousee istumaan ja alkaa sahata suuntaan. Ajattelemisen lisäksi: "Tämä ei todellakaan ole hyvä", fysiologisten reaktioiden joukko alkaa tapahtua sisälläsi. Epinefriinin (adrenaliinin) ja noradrenaliinin (noradrenaliinin) tulva lisämunuaisista saa oppilaasi laajentumaan. Sydämesi alkaa jyskyttää ja kiihtyä, alat hengittää raskaasti ja hikoilla, saat perhosia vatsaasi ja lihaksesi jännittyvät, valmistaen sinua tekemään jonkinlaisia ​​suoria toimia. Cannon ehdotti, että tämä reaktio, jota hän kutsui taistele tai pakene -vastaukseksi, tapahtuu, kun henkilö kokee erittäin voimakkaita tunteita-erityisesti niitä, jotka liittyvät havaittuun uhkaan (Cannon, 1932). Taistele tai pakene -reaktion aikana keho herää nopeasti aktivoimalla sekä sympaattisen hermoston että endokriinisen järjestelmän (kuva 14.8). Tämä kiihottuminen auttaa valmistamaan henkilöä joko taistelemaan tai pakenemaan havaittua uhkaa.

Cannonin mukaan taistele tai pakene -vaste on sisäänrakennettu mekanismi, joka auttaa ylläpitämään homeostaasia-sisäistä ympäristöä, jossa fysiologiset muuttujat, kuten verenpaine, hengitys, ruoansulatus ja lämpötila, vakautuvat eloonjäämisen kannalta optimaalisille tasoille. Siten Cannon piti taistelua tai pakene-reaktiota mukautuvana, koska sen avulla voimme sopeutua sisäisesti ja ulkoisesti ympäristömme muutoksiin, mikä auttaa lajien selviytymisessä.

Selye ja yleinen sopeutumisoireyhtymä

Toinen tärkeä varhainen tekijä stressikentällä oli aiemmin mainittu Hans Selye. Hänestä tuli lopulta yksi maailman johtavista asiantuntijoista stressin tutkimisessa (kuva 14.9). Nuorena avustajana McGill -yliopiston biokemian osastolla 1930 -luvulla Selye osallistui rotan sukupuolihormonitutkimukseen. Vaikka hän ei kyennyt löytämään vastausta siihen, mitä hän oli alun perin tutkinut, hän havaitsi sattumalta, että kun rotat olivat alttiina pitkäaikaiselle negatiiviselle stimulaatiolle (stressitekijöille) - kuten äärimmäinen kylmä, kirurgiset vammat, liiallinen lihaskunto ja sokki -, ne osoittivat lisämunuaisen merkkejä. laajentuminen, kateenkorvan ja imusolmukkeiden kutistuminen ja mahahaava. Selye ymmärsi, että nämä vasteet laukaistiin koordinoidulla fysiologisten reaktioiden sarjalla, joka kehittyy ajan kuluessa jatkuvalla altistumisella stressitekijälle. Nämä fysiologiset reaktiot olivat epäspesifisiä, mikä tarkoittaa, että stressityypistä riippumatta sama reaktiomalli tapahtuisi. Selye löysi yleisen sopeutumisoireyhtymän, kehon epäspesifisen fysiologisen vasteen stressiin.

Kuvassa 14.10 esitetty yleinen sopeutumisoireyhtymä koostuu kolmesta vaiheesta: (1) hälytysreaktio, (2) vastustusvaihe ja (3) uupumusvaihe (Selye, 1936 1976). Hälytysreaktio kuvaa kehon välitöntä reaktiota kohdatessaan uhkaavan tilanteen tai hätätilanteen, ja se on suunnilleen sama kuin Cannonin kuvaama taistele tai pakene. Hälytysreaktion aikana sinua varoitetaan stressitekijästä ja kehosi hälyttää fysiologisten reaktioiden sarjalla, joka antaa sinulle energiaa tilanteen hallitsemiseksi. Esimerkiksi henkilö, joka herää keskellä yötä havaitakseen talonsa palavan, on kokenut hälytysreaktion.

Jos altistuminen stressitekijälle pitkittyy, organismi siirtyy vastustuskykyyn. Tässä vaiheessa hälytysreaktion ensimmäinen shokki on kulunut ja keho on sopeutunut stressitekijään. Kuitenkin myös keho pysyy hereillä ja on valmis reagoimaan kuten hälytysreaktion aikana, vaikkakin vähemmän. Oletetaan esimerkiksi, että kadonnut lapsi on edelleen kateissa 72 tuntia myöhemmin. Vaikka vanhemmat olisivat luonnollisesti erittäin häiriintyneitä, fysiologisten reaktioiden suuruus olisi todennäköisesti vähentynyt 72 välitunnin aikana, koska tähän tapahtumaan on sopeuduttu jonkin verran.

Jos altistuminen stressitekijälle jatkuu pidemmän aikaa, alkaa uupumusvaihe. Tässä vaiheessa henkilö ei enää kykene sopeutumaan stressitekijään: kehon vastustuskyky heikkenee, kun fyysinen kuluminen rasittaa kehon kudoksia ja elimiä. Seurauksena voi olla sairaus, sairaus ja muu pysyvä kehon vaurio - jopa kuolema. Jos kadonnut lapsi jäi edelleen kadonneeksi kolmen kuukauden jälkeen, tähän tilanteeseen liittyvä pitkäaikainen stressi voi saada vanhemman kirjaimellisesti pyörtymään väsymyksestä jossain vaiheessa tai jopa kehittää vakavan ja peruuttamattoman sairauden.

Lyhyesti sanottuna Selyen yleinen sopeutumisoireyhtymä viittaa siihen, että stressitekijät verottavat kehoa kolmivaiheisen prosessin kautta-alkujäristys, myöhempi säätö ja kaikkien fyysisten resurssien ehtyminen-, joka lopulta luo perustan vakaville terveysongelmille ja jopa kuolemalle. On kuitenkin huomautettava, että tämä malli on stressiin perustuva vastauspohjainen käsitteellisyys, jossa keskitytään yksinomaan kehon fyysisiin reaktioihin ja jätetään suurelta osin huomiotta psykologiset tekijät, kuten uhkien arviointi ja tulkinta. Siitä huolimatta Selyen mallilla on ollut valtava vaikutus stressikenttään, koska se tarjoaa yleisen selityksen siitä, miten stressi voi johtaa fyysisiin vaurioihin ja siten sairauksiin. Kuten keskustelemme myöhemmin, pitkittynyt tai toistuva stressi on liittynyt useiden sairauksien, kuten verenpaineen ja sepelvaltimotaudin, kehittymiseen.

Stressin fysiologinen perusta

Mitä kehossamme tapahtuu, kun koemme stressiä? Stressin fysiologiset mekanismit ovat erittäin monimutkaisia, mutta niihin liittyy yleensä kahden järjestelmän-sympaattisen hermoston ja hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaisen (HPA)-akselin työ. Kun henkilö havaitsee ensin jotain stressaavaa (Selyen hälytysreaktio), sympaattinen hermosto laukaisee kiihottumisen vapauttamalla adrenaliinia lisämunuaisista. Näiden hormonien vapautuminen aktivoi taistele tai pakene reaktioita stressiin, kuten kiihtynyt syke ja hengitys. Samaan aikaan HPA -akseli, joka on pääasiassa endokriininen, tulee erityisen aktiiviseksi, vaikka se toimii paljon hitaammin kuin sympaattinen hermosto. Vastauksena stressiin hypotalamus (yksi aivojen limbisistä rakenteista) vapauttaa kortikotropiinia vapauttavaa tekijää, hormonia, joka saa aivolisäkkeen vapauttamaan adrenokortikotrooppisen hormonin (ACTH) (kuva 14.11). ACTH aktivoi sitten lisämunuaiset erittämään useita hormoneja verenkiertoon, joista tärkein on kortisoli, joka voi vaikuttaa lähes kaikkiin kehon elimiin. Kortisoli tunnetaan yleisesti stressihormonina, ja se auttaa lisäämään energiaa, kun kohtaamme ensimmäisen kerran stressitekijän, valmistaen meitä pakenemaan tai taistelemaan. Kuitenkin jatkuva kohonnut kortisolitaso heikentää immuunijärjestelmää.

Lyhyissä purskeissa tällä prosessilla voi olla joitain suotuisia vaikutuksia, kuten lisäenergian tuottaminen, immuunijärjestelmän toiminnan tilapäinen parantaminen ja kipuherkkyyden vähentäminen. Kuitenkin kortisolin pitkäaikainen vapautuminen - kuten tapahtuisi pitkittyneen tai kroonisen stressin yhteydessä - tulee usein kalliiksi. Korkeilla kortisolitasoilla on osoitettu olevan useita haitallisia vaikutuksia. Esimerkiksi kortisolin nousu voi heikentää merkittävästi immuunijärjestelmäämme (Glaser & amp; Kiecolt-Glaser, 2005), ja korkeita pitoisuuksia havaitaan usein masentuneilla henkilöillä (Geoffroy, Hertzman, Li, & amp. Power, 2013). Yhteenvetona voidaan todeta, että stressaava tapahtuma aiheuttaa erilaisia ​​fysiologisia reaktioita, jotka aktivoivat lisämunuaisia, jotka puolestaan ​​vapauttavat adrenaliinia, norepinefriiniä ja kortisolia. Nämä hormonit vaikuttavat useisiin kehon prosesseihin tavoilla, jotka valmistelevat stressaantunutta toimimaan suoraan, mutta myös tavoilla, jotka voivat lisätä sairauden mahdollisuutta.

Kun stressi on äärimmäistä tai kroonista, sillä voi olla syvästi kielteisiä seurauksia. Esimerkiksi stressi edistää usein tiettyjen psyykkisten häiriöiden kehittymistä, mukaan lukien traumaattinen stressihäiriö, vakava masennushäiriö ja muut vakavat psykiatriset sairaudet. Lisäksi totesimme aiemmin, että stressi liittyy erilaisten fyysisten sairauksien kehittymiseen ja etenemiseen. Esimerkiksi erään tutkimuksen tutkijat havaitsivat, että ihmiset, jotka loukkaantuivat 11. syyskuuta 2001 World Trade Centerin katastrofin aikana tai jotka kehittivät traumaattisia stressi-oireita myöhemmin, kärsivät merkittävästi korkeammista sydänsairauksista (Jordan, Miller-Archie, Cone, Morabia, & amp; Stellman, 2011). Toinen tutkimus osoitti, että ikääntyneiden ja eläkkeellä olevien suomalaisten elintarviketeollisuuden työntekijöiden itse ilmoittamat stressioireet liittyivät sairastuvuuteen 11 vuotta myöhemmin. Tämä tutkimus ennusti myös tuki- ja liikuntaelimistön, hermoston sekä hormonitoimintaa ja aineenvaihduntaa koskevien häiriöiden puhkeamisen (Salonen, Arola, Nygård ja amp Huhtala, 2008). Eräässä toisessa tutkimuksessa raportoitiin, että eteläkorealaiset miespuoliset valmistustyöntekijät, jotka ilmoittivat korkeasta työperäisestä stressistä, saivat todennäköisemmin kylmän kylmän seuraavan muutaman kuukauden aikana kuin ne työntekijät, jotka ilmoittivat alhaisemmasta työperäisestä stressitasosta (Park et al., 2011 ). Myöhemmin tutkit mekanismeja, joiden avulla stressi voi aiheuttaa fyysisiä sairauksia ja sairauksia.


Mitä tapahtuu aivoissa, kun se altistuu halutulle ärsykkeelle lyhyessä ajassa? - Psykologia

Impulssien johtaminen yhdessä aksonissa on kiehtovaa katsottavaa, mutta itsessään se on toiminnallisesti rajoitettu. Impulssin täyden potentiaalin arvostavat vain toiminnalliset muutokset, joita se tuottaa postsynaptisessa solussa. Tässä tarkastellaan tapahtumia, jotka tapahtuvat näillä toiminnallisilla kontakteilla, joita kutsutaan synapsiksi.

ALUSTAVA YLEISKATSAUS

Neuronit ovat toiminnallisessa yhteydessä muihin neuroneihin sekä luustolihasten, sydänlihasten, sileiden lihasten ja rauhasien soluihin. Yhteyksiä, joita neuronit solmivat näiden solujen kanssa, kutsutaan synapsiksi, termi, joka tarkoittaa & quot; yhteys & quot;, jonka on kehittänyt englantilainen fysiologi Sherrington. "Yhteys" on itse asiassa solunulkoinen nesteellä täytetty synaptinen halkeama, joka erottaa hermosolukalvon postsynaptisesta solukalvosta (kuvio 1). Tämä kapea halkeama on tyypillisesti 20 nm leveä, alue riittävän suuri pysäyttämään äkillisesti impulssien siirto.

Kuva 1

Signaalin on ylitettävä tämä halkeama, jotta se voi vaikuttaa postsynaptiseen soluun. Tämä tuotetaan tehokkaasti kemiallisissa synapsissa vapauttamalla kemiallisia välittäjäaineita presynaptisesta terminaalista, joka diffundoituu mikrosekunneissa halkeaman yli tiettyihin reseptorikohtiin postsynaptisessa solukalvossa. Välittäjäaine-reseptorikohdan vuorovaikutus saa sitten tietyt ionikanavat avautumaan postsynaptisella kalvolla, mikä laukaisee ionivuoja, jotka joko depolarisoivat tai hyperpolarisoivat kalvon. Jännittävät synapsit depolarisoivat postsynaptiset kalvot, kun taas estävät synapsit hyperpolarisoivat ne.

Lihasolukalvojen depolarisaatio johtaa supistumiseen, kun taas postsynaptisen neuronin depolarisaatio johtaa impulssien etenemiseen sen aksonilla. Sitä vastoin lihassolukalvon hyperpolarisaatio estää supistumisen, kun taas postsynaptisten neuronien hyperpolarisaatio estää impulssien johtumisen.

Jotta presynaptiset päätteet voisivat tehokkaasti kontrolloida postsynaptisia soluja, on välttämätöntä inaktivoida nopeasti vapautuneet välittäjäaineet sen jälkeen, kun ne ovat aktivoineet reseptorikohdat, muuten postsynaptisia soluja stimuloidaan tai estetään edelleen pidempään kuin halutaan. Vain kun posynaptinen vaste ilmenee välittömästi presynaptisen terminaalin laukaisun jälkeen eikä pitkään aikaan sen jälkeen, presynaptinen neuroni voi säilyttää tämän kontrollin. Siten postsynaptinen solu voidaan ajaa jatkuvaan toimintaan presynaptisen neuronin toistuvalla ampumisella tai pysäyttää äkillisesti, kun presynaptinen syöttö lopetetaan.

Vapautetut välittäjäaineet muutetaan inaktiivisiksi millä tahansa tai kaikilla kolmella tavalla. Joissakin synapseissa lähettimet imeytyvät nopeasti ja aktiivisesti presynaptiseen neuroniin mahdollista vapautumista varten toisen kerran, prosessia, jota kutsutaan takaisinottoon. Toinen inaktivointikeino on välittäjäaineiden entsymaattinen hajoaminen hydrolysoimalla synaptisessa halkeamassa tai postsynaptisessa kalvossa olevat entsyymit. Vielä kolmas inaktivointikeino on lähettimien diffundoituminen synaptisesta halkeamasta ja pois reseptorikohdista.

Vaikka termiä synapsi käytetään usein kuvaamaan kaikkea toiminnallisesti aktiivista hermosolukontaktia reseptorisolujen kanssa, tiettyjä lisätermejä käytetään yleisesti. Esimerkiksi neuroni-neuroni -kosketusta kutsutaan hermosolujen synapsiksi. kun taas hermosolujen ja luustolihasolujen yhteyttä kutsutaan neuromuskulaariseksi tai myoneuraaliseksi liitokseksi. Hermosolujen tekemät kosketukset sydänlihaksen, sileän lihaksen ja rauhasen solujen kanssa ovat kaikki neuroefektoreiden liitoksia.

