Tanulás és memória állatkísérletek tükrében

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Tanulás és memória állatkísérletek tükrében"

Vilmos Vass
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Tanulás és memória állatkísérletek tükrében Zelena Dóra Magatartási és Stressz Laboratórium, Kísérleti Orvostudományi Kutató Intézet, Magyar Tudományos Akadémia

2 Mit tudunk?

3 Tudás Magatartás A tudás hétköznapi értelemben 1. Elméleti (teoretikus) tudás. Tanulás során, vagy a tapasztalatokból összefüggések tudatos felismerésével szerzett információ. Emberi (?) akár egyszeri példa alapján, következtetéssel, vagy nyelvi kommunikációban.

Tudás Magatartás A tudás hétköznapi értelemben 1. Elméleti (teoretikus) tudás. Tanulás során, vagy a tapasztalatokból összefüggések tudatos felismerésével szerzett információ. Emberi (?

4 Tudás Magatartás A tudás hétköznapi értelemben 1. Elméleti (teoretikus) tudás. Tanulás során, vagy a tapasztalatokból összefüggések tudatos felismerésével szerzett információ. Emberi (?) akár egyszeri példa alapján, következtetéssel, vagy nyelvi kommunikációban. 2. Gyakorlati tudás (képesség). Gyakorlás során tudattalanul alakul ki. A képességeket az emberek, akárcsak az állatok, viszonylag lassan, hosszú gyakorlat (tanulás) során szerzik. Adaptáció. Az emberi (és állati) magatartás ("behaviour") a szervezetet érő ingerekre adott válaszok összessége. Fajtái Öröklött (genetikailag meghatározott, az egyedfejlődés során automatikusan kialakult ): táplálkozás célpontja és módja párosodás célpontja és módja félelmet/szorongást kiváltó szituációk stb. Szerzett (tanult): tanulás és memória

A képességeket az emberek, akárcsak az állatok, viszonylag lassan, hosszú gyakorlat (tanulás) során szerzik. Adaptáció.

5 Miért?

6 Az információszerzés és tárolás célja A környezet megfelelő kezelése. 1. környezet felderítése nincs közvetlen cél

környezet befolyásolása Tanulás: információszerzés; a viselkedés

7 Az információszerzés és tárolás célja A környezet megfelelő kezelése. 1. környezet felderítése nincs közvetlen cél 2. környezet befolyásolása Tanulás: információszerzés; a viselkedés megváltozása tapasztalatszerzés hatására Emlékezés: az információ -kódolására, -tárolására és -előhívására való képesség

8 Hol?

9 Alapja: A tanulás-memória elemi jelenségei

10 A tanulás-memória elemi jelenségei Alapja: idegrendszer (agy) - baktérium is! (E.coli kolónia: száj magas hő előre anyagcsere változás felkészülve a bél alacsony oxigénjéhez (anaerob)) - nemesítés, evolúció (DNS) Veleszületett: -60-as évek: memória átörökítés (~DNS) Örvényférgek (planáriák)- ösztönösen fénykerülők; áramütésre fény felé másznak. Agykivonatuk, kannibalizmus kezelt naív is fény felé (scotophobin, peptid, fehérje, nukleinsav???) Módszertani hiba, zsákutca. -feltétlen reflexek (huzalozás)

(DNS) Veleszületett: -60-as évek: memória átörökítés (~DNS) Örvényférgek (planáriák)- ösztönösen fénykerülők; áramütésre fény

Szerzett: -(szinaptikus) plaszticitás A tanulás-memória elemi jelenségei Az ingerekre adott válaszok az élőlény előéletétől függően változhatnak, egyes reakciók eltűnnek, mások felerősödnek, illetve

11 Szerzett: -(szinaptikus) plaszticitás A tanulás-memória elemi jelenségei Az ingerekre adott válaszok az élőlény előéletétől függően változhatnak, egyes reakciók eltűnnek, mások felerősödnek, illetve új tanult reakciómódok alakulnak ki. (Penfield) (Tagkopoulos és mtsai, 2008 Science) we see with our brains not our eyes (Paul Bach-y-Rita Brain Port ) (Norman Doidge: A változó agy) (Mark Mieras: Többet ésszel)

elbutult helytől függetlenül) - komplex feladat!

12 Engram- Hol? Elemi memória, emléknyom (Richard Semon). Kapcsolási mintázat? Lashley, 1929, 1950: elszórva az agykéregben (labirintus (maze), agykéreg darab eltávolítás, elbutult helytől függetlenül) - komplex feladat!!! Thompson- kisagy (nyúl kornea reflex hanggal párosítva- klasszikus kondícionálás, kisagyi mag kémiai kiiktatása után nem váltható ki) túl egyszerű, ősi!!!