Erityinen reseptorisolussa syntyvä fysiologinen vaste määräytyy (1) vapautuneen välittäjäaineen tyypin, (2) vapautuneen määrän, (3) havaitun reseptorikohdan tyypin ja (4) reseptorisolun erityistoiminnon perusteella. Esimerkiksi välittäjäaine asetyylikoliini (ACh) lisää mahalaukun sileän lihaksen supistuvuutta, kun taas norepinefriini (NE) vähentää aktiivisuutta samassa lihassa. Tyypillisesti yhdestä purkauksesta hermolihasliitoksessa vapautuu riittävästi ACh: ta luuston lihassolun supistumisen aikaansaamiseksi. Tietyissä sairaustilanteissa kuitenkin vapautuu riittämätön ACh solun herätyskynnyksen saavuttamiseksi eikä se supistu. Lisäksi reseptorisolut voivat sisältää erityyppisiä reseptorikohtia samalle välittäjäaineelle. Esimerkiksi NE sitoutuu joidenkin verisuonten sileiden lihassolujen alfa -reseptorikohtiin verisuonten supistumisen aikaansaamiseksi, kun taas toisten beeta -reseptorikohtien kanssa vasodilataation aikaansaamiseksi. Lopulta tietysti reseptorisolun vastekyky määräytyy sen toiminnan perusteella kehossa. Lihasolut voivat joko supistua tai rentoutua, rauhaset voivat joko erittää tai ei, ja hermosolut voidaan saada joko johtamaan impulsseja tai ei.

Tietyt selkärangattomien synapsit ovat sähköisesti välitettyjä eivätkä riippuvaisia ​​kemiallisesta siirrosta. Tällaisten synapsien halkeamat ovat yleensä kapeampia kuin kemiallisissa synapsissa. Presynaptisen terminaalin impulssiin liittyvät sähkövirrat leviävät halkeaman poikki ja stimuloivat suoraan postsynaptista kalvoa sähköisesti. Suurimmassa osassa nisäkkäiden ja muiden selkärankaisten synapsia halkeama on kuitenkin liian leveä sähköistä siirtoa varten, ja kuilun täyttämiseksi tarvitaan kemiallista siirtoa.

On vahvaa näyttöä tiettyjen kemikaalien yhdistämisestä välittäjäaineiksi synapsissa. Muiden, oletettujen lähettimien, epäillään myös toimivan tällä tavalla, mutta heidän osallistumistaan ​​tukevat todisteet eivät ole yhtä täydellisiä. Yleisesti ollaan yhtä mieltä siitä, että aineen voidaan katsoa olevan välittäjäaine, jotta sen on täytettävä seuraavat kriteerit:

1 Aine ja sen synteesiin tarvittavat entsyymit ovat läsnä neuronissa.

2 Presynaptisiin terminaaleihin saapuvat impulssit vapauttavat aineen.

3 On olemassa järjestelmiä aineen nopeaan inaktivointiin.

4 Aineen paikallinen käyttö aiheuttaa samanlaisia ​​muutoksia kuin synaptinen vapautuminen.

5 Lääkkeiden aiheuttamat vasteet sekä paikallisesti käytettäville että synaptisesti vapautuville aineille ovat samanlaisia.

Asetyylikoliini, noradrenaliini ja dopamiini (DA) ovat kemikaaleja, jotka täyttävät kaikki nämä kriteerit. Siitä huolimatta useat muut fysiologiset kemikaalit ovat täyttäneet jotkin, mutta eivät kaikki kriteerit, ja niiden epäillään toimivan myös välittäjäaineina. ACh, NE ja DA on tunnistettu sekä perifeerisessä että keskushermostossa, kun taas muiden taulukossa 1 lueteltujen uskotaan toimivan vain keskushermostossa.

Tällä hetkellä ei tiedetä, syntetisoidaanko entsyymit, joita tarvitaan eri välittäjäaineiden synteesiin, hermosolujen päätteissä, koska aksoneissa ei ole havaittu ribosomeja edes elektronimikroskoopin avulla. Siitä huolimatta entsyymejä löytyy sieltä. On joitain todisteita siitä, että ne syntetisoidaan somassa ja lähetetään aksonikuljetuksella hermosolujen päätteisiin. Voi kuitenkin olla myös, että ne syntetisoidaan jossain vaiheessa aksonia pitkin vielä tuntemattomien mekanismien avulla. Joka tapauksessa hermovälittäjäaineita syntetisoidaan varmasti hermopäätteissä, koska aksonikuljetusnopeus on aivan liian hidas ottamaan huomioon nopean täydennyksen, joka on välttämätöntä synaptisen väsymyksen (välittäjäaineiden ehtymisen) estämiseksi jopa hitaasti syttyvässä neuronissa.

Taulukko 1 Tunnetut ja epäillyt neurotransmitterit
Setyylikoliini (ACh)
Norepinefriini (NE)
Dopamiini (DA)
Prostaglandiinit
Serotoniini
Histamiini
Glysiini
Asparagiinihappo
Glutamiinihappo
y-aminovoihappo (GABA)

Suuri osa tietämyksestämme synapsista perustuu selkärangan motorisen neuronin havaintoihin. Neuronaalinen synapsi koostuu presynaptisesta terminaalista (PST), synaptisesta halkeamasta ja postsynaptisesta kalvosta. Nämä synapsit luokitellaan usein sen mukaan, missä ne koskettavat reseptorin neuronia.Näin ollen meillä on aksodendriittisiä, aksosomaattisia ja aksoaksonisia synapsia riippuen siitä, koskettavatko PST: t dendriittiä, somaa vai aksonia. Aksoaksiset synapsit ovat harvinaisia, ja dendriittiset ja somaattiset kontaktit ovat pääsääntö. Usein satoja tuhansia aksodendriittisiä ja aksosomaattisia synapsia esiintyy yhdellä motorisella neuronilla.

Impulssin saapuminen presynaptiseen päätelaitteeseen aiheuttaa lähettimen vapautumisen ja sen jälkeisen diffuusion halkeaman yli, missä se aktivoi post-synaptiset reseptorikohdat, jotka avaavat tiettyjä ionikanavia (kuva 1). Jännittävässä synapsissa näiden kanavien kautta kulkevat ionivirrat pyrkivät depolarisoimaan kalvon, kun taas erilaiset ionivuon mallit hyperpolarisoivat kalvon inhiboivissa synapsissa.

Excitatory Synapse ja EPSP

Vuorovaikutus reseptorikohtien kanssa kiihottavissa synapsissa avaa Na + - ja K + -kanavia, mikä lisää postsynaptisen kalvon läpäisevyyttä kullekin näistä ioneista. Näin ollen Na +: lla on taipumus diffundoitua soluun, kun taas K + diffundoituu ulospäin, kullakin omalla kemiallisella gradientillaan. Sisäinen Na + -virta on kuitenkin suurempi kuin ulospäin suuntautuva K + -virta, mikä aiheuttaa postsynaptisen kalvon depolarisoitumisen. Siten postsynaptinen kalvopotentiaali ei ole enää lepää, ja sitä kutsutaan nyt herättäväksi postsynaptiseksi potentiaaliksi (EPSP) (kuva 2). Potentiaalia kutsutaan herättäväksi, koska kalvopotentiaali on lähempänä viritysrajaa kuin lepotilassa.

Jos EPSP: n tuottaa yksittäinen, ei toistuva joukko lähetyksiä synapsin poikki, syntyy pieni EPSP, jota kutsutaan paikallisvastaukseksi ja joka hajoaa noin 15 ms: n aikana lepotilaan Na + ja K + -kanavat palaavat normaaliin läpäisevyyteensä ja välittäjäaine on inaktivoitu. Muista, että tällä normaalilla läpäisevyydellä K + leviää helpommin ulospäin kuin Na + diffundoituu sisäänpäin, jolloin polarisoidaan kalvo lepotilaan.

Inhibitoiva synapsi ja IPSP

Inhibitoiva synapsi tuottaa vastakkaisia ​​vaikutuksia kuin herättävä synapsi. Tässä lähettimien vaikutus reseptorikohtiin on avata ne ionikanavat, jotka hyperpolarisoivat postsynaptisen kalvon. Tyypillisesti nämä ovat K + ja Cl - kanavia. Muista, että näiden kahden ionin kemialliset gradientit ovat sellaisia, että K + diffundoituu ulospäin, kun taas Cl - diffundoituu sisään. Tämä ionivirtojen yhdistelmä hyperpolarisoi kalvon niin, että sisäinen potentiaali muuttuu vielä negatiivisemmaksi kuin lepotila. Näin ollen esitetään estävä postsynaptinen potentiaali (IPSP) (kuva 3). Potentiaali estää suojuksen, koska kalvopotentiaali on vielä kauempana viritysrajasta kuin lepotilassa.

Elektroninen virta leviää dendriiteistä Axon Hillockiin

Ennen kuin toimintapotentiaali voi kehittyä reseptorisolussa, kalvon on depolarisoitava virityskynnykseen. Selkäytimen alfa -motorisessa neuronissa. tämä kynnys on noin -40 mV dendriiteissä ja somassa, mutta noin -59 mV aksonin alkusegmentissä, aksonikukkulalla. Koska lepomembraanipotentiaali kaikilla kolmella alueella on sama (noin -70 mV), aksonikukkula on helposti hermostunein osa hermostosta, koska sen on depolarisoitava vain 11 mV virityksen saavuttamiseksi toimintapotentiaalin tuottamiseksi. Siten tämä on impulssin syntymispiste motorisessa neuronissa.

Koska suurin osa motorisen neuronin synapsista on aksodendriittisiä ja aksosomaattisia, on kysyttävä: "Kuinka depolarisaatio kaukaisessa kiihottavassa synapsissa aiheuttaa kalvon depolarisaation aksonikukkulalla?" jokaisesta synapsista, kun se depolaroituu. Aktiivisuuden tarkastelu yhdellä synapsilla paljastaa asian. Kun herättävän synapsin reseptorit aktivoidaan välittäjäaineiden kautta ja ionikanavat avautuvat, mikä suosii positiivisten varausten nettovirtausta, postsynaptinen kalvo depolaroituu hieman. On arvioitu, että yksi synapsi -laukaus kerran motorisessa neuronissa vapauttaa tarpeeksi välittäjäainetta, jotta saadaan aikaan noin 100-200 V: n EPSP. Koska tämä on selvästi liian heikkoa herätteen saavuttamiseksi, toimintapotentiaalia ei synny. Lisäksi, kuten aiemmin huomautimme. tämä miniatyyri EPSP hajoaa takaisin lepomembraanipotentiaalin tasolle 15 ms: n sisällä, jos synapsissa ei tapahdu muita laukauksia. Siitä huolimatta EPSP: n aikana postsynaptisen kalvon sisätila on väliaikaisesti vähemmän negatiivinen kuin neuroplasma etäisyydellä synapsista. Näin ollen passiivinen elektroninen (paikallinen) virta leviää vähemmän negatiiviselta negatiivisemmalle alueelle ja ulos viereisen kalvon läpi depolarisoivana kapasitiivisena virtana. Tämän virran pituusvakio on yleensä riittävä päästäkseen kauimmastakin dendriitistä somaan ja aksonikukkulaan. Tämä tarkoittaa sitä, että vaikka tämän ulospäin suuntautuvan kapasitiivisen virran voimakkuus pienenee synapsista poispäin. on vielä jäljellä auttamassa depolarisoimaan aksonikukkula.

Nyt kun yhden synapsi -polttamisen tuottama EPSP ei riitä tuottamaan riittävän voimakasta elektrotonista virtaa depolarisoimaan aksonikukkula herätyskynnykseen, monet erilliset synapsit, jotka ampuvat samanaikaisesti tai jopa yksi, joka laukaisee toistuvasti erittäin nopeasti. riittää tekemään niin. Ensimmäinen malli on spatiaalinen summaus ja jälkimmäinen ajallinen summaus. Siten aksonikukkulalla oleva kalvopotentiaali voidaan depolarisoida herätyskynnykseen ja sen jälkeen synnyttää toimintapotentiaali joko summaamalla synaptiset EPSP: t alueellisesti tai ajallisesti.

Synaptisten EPSP: iden spatiaalinen yhteenveto

Avaruusyhteenveto on summatun EPSP: n luominen sytyttämällä samanaikaisesti monia dendriittien ja soman yli jakautuneita synapsia. Jos riittävästi heistä syttyy samanaikaisesti, paikalliset EPSP: t laskevat yhteen ja tuottavat riittävän voimakkaan sähköisen äänen, joka depolarisoi aksonikukkulan viritysrajaan. Tällä tavalla synaptiset potentiaalit kaukaisilla dendriittikohdilla edistävät toimintapotentiaalin muodostumista kukkulalla sähköisen virran välittömän leviämisen kautta (kuva 4). Jos riittämätön määrä synapsia laukaisee samanaikaisesti, summatut EPSP: t eivät saavuta herätyskynnystä ja paikallista vastetta, mutta toimintapotentiaalia ei näy. Tämä paikallinen reaktio arvioidaan, kun taas toimintapotentiaali ei ole. Tämä tarkoittaa, että yhteenlaskettujen EPSP: iden amplitudi vaihtelee suoraan samanaikaisesti käynnistyvien synapsien lukumäärän mukaan. Siten alle virityskynnyksen presynaptisten päätelaukaisujen määrän lisääminen lisää potentiaalin amplitudia, kun taas lukumäärän pieneneminen pienentää sitä. Toisaalta. jos laukaisupotentiaalien määrä on riittävä herätyskynnyksen saavuttamiseksi. kehittymätön toimintapotentiaali syntyy. & quot; Ei -arvioitu & quot; tarkoittaa, että toimintapotentiaalin amplitudi on sama aina kun tarpeeksi synapseja syttyy saavuttamaan kynnyksen. Vaikka kahdesti tämä luku laukaisee, amplitudi ei muutu. Toimintapotentiaali on siis kaikki tai ei mitään.

Kun toimintapotentiaali on muodostettu mäelle, se etenee itse aksonin pituutta pitkin. Toisin sanoen aktiopotentiaalin käänteisvaiheessa käynnistetty paikallinen sähköinen sähkövirta kulkee aksoplasman läpi ja viereisen kalvon läpi depolarisoivana kapasitiivisena virtana, joka vie viereisen kalvon herätyskynnykseen ja muodostaa toisen toimintapotentiaalin. päällä. Pieni pohdinta tekee selväksi, että toimintapotentiaali, kun se tapahtuu, alkaa aksonikukkulalla eikä somalla tai dendriiteillä. Vaikka samanaikaisesti polttavien synapsien synnyttämä sumutettu sähkövirta depolarisoi dendriittiset ja somaattiset kalvot matkalla kukkulalle. vain 11 mV depolarisaatiota tarvitaan herättämiseen, kun taas noin 30 mV tarvitaan vähemmän herättäviin dendriitteihin ja soma -alueisiin. Se on siis ensimmäinen alue, joka tuottaa toimintapotentiaalia.

On myös otettava huomioon, että luokiteltu paikallinen vaste kestää kauemmin kuin Na + -johtavuuden kasvu g Na+ mikä aiheutti sen, koska K + -virtauksen palauttaminen kestää jonkin aikaa. Tämä on merkittävä ominaisuus, koska se sallii postsynaptisen neuronin vaihtoehdon spatiaaliselle summitukselle, jolla se voi tuottaa toimintapotentiaalin ja levitetyn impulssin. Tämä vaihtoehtoinen menetelmä on ajallinen summaus.

Synaptisten EPSP: ien ajallinen yhteenveto

Ajallinen summaus on summatun EPSP: n luominen toistuvalla ampumisella korkealla yhden kiihottavan synapsin nopeudella. Muista, että yhdelle toimintapotentiaalille tarvittava noin 1 ms asettaa hermosolun laukaisunopeuden ylärajaksi noin tuhat impulssia sekunnissa. Nyt kun EPSP yhdestä synaptisesta laukaisusta kestää jopa 15 ms. on ilmeistä, että jos yksi synapsi laukaisee toistuvasti korkealla nopeudella. EPSP: t laskisivat yhteen ja aiheuttaisivat suuremman depolarisaation kuin yksittäinen laukaus. Siten potentiaalit lasketaan yhteen ajan kuluessa ja prosessia kutsutaan ajalliseksi summitukseksi. Jos synaptisten EPSP: ien ajallisen summaamisen aiheuttama depolarisaatio riittää herätyksen saavuttamiseen. aksonikukkulalla syntyy toimintapotentiaali. Koska yksittäinen EPSP voi alkaa hajoaa ennen seuraavan laskemista, herätyskynnyksen nousu voidaan kuvata porrastetuna etenemisenä (kuva 4).

Synaptinen integrointi neuronissa

Yksi motorinen neuroni saattaa saada presynaptista hermotusta monilta satoilta tai tuhansilta syöttöneuroneilta. Jotkut näistä synapsista ovat kiihottavia, kun taas toiset estäviä. Olemme aiemmin kuvanneet, kuinka kiihottavat synapsit synnyttävät EPSP: itä, kun taas IPSP: t tuotetaan inhiboivissa synapsissa. Pitäisi olla ilmeistä, että summatun EPSP: n amplitudi aksonikukkulalla vähenee useiden samanaikaisesti syttyvien synapsien hyperpolarisoivan vaikutuksen vuoksi. On selvää, että motorisen neuronin sooman ja aksonin mäen kalvopotentiaalin tila milloin tahansa määräytyy sen tulevien synapsien lukumäärän, tyypin ja laukaisutaajuuden mukaan. Vain silloin, kun tämä "integroitu" potentiaali ylittää mäen herätyskynnyksen, tapahtuu toimintapotentiaali.

Siten on olemassa useita tapahtumien yhdistelmiä, jotka voivat tuottaa toimintapotentiaalin motorisessa neuronissa. Nämä ovat (1) yksi tai ainakin hyvin harvat kiihottavat synapsit, jotka ampuvat samanaikaisesti suurella nopeudella ilman, että synapsit laukaisevat samanaikaisesti. (2) monet kiihottavat synapsit, jotka ampuvat samanaikaisesti useissa kohdissa neuronissa ilman samanaikaisia ​​laukaisevia estäviä synapsia. ja (3) ajallisesti tai avaruudellisesti summatun EPSP: n amplitudin lisääminen estämään samanaikaisen laukaisun estävien synapsien hyperpolarisoiva vaikutus. Tässä jälkimmäisessä tapauksessa, jos estävät synapsit olisivat voineet tuottaa IPSP: n 3 mV negatiivisemmaksi kuin lepotilassa (eli -73 mV), kiihtyvien synapsien tuottamaa summattua EPSP: tä olisi lisättävä riittävästi kukkulakalvon depolarisoimiseksi 14 mV 11 mV: n sijasta kynnyksen saavuttamiseksi ja toimintapotentiaalin luomiseksi. IPSP: n voittaminen vaatii 3 mV: n määrän ja vielä 11 mV: n -59 mV: n, herätyskynnyksen saavuttamiseksi.

On tunnustettava, että aksonikukkulan kalvopotentiaali ei ole yksinkertainen algebrallinen yhteenveto virittävien ja estävien synapsien määrästä milloin tahansa. Snapsien suhteellisella sijainnilla motorisen neuronin dendriittipuussa ja niiden laukaisun ajoituksella voi olla syvällisiä vaikutuksia tähän "integroituun" potentiaaliin. Jos esimerkiksi yksi inhiboiva synapsi sijaitsee lähellä kohtaa, jossa dendriitti liittyy somaan, kun taas yksi herättävä synapsi sijaitsee saman dendriitin kehän lähellä ja molemmat laukaistaan ​​samanaikaisesti, IPSP: llä on voimakas vaikutus EPSP, jolloin EPSP laski vakavasti aksonikukkulalla. Jos kuitenkin molempien synapsien sijainti käännetään inhiboivan synapsin ja soman välisen kiihtyvän synapsin kanssa, molempien samanaikainen laukaisu ei aiheuta suurta vähenemistä mäen EPSP: ssä. Samoin pienillä vaihteluilla synapsien laukausten suhteellisessa ajoituksessa voi olla merkittäviä vaikutuksia niiden kykyyn vaikuttaa kukkulapotentiaaliin.

Neuronin keskusvaltio ja sen ampumisnopeus

Jos kaikki synapsit, jotka yhtyvät yhteen motoriseen neuroniin, syttyisivät vain kerran ja valtaosa olisi kiihottavaa, neuroni depolaroituisi aksonikukkulan herätyskynnykseen ja syntyisi yksi impulssi, joka kulkisi aksonia pitkin terminaalit. Kuitenkin. jos synapsit, joko kiihottavat tai estävät, eivät sytyisi, postsynaptisen neuronin kalvopotentiaalia pidettäisiin todella lepäävänä (kuva 5). On kuitenkin mahdollista, että useat synapsit laukaisevat toistuvasti riittävän hitaasti ja riittävän ajoituksella, jotta EPSP pysyy aksonikukkulalla useita millivoltteja lähempänä viritysrajaa kuin lepotilassa. Jos tämä yhteenlaskettu EPSP on 5 mV RMP: n yläpuolella, neuronin sanotaan olevan 5 mV: n keskusherätetila (CES). Tunnista, että neuroni, joka ylläpitää 5 mV: n keskeistä viritystilaa, on hermostuneemmassa tilassa kuin jos se olisi lepotilassa, koska sen on depolarisoitava vain 6 mV enemmän saavuttaakseen kynnyksen (kuva 5).

Neuroni voi myös ylläpitää keskushermostoa estävää tilaa (CIS) sopivasti ajoitetulla toistuvalla estävien synapsien laukaisulla. Luonnollisesti tässä tapauksessa tarvitaan suurempi määrä myöhempää kiihdytyspanosta virityskynnyksen saavuttamiseksi (kuvio 5).

Täten. jatkuvalla toistuvalla kiihottavalla syötteellä neuronit voidaan pitää "valmiissa" tilassa, jotta ne voivat reagoida nopeasti lisäpanoksiin ja tulipaloon nopeasti. Voidaan visualisoida tämän kyvyn merkitys esimerkiksi poistumismekanismien aktivoinnissa eläinten lihasjärjestelmissä. Samoin neuronien hermostuneisuutta voidaan vähentää ylläpitämällä IVY: tä.

Ylempi piirustus kuviossa 6 esittää motorisen neuronin, jolla on riittävästi alhaisen tason toistuvaa viritystä, jotta ylläpidetään 8 mV: n keskusherätystila. Tuo on. kalvopotentiaalia pidetään -62 mV. joka on 8 mV lepotilan yläpuolella. Motorinen neuroni ei tietenkään luo toimintapotentiaalia ja sitä seuraavaa impulssia, koska herätyskynnystä ei saavuteta. Se on vain jännittävämmässä tilassa. Kuvion 6 keskimmäiset ja alemmat piirustukset osoittavat vaikutuksen, joka säilyy keskushermoston virityskynnyksen yläpuolella. Keskellä piirustuksessa. riittävä jännityspanos on nostanut CES: n 15 mV, 4 mV viritysrajan yläpuolelle. Näin ollen mäelle luodaan toimintapotentiaali, joka etenee aksonia alas impulssina. Katsotaanpa nyt tarkemmin tätä toimintamahdollisuutta. Depolarisaatiovaiheen jälkeen, jossa käänteinen potentiaali on muodostettu, kalvon on palattava polarisoituun lepotilaan, jotta se olisi jälleen herätettävä. Tämä repolarisaatio johtuu tietysti voimakkaasta ulospäin suuntautuvasta kaliumvirrasta MinäK + joka ajaa kalvon kohti kaliumtasapainopotentiaalia EK +. Kuitenkin repolarisaation jälkeen kukkulakalvo alkaa jälleen depolarisoitua jatkuvan jatkuvan toistuvan kiihtyvyyden vuoksi, joka ajaa CES: n takaisin 15 mV: iin. Tietenkin heti kun kynnyspiste ylitetään (-59 mV), natriumin johtavuus g Na+ kasvaa dramaattisesti ja tuottaa voimakkaan sisäänpäin suuntautuvan natriumvirran MinäNa + ja synnyttää toisen toimintamahdollisuuden. Neuroni jatkaa impulssien laukaisua tasaisella nopeudella niin kauan kuin sama CES -taso ylläpidetään kiihottavalla synaptisella panoksella.

Tämän panoksen tason lisääminen ja siten CES: n lisääminen lisää hermosolun ampumisnopeutta. Kuvan 6 alapiirustuksessa CES nostetaan 21 mV: ksi, säilyttäen mäen kalvon potentiaali -49 mV. Huomaa, että post -synaptiseen neuroniin tulevien kiihottavien synapsien määrä on lisääntynyt keskimmäisessä piirustuksessa esitettyyn verrattuna, mikä lisää CES -arvoa. Huomaa myös, että toisen neuronin ampumisnopeus on vastaavasti lisääntynyt lisääntyneen CES: n vuoksi. Tämä lisääntynyt laukaisunopeus on suora seuraus depolarisaation nopeuden kasvusta jokaisen toimintapotentiaalin jälkeen. Siten jatkuvasti stimuloidun neuronin ampumisnopeus on riippuvainen siitä, missä määrin tämä stimulaatio ylläpitää CES: n, joka ylittää hermosolun herätyskynnyksen.

Synaptiseen siirtoon vaikuttavat tekijät

On tunnistettu useita tekijöitä, jotka vaikuttavat siirtoon synapsissa. Näistä keskustellaan täällä.

Bell-Magendien laki ja yksisuuntainen johtaminen

Aina kun toimintapotentiaalia syntyy aksonikukkulaan, syntyy impulssi, joka kulkee aksonin yli sen päätypäätyjä kohti. Tätä kuvataan ortodromiseksi (juoksevaksi) impulssiksi. Samalla syntyy antidrominen (taaksepäin suuntautuva) impulssi, joka leviää takaisin soman yli ja jossain määrin ulos dendriiteihin. Ortodromisella impulssilla on potentiaali moduloida aktiivisuutta postsynaptisessa neuronissa synaptisen lähetyksen kautta. Toisin sanoen se aiheuttaa lähettimen vapautumisen ja sen jälkeisen virityksen tai esityksen postsynaptisen kalvon. Toisaalta antidromisella impulssilla ei ole tällaista modulaatiopotentiaalia. Postsynaptinen kalvo ei voi kommunikoida presynaptisen päätelaitteen kanssa "taaksepäin" -lähetyksen kautta synapsissa. Postsynaptisella kalvolla ei ole vesikkeleitä, jotka vapauttavat lähettimen. Siten siirto tapahtuu vain yhteen suuntaan synapssissa, presynaptisesta terminaalista kohti postsynaptista kalvoa. Tämä on Bell-Magendien laki.

Pienimmät myelinoimattomat tyypin C hermokuidut johtavat impulsseja jopa 0,2 m/s. kun taas suuret myelinoidut tyypin A kuidut johtavat impulsseja jopa 120 m/s nopeudella. Riippumatta johtumisnopeudesta synapsiin asti, postsynaptisen solun stimuloinnin nopeutta rajoittaa kuitenkin synapsin tapahtumien vaatima aika, jota kutsutaan synaptiseksi viiveeksi. Helppokäyttöisyytensä vuoksi ainoat synapsit, joita on tutkittu perusteellisesti synaptisen viiveen suhteen, ovat selkärangan reflekseihin sisällytettyjä synapsia. Keskimääräinen synaptinen viiveaika näissä synapsissa on noin 0,5 ms. Tämä viive edustaa aikaa, joka kuluu neurotransmitterin vapauttamiseen ja diffuusioon synaptisen halkeaman läpi ja reseptorikohtien aktivoitumiseen. Lukijan tulee olla tietoinen siitä, että 0,5 ms: n aika ei välttämättä päde kaikkiin synapseihin, koska meillä ei ole päteviä tietoja esimerkiksi aivojen synaptisista viiveajoista. Se on kuitenkin luultavasti hyvä ensimmäinen arvio.

Jos presynaptinen päätelaite laukaisee ja vapauttaa välittäjäaineita nopeammin kuin se pystyy syntetisoimaan ja tallentamaan uutta lähetintä, synapsi loppuu pian tallennetusta lähettimestä ja lakkaa toimimasta.Tätä pysähdystä kutsutaan synaptiseksi väsymykseksi. On arvioitu, että väsymys ilmenee muutamassa sekunnissa, jos uudelleensynteesi pysäytetään yhtäkkiä ja synapsit laukaistaan ​​nopeasti. Lähetintä voi olla saatavilla jopa 10 000 lähetykselle yhdellä PST: llä, ennen kuin se väsyy täysin näissä olosuhteissa. Huomaa kuitenkin, että normaaliolosuhteissa synapsit voivat laukaista jopa 1000 kertaa sekunnissa pitkiä aikoja ja ylläpitää takaisinottoa ja uudelleensynteesinopeutta, joka on riittävä estämään väsymystä.

Ca 2+ ja Mg 2+ pitoisuudet ja synaptinen siirto

Tähän asti olemme antaneet ymmärtää, että impulssin saapuminen presynaptiseen päätelaitteeseen riittää vapauttamaan välittäjäaineen presynaptisista rakkuloista kaikissa olosuhteissa. Itse asiassa impulssin saapuessa PST: hen vapautuneen välittäjäaineen määrä riippuu Ca 2+ - ja Mg 2+ -pitoisuuksista liuoksessa, joka ui päätelaitetta. Jos Ca 2+ -pitoisuutta pienennetään tai Mg 2+ -pitoisuutta nostetaan, synaptisen potentiaalin amplitudi pienenee asteittain.

Välittäjäaineen vapautuminen riippuu Ca 2+: n pääsystä presynaptiseen päätelaitteeseen. Kun normaalit natrium- ja kaliumvirrat estetään tetradotoksiinilla (TTX) ja tetraetyyliammoniumilla (TEA), stimuloiduissa aksonipäätteissä on jäljellä mitattavissa oleva sisäänvirta, jonka on osoitettu olevan täysin riippuvainen ulkoisen Ca 2+ -pitoisuudesta. Nämä tiedot osoittavat, että Ca 2+ tulee presynaptisiin päätteisiin impulssin saapuessa.

Mg 2+: n estovaikutus lähettimen vapautumiseen näyttää johtuvan sen antagonistisesta vaikutuksesta Ca 2+ -tuloon. Se kilpailee ilmeisesti kalvopaikkojen kanssa Ca 2+: n kanssa ja häiritsee siten normaalia sisäänpäin tulevaa Ca 2+ -virtaa. Siten näyttää siltä, ​​että impulssin saapuminen PST: hen aiheuttaa lähettimen vapautumisen epäsuorasti siirtämällä ensin Ca 2+ päätelaitteeseen. Sitten jokin tuntematon mekanismi aiheuttaa tämän lähettimen vapautumisen. Todisteet viittaavat myös siihen, että suurin osa synaptisesta viiveestä kuluu Ca 2+ -sisäänpääsyn ja lähettimen vapautumisen edellyttämään aikaan.

Kokeissa, joissa hyödynnettiin sitä tosiasiaa, että lähettimen vapautumista voidaan vähentää suuresti manipuloimalla Ca 2+ - ja Mg 2+ -pitoisuuksia, löydettiin joitakin merkittäviä piirteitä lähettimen vapautumismekanismeista. Esimerkiksi. hyvin pienillä lähettimen vapautustasoilla synaptisen potentiaalin amplitudi vaihtelee toistuvien havaintojen perusteella jonkin redusoitumattoman yksikkökoon moninkertaisena. On oletettu, että tämä yksikköamplitudi johtuu neurotransmitterin "kvanttin" vapautumisesta. On todennäköistä, että tämä kvantti liittyy neurotransmitterimolekyylien lukumäärään yhdessä synaptisessa vesikkelissä. "Miniatyyripotentiaalit", joita saadaan aikaan lähettäjän kvanttien vapauttamisella, voivat olla rakennuspalikoita, joihin normaali synaptinen potentiaali rakentuu, kun useat vesikkelit vapauttavat lähettimen impulssin saapuessa PST: hen, kun Ca 2+ - ja Mg 2+ -pitoisuudet ovat normaaleja.

pH ja Synaptic Transmission

Synaptinen siirto riippuu suuresti pH: sta. PH: n nostaminen lisää siirtymistä ja pH: n alentaminen vähentää sitä. Tämä näkyy erityisesti aivojen synapsissa, joissa alkaloosi 7,8 (normaali. 7,4) lisää hermoreittien herkkyyttä niin, että se aiheuttaa aivokouristuksia, kun taas pH: n lasku alle 7,0 vähentää herkkyyttä koomaan. Jälkimmäinen näkyy aina vaikeassa ureeminen tai diabeettisessa asidoosissa.

Huumeet ja synaptinen siirto

Saatavilla on useita lääkkeitä, jotka voivat muuttaa siirtoa hermosolujen synapsissa. Muutamia esimerkkejä ovat kofeiini (löytyy kahvista) ja teofylliini (löytyy teestä). joiden tiedetään lisäävän synaptista kiihtyvyyttä mahdollisesti mekanismin avulla, joka alentaa viritysrajaa postsynaptisella kalvolla. Strychnine on toinen. Koska se kykenee häiritsemään normaalia selkärangan estävää syöttöä alfa -motorisiin neuroneihin, se aiheuttaa yliherkkyyttä ja lihaskouristuksia. Heksametonium ja mekamyyliamiini voivat molemmat estää siirtymisen synapsissa, jotka muodostavat preganglioniset ja postganglioniset neuronit autonomisen hermoston ganglioneissa. Lisäksi saatavilla on suuri määrä aineita, jotka sekä stimuloivat että heikentävät keskushermoston toimintaa. Niiden mekanismit ovat suurelta osin tuntemattomia, mukaan lukien se, stimuloivatko vai estävätkö ne synaptista siirtoa vai toimivatko ne epäsuorasti neuronien metabolisten muutosten kautta.

NEUROMUSCULAR JUNCTION

Neuromuskulaarisen liitoksen (NMJ) ja neuronaalisen synapsin tapahtumat ovat monessa suhteessa samanlaisia. Molemmat liittyvät kosketuksiin hermostuneiden kudosten välillä. Neuronista neuroniksi neuronaalisynapsissa ja neuronista luustolihassolussa NMJ: ssä. Lisäksi molemmat presynaptiset neuronit vapauttavat välittäjäaineita päätypäätteensä, jotka diffundoituvat kapean halkeaman yli sitoutuakseen postsynaptisen solun kalvon reseptorikohtiin, avaamalla ionikanavat.

Ne eroavat toisistaan ​​siinä, että jokainen selkärankaisten luustolihassolu on hermostunut yhdellä neuronilla, kun taas satoja tuhansia neuroneja usein lähestyy yhtä postsynaptista neuronia. Toinen ero on siinä, että selkärankaisten neuromuskulaariset liitokset ovat vain jännittäviä. Estäviä risteyksiä ei ole. Lisäksi ACh on ainoa välittäjäaine, joka tunnistetaan näillä risteyksillä. Seuraavat kuvaukset viittaavat nisäkkäiden luustolihakseen, ellei toisin mainita.

Luustolihassolut (lihaskuidut) tyypillisesti hermottavat suuria halkaisijaltaan myelinoituja neuroneja. Näillä neuroneilla on yksittäisiä pitkiä aksoneja, jotka haarautuvat filamentteihin, joiden lukumäärä on hyvin harvoista useisiin tuhansiin. Jokainen filamentti päättyy muodostamalla neuromuskulaarinen liitos luustolihasolun kanssa (kuva 7). Neuronaalinen filamentti päättyy muutamaan litistettyyn suurennokseen, jotka tunnetaan moottorin päätylevyinä. Nämä päätylevyt ovat analogisia neuronaalisen synapsin presynaptisille terminaaleille. Synaptiset rakkulat, jotka sisältävät ACh: ta, keskittyvät voimakkaasti päätylevyihin. Päätylevyn alla oleva sarkolemmaalinen kalvo (lihaskudoskalvo) muodostaa moninkertaisen syvennyksen. Kalvon taittumisessa on huomattavasti laajentunut pinta -ala, joka on varustettu reseptorikohdilla, jotka reagoivat NMJ -lähetyksen vapauttamaan ACh: hen

Neuromuskulaarisen liitoksen aktivointi

Neuromuskulaarinen risteyssiirto alkaa, kun impulssi saavuttaa moottorin päätylevyn. Tämän impulssin saapuminen aiheuttaa ACh: n vapautumisen synaptiseen halkeamaan, jossa se leviää lyhyen matkan taitettuun lihaskuidukalvoon. Tässä ACh sitoutuu reseptorikohtiin aiheuttaen sekä Na + - että K + -kanavien avautumisen. Koska ionin jakautuminen sarkolemman kummallakin puolella on hyvin samanlainen kuin se, joka on jo havaittu hermosolukalvoilla. Na + diffundoituu sisäänpäin, kun taas K + diffundoituu ulospäin. Koska Na + -läpäisevyyden kasvu on suurempi kuin K +: lla ja koska Na +: ta ohjaa sekä kemiallinen että sähköinen gradientti, positiivisten varausten nettoliike liikkuu soluun, mikä saa sen depolarisoitumaan normaalista lepotilastaan ​​noin -85 mV. Kun kalvo alkaa depolaroitua, se ei enää lepää ja sen potentiaalia kutsutaan nyt päätylevypotentiaaliksi (EPP).

Toimintapotentiaalia ei synny suoraan päätylevyjen alla olevalle sarkolemmalkalvolle, vaan pikemminkin risteyksen vieressä olevaan sarkolemman osaan. Katsotaanpa, miten tämä tapahtuu. Kun EPP on perustettu, on olemassa edellytykset sähköisen virran kehittymiselle, joka leviää pois risteyksestä sarkoplasman (lihassolusytoplasman) kautta kohti solun edelleen polarisoituneita vierekkäisiä alueita. Kun tämä virta leviää pois risteyksestä, se kulkee viereisen sarkolemman läpi ja depolarisoi sen herätyskynnykseen ja tuottaa toimintapotentiaalin. Tämä toimintapotentiaali etenee sitten impulssina lihassolun yli ja saa aikaan sen supistumisen.

Tärkeä ero hermosolujen synapsin ja hermo -lihasliitoksen välillä on yksittäisen synaptisen purkauksen voimakkuus. Yksi synapsi, joka purkautuu kerran, ei melkein koskaan riitä tuottamaan toimintapotentiaalia neuronaalisen synapsin toisessa neuronissa. Olemme aiemmin kuvanneet, kuinka suuri määrä synapsia, jotka ampuvat samanaikaisesti tai muutama laukaus toistuvasti erittäin korkealla nopeudella, ovat välttämättömiä, jotta EPSP: t voidaan laskea postsynaptisen neuronin virityskynnykseen toimintapotentiaalin tuottamiseksi. Sitä vastoin yksi hermolihasliitoksen laukaisu kerran on melkein aina enemmän kuin riittävä tuottamaan EPP, joka kykenee tuottamaan toimintapotentiaalin viereisessä sarkolemmassa, mikä aiheuttaa impulssituotantoa ja lihaskuitujen supistumista. Itse asiassa yksittäisen impulssin saapuminen yhteen neuromuskulaariseen risteykseen vapauttaa tyypillisesti riittävästi ACh: ta EPP: n muodostamiseksi, joka on neljä kertaa suurempi kuin toimintapotentiaalin luominen. Puhumme siis "turvallisuustekijästä" 4 neuromuskulaarisessa risteyksessä. Tämä voi tuntua tarpeettomalta ponnistelulta. Jos kuitenkin otamme huomioon, että jokainen lihaskuitu saa vain yhden hermosolutulon, tämän ylijäämän tarjoama varmuuskopiointikyky ei välttämättä ole ristiriidassa.

Kuten neuronaalisen synapsin tapauksessa, välittäjäaine on poistettava nopeasti jokaisen purkauksen jälkeen, jotta lihassolua ei stimuloita jatkuvasti, jolloin hermosäike ei hallitse sen hermostamaa lihassolua. Suurin osa ACh -molekyyleistä inaktivoituu paikalla asetyylikoliiniesteraasientsyymin (AChE) vaikutuksesta. Tällä tavalla inaktivoimaton ACh -fraktio diffundoituu halkeamasta tai päätylevy imee sen uudelleen.

Lääkkeet ja hermolihasliitoksen siirto

Kuten hermosolujen synapsissa, saatavilla on useita lääkkeitä, jotka muuttavat siirtoa hermolihasliitoksessa. Curare on klassinen kilpailun estäjä risteyksessä. Se kilpailee endogeenisesti vapautuneen ACh: n kanssa reseptorikohteista. Kuitenkin. curare-reseptorikohdan vuorovaikutus ei aiheuta depolarisaatiota ja EPP: n muodostumista. Se estää siten signaalin siirtymisen hermokuidusta lihassoluun.

Vaikka curare on luonnossa esiintyvä lääke, gallamiini. bentsokinonium ja pankuronium ovat synteettisiä kovametallisia yhdisteitä, jotka estävät hermo -lihaksensiirtoa samanlaisilla mekanismeilla. Sukkinyylikoliini ja dekametonium ovat myös neuromuskulaarisia salpaajia, mutta ne toimivat eri mekanismilla. Nämä yhdisteet tuottavat sarkolemmalisen kalvon alun depolarisaation, mikä tekee ACh: sta kyvyttömän tuottamaan vasteen jo depolarisoidussa kalvossa. Useita minuutteja myöhemmin, kun kalvo repolarisoituu, on toissijainen vaihe, jossa reseptorin herkkyys ACh: lle laskee.

Neuromuskulaariset salpaajat ovat ensisijaisesti hyödyllisiä anestesian lisäaineita lihasrelaksaation aikaansaamiseksi. Niistä on hyötyä myös endotrakeaalisen intubaation helpottamiseksi ja hengityslihasten spontaanin supistumisen estämiseksi tietyissä olosuhteissa, kun käytetään tekohengityslaitteita.

Neuromuskulaarista siirtoa voidaan tehostaa käyttämällä lääkkeitä, jotka estävät AChE -entsyymin toimintaa. Neostigmiini ja fysostigmiini ovat palautuvia antikoliiniesteraaseja. Toisin sanoen ne yhdistyvät AChE: n kanssa, johon niillä on suurempi affiniteetti kuin ACh: lla, ja sitovat siten tehokkaasti entsyymin niin, ettei se voi hajottaa ACh: ta. Muutaman tunnin kuluttua neostigmiini ja fysostigmiini irrotetaan entsyymistä myöhempää hajoamista varten muualla kehossa ja palautetaan normaali toiminta hermo -lihasliitokseen. Molemmat lääkkeet ovat voimakkaita korrelaatiolääkkeitä, koska ne sallivat ACh: n kerääntymisen synaptiseen halkeamaan, mikä antaa sille suotuisan kilpailuetun käytettävissä oleviin reseptorikohtiin verrattuna. Diisopropyylifluorofosfaatti on voimakas yhdiste, joka yhdistyy peruuttamattomasti AChE: n kanssa ja edistää pitkäaikaista lisääntymistä hermo-lihasliikkeessä. Sillä on ollut jonkin verran terapeuttista käyttöä, mutta se on kehitetty ensisijaisesti kemialliseksi sodankäyntiaineeksi, ja se on nyt pääasiassa kiinnostava hyönteismyrkkyyn liittyvien toksikologisten vaikutusten vuoksi. Sen käyttö tuottaa erilaisia ​​merkkejä ja oireita. mukaan lukien lihasten kouristukset, hikoilu, vatsakrampit, hengitysvaikeudet ja jopa kouristukset.

AChE -estäjien terapeuttista käyttöä rajoittaa niiden spesifisyyden puute, koska ACh -tasot ovat kohonneet ganglioni-, postganglioni- ja neuromuskulaaristen reseptorikohtien kohdalla. Neostigmiini ja fysostigmiini ovat ensisijaisesti käyttökelpoisia myasthenia graviksen ja glaukooman hoidossa. Molempia käytetään jälkimmäiseen tarkoitukseen, kun taas neostigmiinia käytetään yleisesti myasthenian hoitoon. Antikoliiniesteraasivaikutuksensa lisäksi neostigmiinilla on myös osoitettu olevan suora stimuloiva vaikutus luustolihasten reseptoreihin.

NEUROEFFEKTORIN JUNCTION

Autonomisten hermokuitujen synapsit sydänlihaksen, sileän lihaksen ja rauhasien solujen kanssa ovat anatomisesti ja kemiallisesti monipuolisempia kuin ne, jotka ovat aiemmin käsitellyissä hermosolujen synapsissa ja neuromuskulaarisessa liitoksessa. Näille risteyksille on kuitenkin ominaista myös välittäjäaineiden presynaptinen vapautuminen, jotka diffundoituvat efektorisolukalvon reseptorikohtiin aiheuttaen muutoksia ionien läpäisevyydessä ja käynnistäen fysiologisen toiminnan, kuten lihassolujen supistumisen tai rauhastoiminnan.

Kuvio 8 havainnollistaa neuroefektoreiden liitoksen ei-myelinoidun postganglionisen autonomisen kuidun ja sileiden lihassolujen välillä. Toisin kuin luustolihaksen risteys, tässä on useita kohtia, joissa lähetin vapautuu lihassolukalvoon. Ei-myelinoidun aksonin on osoitettu ulottuvan urastaan ​​joissakin paikoissa ympäröivässä Schwann-solussa ja aiheuttavan siellä laajentumisia, jotka sisältävät välittäjäaineita vapauttavia rakkuloita. Huomaa, että Schwann -solu ei myelinoi näitä aksoneja, vaan ne vain ympäröivät solun taittumien muodostamia uria. Impulssinsiirto aksonia pitkin aiheuttaa neurotransmitterin vapautumista näissä kohdissa, minkä jälkeen lihassolut heräävät tai estyvät. Kuten aiemmin kuvattu hermosolujen synapsi ja toisin kuin hermo -lihasliitos, neuroefektoreiden liitokset voivat joko virittää tai estää efektorisolun. Postganglioniset parasympaattiset hermokuidut vapauttavat ACh: ta ja aiheuttavat joko kiihottavia tai estäviä vaikutuksia spesifisestä efektorisolusta riippuen. Postganglioniset sympaattiset hermokuidut vapauttavat joko NE tai ACh. Suurin osa heistä kuitenkin vapauttaa NE: n. Synaptisesti vapautuneen NE: n vaikutukset ovat vielä monimutkaisempia. Se, onko se kiihottavaa vai estävää, riippuu paitsi innervoituneen efektorisolun tyypistä myös solussa sijaitsevan reseptorikohdan tyypistä.

Lääkkeet ja neuroefektoreiden siirto

Asetyylikoliini, pilokarpiini. ja metakoliini stimuloivat suoraan kolinergisiä (ACh) reseptoreita autonomisissa efektorielimissä. Fysostigmiini ja neostigmiini myös tehostavat aktiivisuutta näissä reseptoreissa, mutta vaikuttavat epäsuorasti antikoliiniesteraasiaktiivisuudestaan. Toisaalta atropiini on voimakas antagonisti neuroefektoriliitoksissa estämällä ACh: n vaikutusta reseptorikohtiin. Norepinefriini, epinefriini, isoproterenoli ja fenyyliefriini stimuloivat suoraan adrenergisiä (NE) reseptoreita. Isoproterenoli on erityisesti beeta -reseptorin stimulantti (agonisti), kun taas fenyyliefriini on alfa -reseptoriagonisti. Päinvastoin, fentolamiini ja fenoksibentsamiini ovat tehokkaita alfa -antagonisteja, jotka estävät siirtymisen näissä risteyksissä. kun propranololi on beetasalpaaja. Lisätietoja saat napsauttamalla tätä!

Aivomme ovat mysteeri, ja ymmärtääksesi sen sinun on oltava neurokirurgi, neuroanatomi ja neurofysiologi.

Käy tällä sivustolla, jossa päivittäiset neurokirurgiset toimet ovat käynnissä.


Ihmisen muistin tallennuksen anatomia

Aivojen osia, jotka toimivat tietojenkäsittelijöinä muistojen luomiseen ja niiden tallentamiseen, ovat prefrontaalinen aivokuori, neokorteksi, basaaligangliat, pikkuaivot, hippocampus ja amygdala. Näillä aivojen eri osilla on erilaisia ​​toimintoja, jotka liittyvät erityyppisiin muistiin.

Prefrontal Cortex

Tämä aivojen osa palvelee tarkoituksiaan lyhytaikaisen muistin varastona. Prefrontaalinen kuori koostuu kahdesta toiminnallisesta sivusta vasemmalla ja oikealla. Molemmat osapuolet palvelevat yhdessä lyhytaikaista työmuistia.

Aivokuori

Tämä on osa aivoja toimii tietojen prosessorina. Tämä on osa aivokuorta, joka osallistuu päättelyyn ja oppimiseen. Sanotaan, että neokortex poimii tietoa hipokampukseen tallennetuista nimenomaisista muistista luodakseen päättelyä ja logiikkaa.

Tyvitumake

Nämä ovat läsnä aivojen sisällä, mikä säilyttää implisiittiset muistot ja tarjoaa automaattisen tai tahattoman oppimisen aivoille aiemmin annetusta tiedosta.

Amygdala

Tämä sijaitsee ajallisessa lohkossa, tämä on yksi aivojen tärkeimmistä osista, jotka palvelevat muistitoimintoa. Amygdalan tiedetään luovan sentimentaalisia ja emotionaalisia vastauksia, jotka sitten liitetään muistiin. Tämä auttaa luomaan pitkäaikaisia ​​episodisia muistoja.

Hippokampus

Aivojen ajallinen lohko pitää tämän pienen rakenteen, jolla on valtava luettelo toiminnoista. Tämä on ratkaisevan tärkeää pitkäaikaisten muistojen luomiseksi. Se toimii aivan kuin katalysaattori pitkäaikaisille episodimuistoille. Hippocampus on myös välttämätön lyhytaikaisen muistin tallennukseen. Jos hippokampus vaurioituu tai poistetaan kirurgisesti, kuten kuuluisa tapaus Henry Molaison, aivot eivät kykene muodostamaan uusia muistoja ja tallentamaan niitä.


Oppimisen tyypit

Voi tuntua itsestään selvältä sanoa, että oppimista on monenlaista, mutta tutkijat ovat tutkineet tätä monitahoista rakennetta monesta näkökulmasta. Ihmiset oppivat monia erilaisia ​​asioita ja käyttävät siinä erilaisia ​​oppimisstrategioita ja aivoprosesseja. Harkitse kolmea skenaariota, jotka korostavat monenlaisia ​​toimintoja ja saavutuksia, joita kaikkia voidaan kutsua & ldquolearningiksi. & Rdquo

1 Kuten luvussa 1 todetaan, tässä raportissa käytetään lyhennettä & ldquoHPL I& rdquo varten Kuinka ihmiset oppivat: Brain, Mind, Experience ja School: Expanded Edition (National Research Council, 2000).

Kolme oppimisskenaariota

Skenaariossa 1 Kayla oppii Pythagoran lauseesta geometrialuokallaan. Hänen välitön motivaationsa on menestyä hyvin matematiikan tentissä, mutta hänellä voi olla muita motiiveja, kuten vaikutuksen tekeminen vanhempiinsa, opettajiinsa ja ystäviinsä, tai ainakin hän ei menetä kasvojaan ylläpitäen kilpailukykyiseen korkeakoulusovellukseen vaaditun arvosanan keskiarvon. tämä materiaali on edellytys matematiikan ja luonnontieteiden edistyneiden aiheiden oppimiselle, kun näemme Pythagoraseen lauseen soveltamisen tietokonegrafiikan ja peliohjelmoinnin kiinnostuksen kohteisiin ja näemme kauneuden ja ajattomuuden lauseen tyylikkäissä ja lopullisissa todisteissa.

Työskennellessään Kayla osallistuu todennäköisesti useisiin oppimistyyppeihin ja -sovelluksiin. Hän luultavasti oppii sekä keskeiset termit että säännöt: sillä hän oppii, että & ldquohypotenuse & rdquo on termi suorakulmion pisimmälle sivulle ja kuinka löytää minkä tahansa hypotenuusan pituus kaavan avulla. Hän aikoo koodata kaava sanoin tai kuvin, jotta hän voi myöhemmin hakea testin sääntö. Hän voi oppia luomaan ja muuttamaan a paikkamalli joka antaa intuitiivisesti pakottavan perustelu lauseelle. Hän saattaa oppia linkki paikkamalli algebralliseen notaatioon, ja hän voi oppia menettelyt tämän symbolisen merkinnän manipuloimiseksi esittää virallinen todiste lauseesta. Hän oppii Käytä Pythagoraan lause läheisiin ongelmiin, kuten kahden koordinaatin välisen etäisyyden löytämiseen tietokoneen näytöltä. Hän voi jopa oppia, miten siirtää suurempi konsepti muihin yhteyksiin, kuten viestintäverkon analysointi (Metcalfe, 2013). 2

Skenaariossa 2 Martina kehittää kykyjään kitaralla. Hänen motiivinsa ovat hyvin erilaisia ​​kuin Kayla & rsquos. Hän aloitti soittamisen soittaakseen omaa lauluaan, mutta muutaman vuoden kokemuksen jälkeen hän on kiinnostunut oppimaan kehittyneempiä taitoja, kuten käyttämään uusia sointuja ja valitsemaan tyylejä, jotta he voisivat paremmin toistaa suosikki muusikoitaan ja rsquo -esityksiään ja käsitellä häntä omia sävellyksiä. Hän on sitoutunut motorinen oppiminen parantaakseen sormityötä, havainnollinen oppiminen poimia sointujen etenemiset tallenteista ja havainnollinen oppiminen katsomalla muiden ja rsquon live- ja tallennettuja esityksiä. Harjoittelu ja rykmentti ovat näkyvästi esillä hänen koulutuksessaan. Hänen soittamisensa on parantunut huomattavasti yksittäisten oppituntien ja hänen mukanaan ponnistelujensa aikana käyttää molempia suullinen ja esimerkkipohjainen opetus parantaa.

Kolmas skenaario on Foldit, 3 tietokonepohjainen peli, jossa pelaajat oppivat löytämään ratkaisuja tunnetusti vaikeaseen proteiinien taittamisen ongelmaan. (Kuva 3-1 on esimerkki siitä, mitä Foldit-oppija-pelaaja näkee.) Foldit on

2 Metcalfe & rsquos -lain mukaan viestintäverkon hyödyllisyys kasvaa suhteessa yhdistettyjen käyttäjien lukumäärän neliöön, koska jokainen voi muodostaa yhteyden muihin käyttäjiin (Metcalfe, 2013).

3 Tietoja Folditista löytyy osoitteesta https://fold.it/portal [marraskuu 2016].

esimerkki & haastavasta pelistä & rdquo: peli, joka on suunniteltu paitsi viihdyttämään myös kouluttamaan tai kouluttamaan käyttäjiä ratkaisemaan todellisia ongelmia (Mayer, 2014). Foldit haastaa pelaajat taittamaan proteiinit mahdollisimman matalaenergiseen tilaan, mikä on vaikea ongelma jopa kaikkein kehittyneimmille tekoälyjärjestelmille (Cooper et al., 2010). Tutkijat voivat analysoida pelaajien löytämiä parhaita ratkaisuja määrittääkseen, voidaanko niitä soveltaa proteiinien ymmärtämiseen tai manipulointiin todellisessa maailmassa. Esimerkiksi vuonna 2011 Foldit -pelaajat, joihin kuuluu eläkeläisiä ja yli 13 maan kansalaisia ​​sekä luonnontieteiden opiskelijoita, paljastivat apinoilla aidsia aiheuttavan viruksen kiderakenteen ja tuottivat ratkaisun, joka oli vältellyt ammattitutkijoita 15 vuoden ajan (Khatib et ai., 2011).

Vuonna 2012 pelin pelaajat rakensivat peliversiota, joka mahdollistaa uusien proteiinien luomisen, entsyymin, joka voi nopeuttaa eri lääkkeissä, myös kolesterolilääkkeissä, käytettävän biosynteettisen reaktion 2 000 prosentilla (Hersher, 2012) ). Khatib ja hänen kollegansa (2011) tutkivat strategioita, joita 57 000 Foldit -pelaajaa käytti saavuttaakseen nämä menestykset.

että avain näihin pelaajiin ja rsquo -tuloksiin on se, että he luoda uusia työkaluja, tässä tapauksessa tietokoneohjelmistot & ldquorecipes. & rdquo Ne myös oppia yhteistyössä muodostamalla tiimejä, jakamalla erityisiä ratkaisuja ja yleisiä ohjelmistoreseptejä, jakamalla tehtäviä ryhmän jäsenten kesken ja päivittämällä säännöllisesti toistensa epäonnistumisia ja onnistumisia.

Nämä skenaariot antavat käsityksen oppimiseen liittyvistä toiminnoista ja prosesseista, ja ne kuvaavat oppimisen monimutkaisuutta jopa melko yksinkertaisten haasteiden ratkaisemiseksi. Kontekstit ovat tärkeitä, samoin kuin erilaiset tekijät, jotka vaikuttavat oppijoiden motivaatioihin ja lähestymistapoihin, sekä erilaiset strategiat ja prosessit, joita oppijat voivat rekrytoida. Tutkimme näitä kysymyksiä tarkemmin tässä ja myöhemmissä luvuissa.

Palaamme näihin kolmeen skenaarioon havainnollistamaan joitain yleisopetustyyppejä, joita tutkijat ovat tutkineet. Korostamme, että nämä eivät ole erillisiä toimintoja, jotka toimivat itsenäisesti, vaan ovat osa monimutkaisia, vuorovaikutteisia oppimisprosesseja.

Oppimisen perustyypit

Oppimista on monenlaista, ja kuten skenaariot havainnollistavat, ne toimivat usein yhdessä. Tässä osassa kuvataan useita tärkeitä tyyppejä, jotka on valittu tutustumaan lukijaan oppimisen laajuuteen, monimuotoisuuteen ja dynaamiseen luonteeseen sen sijaan, että tarjoaisimme kattavan luokittelun oppimistyypeistä. Aloitamme oppimismuodoista, joita voidaan pitää & ldquoknowledge lean & rdquo -tapahtumina, kuten tottumusten ja mallien oppiminen, ja siirrymme kohti monimutkaisempia, & rdquok Knowledge-rikkaita & rdquo-oppimismuotoja, kuten päättelyä. Tietopohjaiset tyypit voivat olla implisiittisiä, esiintyä oppijoiden rsquo-tietoisen tietoisuuden ulkopuolella ja vaatia rajoitettua suullista sovittelua. Selkeämpi oppiminen sisältäisi oppimisen malleilla ja oppimisen, joka toteutetaan oppijan ja vastausten tarkoituksella.

Oppimistyyppejä tutkitaan usein laboratorioympäristössä, jossa pyritään yksinkertaistamaan oppimistehtävää ja & ldquostrip pois & rdquo -vivahteita, jotka heijastavat tiettyjä yhteyksiä. Usein näihin tutkimuksiin osallistuvat ovat länsimaisia, koulutettuja, teollistuneita, rikkaita ja demokraattisia kulttuureja, mikä voi rajoittaa havaintojen yleistettävyyden ihmisiin, jotka asuvat erilaisissa kulttuurikonteksteissa (katso luku 1 ja liite C WEIRD -ongelmasta). Todellisessa maailmassa oppimistilanteisiin liittyy lähes aina useita oppimisprosesseja, ja niihin vaikuttavat aina asiayhteys sekä oppijan omat ominaisuudet ja mieltymykset.

Tottumusten muodostuminen ja hoitaminen

Tottumukset ovat käyttäytymismalleja ja ajattelumalleja, jotka tulevat syvälle ja tuntuvat sujuvilta tietyissä yhteyksissä (Wood et al., 2002). Tavat voivat olla positiivisia (esim.

terveellisten välipalavalintojen tekeminen tai yhden & rsquos-matematiikkatehtävän tarkistaminen), tai ne voivat olla haitallisia (esim. aterioiden jättäminen väliin ja karkkipatukan nappaaminen automaatista tai luovuttaminen, kun yhden & rsquos-matematiikan kotitehtävät vaikuttavat vaikeilta). Sekä tottumusten oppiminen että opettamatta jättäminen tapahtuu vähitellen ja yleensä alitajuisesti, vaikka ihminen voi saada tietoonsa omat tottumuksensa ja pyrkiä vahvistamaan tai muuttamaan niitä tietoisesti. Tottumukset ovat yleensä itseään vahvistavia, koska niillä saavutetaan jokin lyhyen aikavälin tavoite ja ne toteutetaan suhteellisen automaattisesti. Erityisesti huonoja tapoja on tunnetusti vaikea poistaa. Hyvät tavat, kun ne ovat vakiintuneet, voivat kasvaa rikkaiksi käyttäytymismalleiksi, jotka auttavat oppijaa menestymään.

Tottumusten asteittainen oppiminen ja oppimatta jättäminen noudattaa periaatteita ilmastointi, tiedostamaton oppimismuoto, jossa säädetään automaattisesti päätöksiä ja käyttäytymistä, kun tiettyjä ja tuttuja asiayhteyteen liittyviä vihjeitä tai laukaisimia on läsnä. Näitä päätöksiä ja käyttäytymistä voidaan vahvistaa, kun niitä seuraa läheisesti palkinto, esimerkiksi kun karkkipatukka maistuu hyvältä ja antaa energiaa (vaikka kiirettä seuraa energiatapaturma) tai kotitehtävien tarkistustapa paljastaa huolimattoman virheen . Palkinnot voivat olla ulkoisia, mutta ne voivat myös tuottaa oppija, kuten kun Martina, kitaraopiskelija, huomaa, että hänen soittamisensa on parantunut, koska hänellä on tapana harjoitella joka päivä ennen nukkumaanmenoa.

Palkintojen todennäköisyydellä ja aikahorisontilla on myös merkitystä. Esimerkiksi Martina ei ehkä huomaa mitään eroa pelaamisessa heti sen jälkeen, kun hän on aloittanut säännöllisen harjoittelun, ja hänellä saattaa olla houkutus luopua ennen kuin hän kokee palkinnon. Tai, ahkera oppilas, joka tarkistaa matematiikkatehtävänsä, ei ehkä näe palkkiota ylimääräisestä vaivannäöstään, jos läksyt arvioidaan suoritettaviksi, joten huolimattomia virheitä ei lasketa. Voidaan ajatella, että tottumuksista tulee vahvimmat, kun käyttäytyminen aina palkitaan & mdashwhen Martina & rsquos edistyminen on tasaista ja matematiikan opiskelija ansaitsee aina kiitosta ja mdash, mutta ennustettavat palkinnot todella vähentävät tapojen kestävyyttä. Toisin sanoen huonoja tapoja on usein vaikeampi sammuttaa, kun ne palkitaan vain ajoittain, ja hyvien tapojen hyödyt voivat tuntua epäselviltä, ​​kun palkitseminen pidetään itsestäänselvyytenä. Jos esimerkiksi vanhempi palkitsee ajoittain lapsen ja ärtymyksen raivokohtauksia, ja hän raivokohtaus saattaa vastustaa sukupuuttoa. Lapsi oppii, että hänet saatetaan mahdollisesti palkita kiukuttelusta, ja siitä tulee sitkeämpi. Samoin, vaikka Martinan on ehkä pakotettava itsensä jatkamaan harjoituksia iltaisin, sinä yönä, jolloin hän yhtäkkiä tekee läpimurron, hänen panoksensa tekee palkinnosta entistä makeamman.

Ihmiset ajattelevat usein hallitsevansa käyttäytymistään järkevästi ja käyttäytyvänsä tavalla, koska ovat tehneet tietoisen päätöksen. Tottumukseen perustuvien tekojen yleisyys osoittaa kuitenkin, että suurta osaa käyttäytymisestämme ei ole tietoisesti valittu. Sekä negatiiviset tottumukset, kuten pakko tarkistaa yhden & rsquos -matkapuhelimen viestit, että positiiviset tottumukset, kuten aamuharjoitukset, käynnistetään usein ilman tietoista päätöstä osallistua toimintaan: yksi alkaa ennen kuin taju on täysin muodostumassa. Tämä tarkoittaa

että uuden hyvän tavan luominen saattaa aluksi vaatia ponnisteluja ja tahdonvoiman merkittävää soveltamista. Kun Martina työskentelee kitaransoiton parissa, hän kehittää hyviä tapoja pitää kitaraa kaula ylöspäin eikä alaspäin, istua suoralla selällä ja pitää valitsinta riittävän löysällä, jotta sillä olisi jonkin verran soittoa, tottumuksia, jotka ovat hänelle kriittisiä taitojen kasvu. Ajan myötä näiden käyttäytymisten on muututtava automaattisiksi eikä tarkoituksellisiksi, jos hänellä on riittävästi henkisiä voimavaroja uusien kappaleiden ja tekniikoiden oppimiseen.

On helppo olla kärsimätön sellaisten oppijoiden suhteen, jotka eivät ole vielä juurruttaneet onnistuneita oppimistottumuksia, kuten tarkkaavainen kuuntelu, ääriviivojen luominen ennen kirjoittamista tai luetun materiaalin säännöllinen yhteenveto, ja tehdä johtopäätös, että he eivät yritä kovasti oppia. Mutta nämä oppimistottumukset vaativat aluksi ponnisteluja ja saavat vain vauhtia ajan myötä. Kun ne on hankittu, ne voivat tulla oppijan toiseksi luonteeksi vapauttaen huomioresursseja muihin, kognitiivisesti vaativampiin tehtäviin.

On monia tapoja luoda tapa, kuten klassinen ilmastointi. 4 Ivan Pavlov & rsquos -tutkimus klassisesta ilmastoinnista on niin tunnettu, että se näkyy sarjakuvissa: Pavlov huomasi, että koira sylkee automaattisesti, kun sille esitetään ruokaa. Taitavasti hän alkoi soittaa kelloa aina, kun esitteli koiralle ruokaa. Pian hän huomasi, että koira sylki, kun se kuuli kellon, vaikka ruokaa ei ollutkaan. Tällaista klassista hoitoa voidaan pitää ympäristön sopeutumisen muotona siinä mielessä, että syljeneritys helpottaa ruoan sulamista.

Vaikka hoitaminen on mukautuva oppimisprosessi, se voi joskus johtaa ei -toivottuihin seurauksiin, kuten joissakin hankituissa maku -vastenmielisyyksissä tai väärinkäytettyjen lasten tapauksessa, jotka oppivat epäsosiaalisia strategioita suojautuakseen. Esimerkiksi syöpäpotilaat, joilla tulee pahoinvointia kemoterapialääkkeistä, voivat alkaa tuntea pahoinvointia jopa ajatellessaan lääkkeitä tai syöessään ruokaa, jonka he olivat syöneet ennen hoitoa (Bernstein et ai., 1982).

Ehdollinen oppiminen on niin selviytymisen ja sopeutumisen perusedellytys, että se ulottuu pelkän henkisen käsittelyn ulkopuolelle ja sisältää myös kehon mukautuvia käsittelymalleja. Esimerkiksi on olemassa todisteita siitä, että immuunijärjestelmä on klassisen hoidon alainen. Tutkijat ovat havainneet, että immuunijärjestelmän reaktioita voidaan tukahduttaa tai tehostaa oppineena vastauksena makuärsykkeeseen (Ader et ai., 2001 Schedlowski et al., 2015). Tämä työ on synnyttänyt uuden monitieteisen kentän, joka tunnetaan nimellä psychoneuroimmunology, joka tutkii mahdollisuuksia käyttää immuunijärjestelmän hoitoa taudin torjumiseksi. Tarkoituksessamme se korostaa, että oppiminen on perustavaa laatua

4 Yksi tottumuksen oppimisen ominaisuuksista on se, että se on asteittaista. Klassinen ilmastointi ei kuitenkaan ole aina asteittaista. Jopa yksittäinen altistuminen maulle, joka myöhemmin aiheuttaa vatsakipua, voi johtaa kyseisen maun välttämiseen (Garc & iacutea et ai., 1955). Siitä huolimatta sisällytämme klassisen ehdollistamisen tähän tapaan muodostaa tapoja, koska se on yksi tärkeimmistä tavoista muodostaa mekanismeja.

ihmisten ja kaikkien eläinten omaisuutta. Kokemus ei muokkaa vain mieltämme, vaan myös kehomme.

Observatorinen oppiminen

Ihmiset oppivat myös tarkkailemalla ja mallintamalla muiden käyttäytymistä, asenteita tai emotionaalisia ilmaisuja, jäljittelemällä käyttäytymistä tai taitoa tai ilman sitä. Ihmisiä ja rsquo-lahjakkuuksia, harvinaisia ​​eläinten keskuudessa, havainto-oppimiseen on kutsuttu & ldquono-trial learning & rdquo (Bandura, 1965), koska se on jopa nopeampi kuin yhden kokeilun oppiminen, joka on havaittu eläimillä, joilla on vahva sisäänrakennettu taipumus muodostaa tiettyjä yhdistyksiä (esim. , ruoan maun ja sitä seuraavan vatsakivun välillä). Havainnoinnilla oppiminen antaa oppijalle mahdollisuuden lisätä ohjelmistoonsa uusia käyttäytymismalleja minimoimalla kokeilu-erehdys-oppimisen kustannukset, ja se voi usein edetä ilman nimenomaista palautetta.

Havainnoinnilla oppiminen on hienostunut taito, joka vaatii kehittynyttä kognitiivista kykyä jäljitellä, tulkita ja päätellä (Blackmore, 2000). Se vaatii oppijaa havaitsemaan jotain, joka ei välttämättä ole heti näkyvissä (kuten asenne tai resepti), ja miettimään, miten hän voi toistaa havaitsemansa. Martina todennäköisesti oppii parantamaan kitaransoitoaan katsomalla ja kuuntelemalla huolellisesti, kun hänen opettajansa soittaa, vaikka hän tai opettaja eivät voisi kuvata sanoin kaikkia oppimansa osa -alueita.

Ihmisen taipumus oppia havainnoimalla korostaa oppijan sosiaalisen ympäristön merkitystä, yhteys, joka on jo pitkään luotu. Banduran ja työtovereiden 1960 -luvulla tekemät tutkimukset osoittivat havainnoivan oppimisen ja sosiaalisen mallintamisen roolin oppimisessa ja motivaatiossa (Bandura, 1989 Bandura ym., 1961, 1963). Tutkijat havaitsivat, että jotta mallinnus olisi onnistunut oppimismenetelmä, oppijoiden on paitsi kiinnitettävä huomiota mallinnetun käyttäytymisen kriittisiin osiin, myös jätettävä huomiotta käyttäytymisen tai taidon epäolennaiset piirteet, ja heidän on myös kyettävä muistamaan ja toistamaan havaitsemansa . Kolmannen oppimiskenaarion Foldit -pelaajat hyötyvät havainnollisesta oppimisesta, koska he noudattavat sekä yleisiä strategioita että erityisiä ratkaisuja, joita he näkevät vertaistensa tekevän. He järjestävät tiimejä, online -foorumeita ja reseptivarastoja erityisesti edistääkseen omaa havainnollista oppimistaan.

Eri tekijät voivat vaikuttaa havainnolliseen oppimiseen. Esimerkiksi henkilökohtainen käsitys omasta mahdollisesta roolistaan ​​ja tavoitteestaan ​​suhteessa havaittuun käyttäytymiseen vaikuttaa siihen, kuinka hyvin hän toistaa oppimiskäyttäytymisen (Lozano et ai., 2006 Zacks et al., 2001). Mutta on jo pitkään tiedetty, että ihmiset ottavat helposti vihjeitä käyttäytymisestä toisilta, etenkin viranomaisilta, kuten opettajilta tai vanhemmilta, mutta myös vertaisilta (Schultz et al., 2007). Vertaistarkkailu on keskeinen tietolähde kuvaavat normit: sosiaalisesti läheisten ihmisten käyttäytymisstandardit, jotka ovat

kysyi nähdä, miten ikätoverit todella käyttäytyvät. Sitä vastoin, kieltomääräykset kuvaile miten ihmiset pitäisi käyttäytyvät ja ovat perinteisesti korkeampien viranomaisten tarjoamia. Sekä kuvaavat että kieltävät normit edistävät oppimista sosiaalisissa olosuhteissa.

Kuvaavat normit vaikuttavat erityisesti oppimiseen (Cialdini, 2007). Esimerkiksi ihmiset roskaavat todennäköisemmin, kun he havaitsevat paljon muuta roskaa maassa, vaikka he tietävät, että roskaaminen on virallisten sääntöjen vastaista. Viestit, kuten & ldquoMonet roskaavat. Älä ole yksi heistä! & Rdquolla voi olla paradoksaalinen vaikutus roskaantumisen lisäämiseen, koska se ehdottaa kuvaavaa normia, jonka mukaan roskaaminen on yleisesti siedetty (Cialdini et ai., 1990). Opettajat ja vanhemmat valittavat usein, että oppilaat näyttävät kiinnittävän enemmän huomiota vertaistensa tekemisiin kuin arvovaltaisempien äänten antamiin neuvoihin. Tämä taipumus suosia kuvaavia normeja on kuitenkin hyödynnetty & ldquopeer learning & rdquo -lähestymistavalla, joka kannustaa oppijoita vuorovaikutukseen ja opettamaan toisiaan (Crouch ja Mazur, 2001 Slavin, 2016). Kuvaavien normien ymmärtäminen korostaa tarvetta luoda luokkahuonekulttuureja, jotka edistävät korkealaatuista vertaisoppimista erityisesti kuvaavien normien avulla (Hurley ja Chater, 2005).

Empiiriset tutkimukset havainnollistavat myös havainto -oppimisen kulttuurisia eroja. Esimerkiksi työskentely 5–11-vuotiaiden amerikkalaisten ja mayojen lasten parien kanssa, Correa-Ch & aacutevez ja Rogoff (2009) näyttivät yhdelle lapselle, kuinka rakentaa uusi lelu, kun toinen lapsi oli lähellä tekemässä samanlaista toimintaa itsenäisesti ilman nimenomaisia ​​ohjeita. Sitten he pyysivät toista lasta yrittämään tehtävää jäsennellyssä opetustilanteessa. Tutkijat havaitsivat, että lapset, jotka työskentelivät ensin itsenäisesti, olivat oppineet muiden lasten tarkkailusta. He totesivat myös, että lasten ja rsquos -havaintojen oppiminen oli erilaista riippuen heidän kulttuuriyhteisöstään ja altistumisestaan ​​länsimaiseen koulutukseen (guatemalalaisten tapauksessa). Tässä tutkimuksessa mayojen lapset katsoivat todennäköisemmin tarkasti, kun toiselle lapselle annettiin opetusta, kun taas amerikkalaiset lapset ja maya -lapset, jotka olivat enemmän alttiina länsimaiselle koulutukselle, keskittyivät todennäköisemmin yksinomaan omaan tehtäväänsä katsomisen sijasta . Lapset, jotka oppivat eniten odotusjakson aikana, olivat perheistä, joilla oli perinteisimmät maya -käytännöt.

Implisiittinen mallinoppiminen

Havainnollinen oppiminen ei ole ainoa tapa, jolla henkilö voi oppia ilman ulkoista palautetta tai palkintoja. Implisiittinen mallin oppiminen, kutsutaan myös tilastollinen oppiminen, sisältää säännöllisten mallien oppimisen tietyssä ympäristössä ilman aktiivista aikomusta tehdä niin. Tämäntyyppinen oppiminen edellyttää laajempaa altistumista mallille, joka riittää tiedostamaan sääntöjenmukaisuudet tiedostamattomasti muuten epäsäännöllisessä kontekstissa ilman tietoista huomiota ja pohdintaa (Willingham et al., 1989). Tilastollista oppimista havaitaan vuonna

monilla lajeilla ja eri ikäryhmissä ihmisillä, ja se ei ole suhteessa älykkyyteen, edes pikkulapset voivat tehdä sen (Cleeremans, 1996). Vuonna 1996 tehdyssä tutkimuksessa tutkijat altistivat 8 kuukauden ikäisille imeväisille 2 minuutin jatkuvan, yksitoikkoisen puhevirran, joka oli satunnainen lukuun ottamatta useiden hölynpölyjen sanojen toistuvaa mallia, joka koostui kolmesta tavusta (esim. & Ldquobi-da-ku & rdquo ) (Saffran et ai., 1996).Vaikka sanojen välillä ei ollut aukkoa, pikkulapset osoittivat uuden suosion tämän altistumisen jälkeen ja kuuntelivat pidempään uusia hölynpölyä kuin sanat, jotka he olivat jo kohdanneet.

Kielten oppiminen on hyvä esimerkki tilastollisesta oppimisesta, koska ihmiset spontaanisti ja ilman tietoisia ponnisteluja käyttävät kielen sisältämiä laillisuuksia tuottamaan omia lausuntojaan (Bybee ja McClelland, 2005). Kuvittele, että kuulet uuden verbin, & ldquosniding, & rdquo, mikä tarkoittaa, & ldquoto yritä nöyryyttää jotakuta halventavalla huomautuksella. & Rdquo Voit käyttää verbiä menneessä aikamuodossa, kuten voisit sanoa, & ldquohe nyökkäsi serkulleen, & rdquo soveltamalla tavallista & ldquo+ed & rdquo -tapaa menneessä ajassa, tai, & ldquohe snid serkkunsa, & rdquo, joka perustaa verbisi muille vastaaville epäsäännöllisille verbeille, kuten & ldquohide & rarrhid, & rdquo & ldquoslide & rarrslid & rdquo ja & ldquobite & rarrbit. & rdquo Voisit jopa sanoa, ldquo & rdquo & ldquosnade, & rdquo tai & ldquosnud & rdquo, koska et ole ymmärtänyt sitä, olet oppinut säännöt menneisyyden ilmoittamisesta englanniksi.

Oppimismallit ilman palautetta edellyttävät yleensä laajempaa kokemusta ympäristöstä ja ovat asteittaisia. Tällä tavalla opittuja laillisuuksia ei ehkä ole helppo ilmaista sanallisesti, koska ne eivät ole seurausta nimenomaisesta hypoteesin muodostamisesta ja testaamisesta. Kuva 3-2 osoittaa, kuinka oppija voi poimia kuvioita ympäristöstä ilman, että opettaja tai vanhempi antaa palautetta. Tässä ympäristössä 80 ympyrää, joiden koko ja väri vaihtelevat, on jaettu erilaisiin klustereihin. Vaikka mikään ympyröistä ei ole luokiteltu tai niille on annettu tunniste, on mahdollista nähdä, että ne jakautuvat neljään kimppuun. Monet reaalimaailman luokat ovat kömpelöitä juuri tällä tavalla. Esimerkiksi luokka lintu kattaa useita ominaisuuksia, jotka liittyvät toisiinsa, kuten pesiminen puissa, muniminen, lentäminen, laulu ja hyönteisten syöminen. Muut luokat, kuten käärmeitä ja kalastaa on erilaisia ​​konstellaatioita korreloiduista ominaisuuksista (Rosch ja Mervis, 1975). Oppijat oppivat usein tunnistamaan, mitkä ominaisuudet määrittelevät kategorioita, yksinkertaisesti ajan mittaan havaitsemalla, jopa pienet lapset tunnistavat esimerkiksi, että se olisi outo, epätodennäköinen eläin, joka lainaa sihinää ja hilseilyä käärmeiltä, ​​mutta höyheniä ja sirkutusta linnuilta.

Perceptuaalinen ja motorinen oppiminen

Olemme nähneet, että jotkut oppimistyypit ovat tiedostamattomia ja jotkut vaativat tarkoituksellista tarkoitusta. Aistinvarainen ja motorinen oppiminen ovat tapoja, joilla henkilö oppii taitojaan ensisijaisesti aistikokemusten kautta. Tämäntyyppinen oppiminen voi tapahtua ilman, että oppija voi ilmaista sanoin, miten se tapahtui, mutta sitä voidaan tarkoituksella jatkaa. Opettele kuulemaan ero

KUVA 3-2 Hahmontunnistus.
HUOMAUTUS: Kuvittele maailma, joka sisältää nämä 80 ympyrää, joiden koko ja väri vaihtelevat. Yksilöt voivat määrittää klustereita piireihin saamatta palautetta. He voivat esimerkiksi ryhmittää ympyrät niiden sijainnin mukaan kaaviossa, värin, koon jne. Mukaan.

suurten ja pienien sointujen välillä, golfin tai tenniksen keinun harjoittaminen, yhden taidon parantaminen auton sujuvassa ohjaamisessa tai oppiminen (ihotautilääkärinä) erottamaan hyvänlaatuiset ja pahanlaatuiset ihokasvut ovat kaikki esimerkkejä tällaisesta oppimisesta. Näin opitut taidot lisääntyvät vähitellen vuosien tai vuosikymmenten harjoittelun aikana. Erilaiset koulutusjärjestelmät voivat nopeuttaa taitokoulutusta, mutta yleensä ei ole olemassa yksinkertaista pikakuvaketta, joka tuottaa taitavaa suorituskykyä ilman pitkiä harjoittelutunteja, sillä se suorittaa harjoituksen ilman erityistä ohjeistusta, joka tuo voittoja (Ericsson, 1996).

Moottorin oppiminen, kuten uimisen, polkupyörän ajamisen tai kitaransoiton oppiminen ilman surinaa, on usein erittäin spesifinen. Toisin sanoen, jos kitaransoittoa oppivaa henkilöä pyydetään vaihtamaan, mitkä käsilangat ja mitkä sormet soittavat, hän taantuu yhtäkkiä lähes aloittelijan tasolle (Gilbert et al., 2001). Tämä korkea spesifisyys on liitetty aivojen alueiden muutoksiin, jotka aktivoituvat nopeasti kohteen näyttämisen jälkeen ja ovat erikoistuneet havaintoon. On helppo unohtaa kuinka dramaattisesti ihmiset ja rsquos

Kokemus voi muuttaa käsityksiä ja tekoja, koska kun ne ovat muuttuneet, yksilöllä ei ole enää pääsyä aikaisempaan käsitykseen.

Ihmiset oppivat maailmasta aistiensa kautta, mutta oppiminen muuttaa nämä samat aistit. Sekä havainto- että motorinen oppiminen voivat johtaa yllättävän voimakkaisiin muutoksiin havaintojärjestelmässä. Silmiinpistävä osoitus tästä on ilmiö, joka tunnetaan nimellä McCollough Effect (McCollough, 1965), jossa hyvin lyhyt altistuminen joillekin esineille voi vaikuttaa suhteellisen pitkäaikaisesti muiden kohteiden jatkuvaan kokemukseen.

Katso esimerkiksi kuviota kuvassa 3-3 ja varmista, että pysty- ja vaakasuuntaiset raidalliset kvadrantit näyttävät mustavalkoisilta. Sitten vuorotellen katsot punaisia ​​ja vihreitä raitakuvioita kuvassa 3-4 3 minuutin ajan ja katsot kutakin kuviota 2-3 sekuntia kerrallaan. Katso nyt taaksepäin neljän neljänneksen mallia kuvassa 3-3. Pystysuoria viivoja sisältävien kvadranttien pitäisi näkyä punaisina ja vaakasuoria viivoja sisältävien kvadranttien vihreänä. Celeste McCollough & rsquos -selitys, joka saa edelleen empiirisen vahvistuksen, on se, että aivojen visuaalisen käsittelyn alkuvaiheessa sopeudutaan suuntautumisen ja

KUVA 3-3 McCullough -vaikutus, osa 1. Katso tekstin ohjeet näiden kuvioiden katsomiseen, ennen kuin käännät sivua kuvaan 3-4.
LÄHDE: Mukautettu McCulloughista (1965).

KUVA 3-4 McCullough -vaikutus, osa 2. Ennen kuin tutkit näitä kuvia, katso tekstin ohjeet kuvan 3-3 katsomista varten.
LÄHDE: Muokattu McCulloughista (1965).

väri. Tämä mukautus, joka luo orientaatiokohtaisia ​​vertailupisteitä, joihin myöhempää värillistä palkkia verrataan, on yllättävän vankka. Vain 15 minuutin altistuminen punaisille ja vihreille raidoille voi saada ihmiset näkemään värierot neljänneksissä, jotka kestävät 3,5 kuukautta (Jones ja Holding, 1975). Jos noudatit yllä olevia katseluohjeita, kokemuksesi maailmasta vain 3 minuutissa on vaikuttanut kestävästi ja vaikeasti tukahduttavaan näkemykseesi.

Kuvissa 3-5 ja 3-6 esitetään toinen esimerkki siitä, kuinka hyvin lyhyt kokemus voi nopeasti muuttaa tulevaisuuden käsityksiä. Katso ensin kuvaa 3-5, ennen kuin katselet kuvaa 3-6. Jos, kuten useimmat ihmiset, et pysty tunnistamaan kaikkia neljää kohdetta kuvissa 3-5, voit kokea turhauttavan mutta koukuttavan ilmiön, ettet pysty muodostamaan yhtenäistä tulkintaa visuaalisesta maailmasta. Katso nyt kuvaa 3-6. Tämän kuvan kuvat tarjoavat vihjeitä, jotka tekevät kuvasta 3-5 peräisin olevat kuvat helposti tulkittaviksi. Jos palaat nyt katsomaan kuvia kuvassa 3-5, et todennäköisesti voi palata ymmärtämättömyyteen. Hämmästyttävä ero sen välillä, miten kuvissa 3-5 olevat kuvat näyttivät sinulle ennen ja jälkeen selventävän kokemuksen näkemisestä Kuva 3-6 tarjoaa vakuuttavan, nopean analogisen kokemuksen suuremmalle, usein vähitellen kertyneelle voimalle muuttaa näkemäämme.

Aistimotorisella oppimisella voi myös olla suuri rooli akateemisen tiedon kehittämisessä. Se ei ainoastaan ​​kykene näkemään ja erottamaan kirjaimia lukemista varten, vaan tukee myös sitä, mitä Goodwin (1994) kutsui & ldquoprofessional vision. & Rdquo Goodwin kuvasi tapoja, joilla arkeologian koulutus sisältää muutoksia siihen, miten havainnollisesti organisoidaan tutkimuskohteita, kuten kaivauspaikalta löydetyn lian rakenne ja väri.

KUVA 3-5 Tietämätön kuvion tulkinta.
HUOMAUTUS: Voitko tunnistaa vasemmassa yläkulmassa olevan kuvan ja eläimet kolmesta mustavalkoisesta kuvasta? Kokeile hetki, ja jos et pysty, katso vinkkejä kuvasta 3-6. Kun näet kuvan 3-6 kuvat ja näet sitten kuvien kohteet täällä, et todennäköisesti koskaan voi & ldquounsee & rdquo esineitä, joten nauti ymmärtämättömyyden hetkestä ennen kuin katsot vihjeitä.
LÄHTEET: Vasemman yläkulman kuvan valokuvaaja on tuntematon (katso esimerkiksi http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2016/05/18/sometimes_a_cigar_isn_t_just_a_cigar.html), mutta yksi varhaisista lähteistä se on Arron Bevin & rsquos Facebook -sivu: https://www.facebook.com/Bevvoo/posts/487921018070478). Loput kolme kuvaa ovat komitean luomia.

On mahdollista järjestää opetuskokemuksia, jotka maksimoivat ihmisten ja rsquos -kykyjen hyödyntää havainnollista oppimista. Kellman ja hänen kollegansa (2010) ovat kehittäneet lyhyitä verkkomoduuleja, jotka tukevat havainnollista oppimista matematiikassa. Moduuleja käyttävät opiskelijat tekevät nopeita päätöksiä 120 ongelmaan. Heidän on esimerkiksi päätettävä, mikä kolmesta yhtälöstä käyttää kaikkia samanlaisia

KUVA 3-6 Vinkkejä kuvion tulkintaan edellisessä kuvassa.
HUOMAUTUS: Kun näet näissä kuvissa kirkkaan sikarin, sammakon, seepra ja pingviinin, näet ne helposti kuvassa 3-5. Itse asiassa se voi olla sinulle mahdotonta ei nähdä heidät.
LÄHDE: Kuvat ovat osoitteesta https://www.flickr.com/creativecommons ja ne ovat saatavilla julkisen Creative Commons -lisenssin alla. Valokuvaajat ovat Gabriel Gonz & aacutelez (sammakko), Laura Wolf (seepra) ja nchans (pingviini).

mutta eri operaattoreissa (esim. 3X + 5 vs. & ndash3x + 5), käy tietyn kaavion kanssa ja mikä kolmesta kuvaajastä kulkee tietyn yhtälön kanssa. Valittuaan vastauksen opiskelijat näkevät vain oikean vastauksen ilman selitystä. Tavoitteena on saada oppilaat näkemään rakenne, ei selittämään sitä. Samankaltaisten yhtälöiden ja samankaltaisten kaavioiden rinnakkaiset vastakkaiset tapaukset luovat viininmaisteluun verrattuna. Lähikontrastien tutkiminen auttaa ihmisiä oppimaan havaitsemaan ominaispiirteet. Moduulin suorittaneet kahdestoista luokan oppilaat lähes kolminkertaistivat kykynsä kääntää kaavioita ja yhtälöitä, vaikka he olivat aiemmin suorittaneet algebran.

Käsitteellisen oppimisen merkitys akateemisille aiheille voi helposti olla

aliarvioitu. Yksi syy on se, että asiantuntijat eivät ehkä ymmärrä, kuinka suuri osa heidän ymmärryksestään johtuu havainnollisesta oppimisesta. Kuten aiemmin mainittiin, kerran opittuaan näkemään jotain on vaikea muistaa miltä se näytti aloittelijana. Asiantuntijat eivät ehkä ymmärrä, että aloittelijat eivät voi nähdä sitä, mitä he itse näkevät, koska se tuntuu niin itsestään selvältä heidän käsitykselleen.

Faktojen oppiminen

Ihmisillä on monia syitä oppia tosiasioita ja tietoja, kuten jaksollisen järjestelmän elementtejä tai teollisen vallankumouksen aloittaneita tekijöitä, ja he voivat tehdä sen tahallisesti tai huomaamatta. Yksi altistuminen hämmästyttävään tosiasiaan, kuten se, että ihmisen ja koalan sormenjäljet ​​ovat hyvin samankaltaisia, voi riittää kuuntelijan muistaa ja myöhemmin muistaa sen, vaikka hän saattaa unohtaa milloin ja mistä hän on oppinut sen.

Vaikka tosiasioiden oppiminen voi tuntua arkiselta ja erittäin rajoittavalta siinä, mitä se voi saada oppijan liikkeelle, se on eräänlainen oppiminen, jossa ihmiset menestyvät muihin eläimiin verrattuna. Sen avulla opettajat voivat välittää tietoa tehokkaasti oppijoille hyödyntämällä kielen voimaa. Voima ja mukavuus pystyä yksinkertaisesti sanomaan jotain jollekin ja saada se muuttamaan käyttäytymistään on kiistaton. Luonnontieteilijä, joka kertoo retkeilijälle sienen syömisen todennäköisistä seurauksista Amanita phalloides välittää tietoa, joka olisi epäkäytännöllistä, ellei jopa tappavaa, retkeilijän oppia kokemuksesta.

Vaikka tosiasia voidaan oppia kerralla tai kerrottuna, on tärkeää huomata, että tämä ilmeinen tehokkuus ja suoruus voivat olla harhaanjohtavia. Tosiasiat opitaan harvoin yhdessä tapauksessa, ja tarkkoja yleistyksiä harvoin opitaan yhdestä esimerkistä. Yleensä vain tapauksissa, joissa oppijoilla on jo huomattavaa taustatietoa, yksi esimerkki tai yksi altistustapaus voi riittää (esim. Retkeilijän on tiedettävä jo paljon myrkyistä ja sienistä arvostaakseen tietoa Amanita phalloides). Lisäksi huomattava joukko muistia koskevia tutkimuksia osoittaa, että toistuvat mahdollisuudet hakea tosiasioita vahvistavat muistia, varsinkin jos ne leviävät ajan, sijainnin ja oppimiskontekstin mukaan (Benjamin ja Tullis, 2010, luku 6).

Tosiasioiden oppimista ei tarvitse riidellä: Sitä edistetään, kun oppijat kehittävät asioita yhdistämällä opittavat tiedot muihin jo olemassa oleviin tietoihin (Craik ja Tulving, 1975). Voitaisiin yksinkertaisesti yrittää muistaa, että Kristoffer Kolumbus syntyi vuonna 1451, tai tämä tosiasia voitaisiin yhdistää muihin, kuten että Itä -Rooman valtakunta (Bysantti) kaatui 2 vuotta Kolumbuksen syntymän jälkeen (Konstantinopolin kukistuttua vuonna 1453), yhteys, joka lisää merkityksen molemmille tosiasioille. Muistettavien kohteiden järjestäminen toisiinsa liittyviin ryhmiin helpottaa niiden säilyttämistä (Bower ym., 1969), samoin kuin vahvan henkisen kuvan muodostaminen tiedosta (Sadoski ja Paivio, 2001). Taksi

kuljettajilla on parempi muisti kadun nimille, kun ne ovat osa jatkuvaa reittiä, kuin jos kadun nimet esitetään satunnaisessa järjestyksessä (Kalakoski ja Saariluoma, 2001). Kaikkia näitä tuloksia yhdistää ajatus, että rikkaaseen rakenteeseen sijoitetut tosiasiat on helpompi muistaa kuin yksittäiset tai irrotetut.

Oppiminen tekemällä viittauksia

Ymmärtääkseen maailmansa ihmisten on usein tehtävä johtopäätöksiä, jotka eivät ole varmoja oikeasta, mutta välttämättömiä eteenpäin. Filosofi Charles Sanders Peirce käytti termiä & ldquoabduktiivinen päättely & rdquo kuvaamaan tämän tyyppistä päätelmää. Hän kuvaili sitä muodostaen mahdollisen selityksen havaintojoukolle. Esimerkkinä tällaisesta päättelystä John Couch Adams ja Urbain Jean Joseph Leverrier päättelivät, että tietyn massan aiemmin havaitsematon planeetta on sijoitettava Uranuksen ulkopuolelle. Tämän ennustuksen jälkeen Johann Gottfried Galle löysi Neptunuksen vuonna 1846.

Kemiaopiskelijat, jotka päättelevät, että aineet ovat & ldquoicid & rdquo tai & ldquobase & rdquo, ja hypoteesivat mahdolliset sähköstaattiset vuorovaikutukset niiden välillä on toinen esimerkki sieppauksesta (Cooper et al., 2016). Kuitenkin sieppausta eivät harjoita vain tiedemiehet. Koiranomistaja, joka näkee koiran jalanjälkiä ruokasalin pöytäliinassa, roiskuneen viinilasin ja tyhjän hotdog -pulla, käyttää sieppausta, kun hän olettaa pahimman. Jopa nykyaikaiset koneoppimisjärjestelmät ovat osoittaneet, että sieppaavat päätelmät ovat tärkeitä tehokkaan oppimisen mahdollistamiseksi. Tällaiset järjestelmät voivat tarkastella maailmaansa ja päätellä ihmisen kaltaisilla tavoilla, mitkä prosessit loivat näkemänsä esineet. Kun he käyttävät sieppaavaa päättelyä, he voivat oppia enemmän vähemmällä datalla ja yleistää oppimansa paremmin uusiin tilanteisiin (ks. Kuva 3-7 Lake ym., 2015, 2017 Tenenbaum ym., 2011).

Mallin rakentaminen on tärkeä sieppaavan johtopäätöksen erityistapaus, jota ihmiset käyttävät pyrkiessään ymmärtämään monimutkaisia ​​ilmiöitä. Opettajat ja muut käyttävät usein malleja opettamiseen ja selittämiseen. Maan, kuun ja auringon kolmiulotteinen kuvallinen, kaavamainen tai animoitu malli voi auttaa oppilaita ymmärtämään, miten yö-päivä-, vuorovesi- ja kausivaihtelut syntyvät. Aikuiset voivat usein luottaa vakiintuneisiin malleihin, kuten musiikkiteorian viidennen ympyrään, mutta ihmiset kehittävät myös omia mallejaan monissa tilanteissa, esimerkiksi yrittääkseen ymmärtää taloudellisimman tavan hallita kodin lämmitysjärjestelmää. Mallit ovat tehokkaita työkaluja johtopäätösten tekemiseen uusissa tilanteissa, mutta melkein kaikki mallit voivat antaa vääriä ennusteita olosuhteissa, jotka eivät sovi yhteen, joten on tärkeää pohtia, mihin tarkoituksiin niitä käytetään. Esimerkiksi Newtonin fysiikan lait riittävät ennustamaan planeettojen liikkeen aurinkokunnassa, mutta ne eivät ole tarkkoja

KUVA 3-7 Kielteinen päättely koneoppimisjärjestelmässä.
HUOMAUTUS: Kun uusi merkki (hyvin piirretty musta merkki vasemmassa yläkulmassa) näytetään koneoppimisjärjestelmälle, järjestelmä päättelee, mitkä käsialan lyönnit olivat mukana hahmon ja vasemmanpuoleisen punaisen, vihreän ja sinisen viivan tuottamisessa. Näiden lyönnien perusteella järjestelmä pystyy tuottamaan uusia hahmon esiintymiä (näkyy oikeassa yläkulmassa), kun ne näytetään vain yksittäisenä esimerkkinä, ja luokittelemaan oikein uudet hahmon esiintymät (epätäydelliset esiintymät oikeassa alakulmassa).
LÄHDE: Lake et ai. (2015, kuva 1).

ennustaa mustia aukkoja (jotka ovat paljon massiivisempia kuin kaikki Newton tiesi) tai subatomisia hiukkasia.

Mallipohjaisen oppimisen ensisijainen etu on se, että sopivalla mallilla varustettu oppija voi tehdä hyviä ennusteita uusista tilanteista, jotka menevät paljon pidemmälle kuin alun perin koetut tilanteet. Jos esimerkiksi oppijalla on vesimalli, joka koostuu molekyyleistä, joiden satunnaiset liikkeet lisääntyvät veden ja rsquosin lämpötilan mukaan, hän voi ehkä ennustaa, että tippa elintarvikeväriä leviää nopeammin kuumassa vedessä kuin kylmä hieman kokeilua paljastaa olevansa oikeassa (Chi et al., 2012).

Mallipohjaisten väärinkäsitysten voittaminen on muodollisen koulutuksen päätavoite (Clement, 2000). Kuva 3-8 havainnollistaa, kuinka oppilaat voivat sovittaa yhteen visuaalisen kokemuksensa maapallosta litteänä opettajansa ja rsquos-ohjeensa kanssa, jonka mukaan maapallo on pallomainen, päätellen, että maa on pannukakun (tai levyn) muotoinen: ihmiset eivät putoa pyöreältä (tasainen) ) Maa, koska he asuvat pannukakun yläosassa! Tyypillinen strategia tällaisen väärinkäsityksen ratkaisemiseksi on ensin ymmärtää, mikä opiskelijoiden ja rsquo -malli on (Osbourne

KUVA 3-8 Lapset ja rsquos -henkiset mallit maapallosta.
HUOMAUTUS: Peruskouluikäisille lapsille esitettiin sarja kysymyksiä maan muodosta. Heidän vastauksensa näihin kysymyksiin olivat epäjohdonmukaisia: Monet lapset sanoivat, että maapallo on pyöreä, mutta totesivat myös, että sillä on pää tai reuna, josta ihmiset voivat pudota. Näissä vastauksissa näytti siltä, ​​että lapset käyttivät muuta henkistä mallia kuin pallomainen maapallomalli. Maasta tunnistettiin viisi vaihtoehtoista henkistä mallia: suorakulmainen Maa, kiekko Maa, kaksoismaa, ontto pallo ja litteä pallo.
LÄHDE: Vosniadou ja Brewer (1992, kuva 1, s. 549).

ja Freyberg, 1985), esittelemään sitten haasteita kyseiselle mallille nostamalla analogioita ja erikoistapauksia ja lopulta tarjoamalla parempia malleja (Brown ja Clement, 1989 Chi, 2009).

Koska mallit, joita ihmiset käyttävät auttamaan heitä järkeilemään ja toimimaan, ovat usein implisiittisiä, lapset ja aikuiset kritisoivat harvoin omia mallejaan. Ihmiset saattavat huomata, että vaihtoehtoiset mallit tilanteelle ovat mahdollisia jopa silloin, kun he kohtaavat sellaisen. Esimerkiksi kaksi yleistä, mutta yhteensopimatonta mallia kodin lämmönsäätöön ovat & ldquovalve -malli & rdquo ja & ldquofeedback -malli & rdquo (Kempton, 1986). Venttiilimallin mukaan lämpötila, johon termostaatti on asetettu, määrää sen, kuinka lujaa uuni toimii lämmön tuottamiseksi.Toisin sanoen korkeammat lämpötila -asetukset vaikeuttavat uunin toimintaa, samoin kuin auton kaasupolkimen painaminen edelleen saa moottorin kiihtymään yhä enemmän. Palautemallin mukaan termostaatti asettaa kynnyksen, jonka alapuolella uuni käynnistyy, mutta uuni käy vakionopeudella.

Nämä eri mallit ajavat hyvin erilaisia ​​kodin lämmityskäyttäytymisiä. Jos kaksi ihmistä tulee kotiin 55 asteen asteen kotiin ja haluaisi sen olevan 65 astetta, venttiiliteoreetikko saattaa asettaa termostaatin 75 asteen lämpötilaan, koska hän haluaa talon lämpenevän nopeasti, kun taas palauteoreetikko asettaa sen täsmälleen 65 asteeseen , huomatessasi, että termostaatin asettaminen korkeammalle kuin 65 astetta ei saa kotia lämpenemään 65 asteeseen nopeammin. Yhteisen mutta epätarkan venttiilimallin käyttäminen tuhlaa sekä energiaa että rahaa.

Muissa tapauksissa erilaisia ​​malleja ei ole olemassa, koska jotkut ihmiset ovat väärässä, vaan kulttuurierojen vuoksi. Mitä pidetään töykeäksi käytökseksi liiketapaamisessa, mihin suuntaan työntää tai vetää sahaa, ja ajatuskäsitykset heijastavat erilaisia ​​malleja, jotka eivät ole oikeita tai vääriä. Tätä asiaa kuvaavassa tutkimuksessa tarkasteltiin Yhdysvaltojen asukkaiden ja Andien alueen aymaralaisten jäsenten tulevaisuuden näkemyksiä (N & uacute & ntildeez ja Cooperrider, 2013). Tutkijat havaitsivat, että vaikka Yhdysvaltojen asukkailla oli taipumus kuvitella tulevaisuus avaruudellisesti edessään, Aymaran osallistujat käsittivät sen tilallisesti heidän takanaan (ehkä siksi, että se on näkymätön). Tällaiset erot voivat aiheuttaa väärinkäsityksiä ja väärinkäsityksiä, kun yhden kulttuurin jäsen tulee uuteen kulttuuriin. Nämä ongelmat eivät johdu heikoista kognitiivisista kyvyistä vaan siitä, että mallit eivät vastaa kulttuuria. Oppijat ja opettajat eivät ehkä tunnista, missä määrin heidän mallejaan ei jaeta (Pronin et al., 2002).

Huolimatta mahdollisista väärinkäsityksistä on vaikea kuvitella kehittyneen ihmisen luovan tai tieteellisen harjoittamisen aluetta, johon ei sisälly malleja: taiteilija- ja rsquos -malli täydentävistä ja vastaavista väreistä, lääketieteellinen malli verensokerista ja ndashinsuliinisäädöstä, historioitsija & rsquos käyttää marxilaisia ​​kertomuksia luokkataistelut, DNA: n kaksoiskierremalli ja atomi- ja subatomisten hiukkasten fyysikko & rsquos -malli ovat vain muutamia esimerkkejä. Mallipohjaisen oppimisen voima koulutuksessa on esillä Next Genera-

Tiedestandardit ja yhteiset matematiikan perusstandardit 5, koska mallit helpottavat oppijoiden kuvaamista, järjestämistä, selittämistä, ennustamista ja kommunikointia muille.

Vaikka lähes kaikkien alojen asiantuntijat näkevät hypoteesimallien arvon, koska he yrittävät järjestää runsaasti havaintoja, joskus varhain oppineet eivät ole yhtä vakuuttuneita mallien arvosta, koska ne voivat vaikuttaa spekulatiivisilta, epäsuorilta ja näkymättömiltä. Tätä opiskelijoiden vastustusta voidaan vähentää helpottamalla mallien parempaa oppimista ja niiden avulla käyttämällä tilaesityksiä, kaavioita, animaatioita ja vuorovaikutteisia tietokonesimulaatioita (katso luku 6).

Omien mallien luominen itselleen sen sijaan, että käyttäisi vain muiden ehdottamia malleja, voi olla hyödyllistä toimintaa oppijoille (VanLehn et al., 2016). Materiaalin ymmärtämistä ja järjestämistä koskevien mallien rakentamisen arvo on liitetty erityisiin oppimismenetelmiin, mukaan lukien löytöoppiminen, kyselypohjainen oppiminen, ongelmakohtainen oppiminen, keksiminen, oppiminen tekemällä ja konstruktivismi. Kussakin näistä lähestymistavoista oppijoita kannustetaan joko löytämään itse tai tutkimaan ohjauksella sovellettavia sääntöjä, malleja tai periaatteita ilmiön taustalla (Bruner, 1961). Foldit -pelaajat osoittavat huomattavaa oppimista luomalla malleja, kun he ohjelmoivat (koodittavat) uusia tietokonealgoritmeja, jotka auttavat heitä pyrkimään taittamaan proteiineja. , 2011). Samoin Schwartz ja hänen kollegansa (2005) osoittivat, että jos opettaja kehottaa lapsia käyttämään matematiikkaa, he voivat käyttää matemaattista tietämystään mallintaakseen etäisyyden ja painon välisen monimutkaisen syy -suhteen tasapainon määrittämiseksi asteikolla.

Epäsuora oppiminen on todennäköisesti tehokkainta, kun oppija saa jonkinlaista ohjausta. Esimerkiksi joku, joka valmistaa jogurttia ensimmäistä kertaa, saattaa haluta kokeellisesti määrittää, miten maidon rasvapitoisuus vaikuttaa jogurtin kiinteyteen, happamuuteen ja sileyteen. Pelkästään löytöoppimisen tapauksessa tämä kokki kehittää kysymyksen, kokeelliset menetelmät, toimenpiteet ja analyysit. Ilman ohjausta aloittavat oppijat eivät kuitenkaan välttämättä tiedä tarpeeksi kysyäkseen hyviä kysymyksiä tai tunnistaakseen kriittisiä muuttujia, ja he voivat turhautua edistymisen puutteen vuoksi (Mayer, 2004 Spencer, 1999). Tutkimukset ovat osoittaneet, että oppijoiden salliminen kokeilla itseään ilman ohjausta (avustamaton löytö) ei paranna oppimistuloksia (Alfieri ym., 2011).

Opastettu tai avustettu löytöoppiminen on lähestymistapa, jossa opettaja tarjoaa ohjaustasoa, joka on räätälöity siten, että tehtävä on oppijalle sopivan vaikeustason mukainen. (Tämä lähestymistapa perustuu käsitteeseen

& proksimaalisen kehityksen ldquozone, & rdquo tai & ldquosweet spot, & rdquo, jonka Vygotsky ehdotti 1930 -luvulla). Keinoja tähän on tarjota oikea-aikainen pääsy kriittiseen tietoon, laaditut esimerkit, apu hypoteesien luomisessa ja tarvittaessa neuvoja. Tämän lähestymistavan avulla oppijat voivat ottaa vastuun oman tiedonsa rakentamisesta. Todisteet viittaavat siihen, että oppijat, jotka harjoittavat tämäntyyppisiä oppimisresursseja sen sijaan, että oppisivat oppimisen kautta, säilyttävät todennäköisemmin tiedon alkuperäisen opetuskokonaisuuden ulkopuolella (Lee ja Anderson, 2013).

Oppimistyyppien integrointi

Useimmat oppimiskokemukset sisältävät useita oppimistyyppejä, ei vain yhtä. Esimerkiksi yhteistyössä tapahtuva oppiminen ja ongelmanratkaisu ryhmissä johtaisivat oppimiseen havainnoinnin, palautteen, tosiasioiden, sääntöjen ja mallien sekä mahdollisesti muun oppimisen avulla. Samalla tutkimus tukee periaatetta, että erilaiset tilanteet ja pedagogiset strategiat edistävät erilaista oppimista. Ennen kuin opettaja tai oppija voi suunnitella ihanteellisen oppimistilanteen, hänen on päätettävä, millaista oppimista hän yrittää saavuttaa. Esimerkiksi yksi yleistys, joka on syntynyt vuosikymmenten tutkimuksesta, on se, että muistin edistäminen tietyille tosiasioille vaatii erilaisia ​​oppimiskokemuksia kuin uuteen tilanteeseen siirrettävän tiedon edistäminen (Koedinger et al., 2013). Muistin parantamiseen tähtääviin tekniikoihin kuuluu väliaikakäytäntö ajan mittaan sen sijaan, että kaikki harjoitukset kerättäisiin yhteen kertaan harjoittaen muistiin tallennetun tiedon noutamista sen sijaan, että vain tutkittaisiin tietoja uudelleen ja altistettaisiin oppijat erilaisille materiaaleille. Sitä vastoin tekniikoita, jotka keskittyvät siirtymisen edistämiseen uusiin tilanteisiin, ovat useiden sellaisten käsitteiden vertailu ja vastakkainasettelu, joissa oppilaat pohtivat, miksi ilmiö löydetään tai ei löydy, ja vietetään aikaa tehokkaiden mallien kehittämiseen sen sijaan, että pyydettäisiin oppilaita yksinkertaisesti toistamaan mitä heille kerrotaan . Luvussa 5 käsitellään yksityiskohtaisemmin tekniikoita erilaisten oppimistyyppien tukemiseksi.


Katso video: Aivojen kuulokeskus (Saattaa 2022).