13 Amnézia Az emlékezeti funkciók kisebb vagy nagyobb mértékű, átmeneti vagy tartós sérülése. Hippocampus lézió epilepsziásoknál

14 Hogyan?

Biokémiai változások Tengeri csiga (Aphysia californica) Erik Kandel és mtsai, 2000 Nobel díj c-fos-tta mice Kopoltyúív összehúzási reflex (monoszinaptikus): Szenzitizáció - elemi memória; LTP: long

15 Biokémiai változások Tengeri csiga (Aphysia californica) Erik Kandel és mtsai, 2000 Nobel díj c-fos-tta mice Kopoltyúív összehúzási reflex (monoszinaptikus): Szenzitizáció - elemi memória; LTP: long term potentiation NT (Ser) K + -csatorna P kevesebb ideig nyit hosszabb depolarizáció több Ca 2+ több NT Rövidtávú (RTM) (Középtávú (KTM)) önkényes Hosszútávú (HTM) sokszor ismételve, közbeiktatott pihenőkkel (foszforiláció ~ Trisó, rendezettség!) RTM: meglévő fehérjekészlet módosítása foszforiláció (kinázok)/defoszforiláció (foszfatázok); hatékonyabb szinapszis HTM: fehérjeszintézis gátlókkal megakadályozható pl. több/kevesebb enzim, receptor; új szinapszis

(Középtávú (KTM)) önkényes Hosszútávú (HTM) sokszor ismételve, közbeiktatott pihenőkkel (foszforiláció ~ Trisó, rendezettség!

16 Hogyan? a szervezet szintjén

17 A tanulás fajtái 1. Nem asszociatív tanulás imprinting - bevésődés: kritikus periódus, egyszeri találkozás, életbevágó információ (fajtárs, ragadozó, utódok) korai (Konrad Lorentz, Altbacker Vilmos, fészekrakó madarak, csecsemő szociális, nyelv, mászás) szexuális (Bereczkei Tamás) élőlények olyan párt választanak szaporodásukhoz, amelyek hasonlítanak az őket nevelő felnőttekhez begyakorlás : hosszabb-rövidebb ideig releváns (táplálék lokalizációja, dominancia viszonyok) szenzitizáció több NT, csökken receptor ingerküszöbe habituáció NT mennyiség csökkent, receptor deszenzitizálódik, internalizálódik 2. Asszociatív tanulás Két vagy több inger társítása

Altbacker Vilmos, fészekrakó madarak, csecsemő szociális, nyelv, mászás) szexuális (Bereczkei Tamás) élőlények olyan párt választanak szaporodásukhoz, amelyek

18 Feltételes reflex A tanulás fajtái Pavlov 1904 Nobel díj az emésztés tanulmányozásáért

19 A tanulás fajtái Feltételes reflex feltétlen inger (US) + közömbös, feltételes, kondícionáló inger (CS) szimpla asszociáció

20 Operáns kondícionálás (Thorndike) A tanulás fajtái Law the effect : Ha véletlen magatartást ha jutalom követ, felerősődik, ha büntetés, csökken. A magatartásunk következményeiből tanulunk. Operant conditioning chamber, Skinner box, önadagoló doboz

21 A tanulás fajtái Utánzásos vagy modelltanulás Ragadozók vadászata, ember Verbális tanulás Kizárólag emberi jelenség

22 Tanulás/memorizálás fázisai acquisition KÓDOLÁS Gyakorlás/elsajátítás (aktív magatartási szakasz) Engram keletkezése. örökre v. hosszabb-rövidebb időre consolidation, memory encoding TÁROLÁS Rögzülés- Bevésés (idegrendszeri szakasz) Végleges tárolás helyére szállítás. Tárolás. Munkamemória, rövidtávú memória scratch pad, the brain 's Post-it note retrieval ELŐHÍVÁS Előhívás- Felidézés (idegrendszeri/magatartási szakasz) Miller s Law: a munkamemóriában 7 dolgot tudunk tárolni (number of chunks, span) George Armitage Miller, 1956, The Magical number sever plus minus two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information Egyszerűbb címkékhez kötve megjegyezni valamit.

23 Tanulás/memorizálás fázisai A verbális munkamemória főleg a bal, a téri-vizuális főleg a jobb féltekei területek működéséhez köthető. vizuális kinesztéziás auditív

24 Memória fajtái Elméleti Gyakorlati Hippocampus emlékezeti konszolidáció, tartós rögzülés Klasszikus kondícionálás -kisagy Félelmi kondícionálás (érzelmi tanulás)- amygdala Emlékezés- hippocampus

Memória fajtái Elméleti-Deklaratív, explicit, tudatos, direkt memória tények, események, szándékos felidézés relacionális multidimenzionális Szavak, helyzetek flexibilis új helyzetekben is érvényes

25 Memória fajtái Elméleti-Deklaratív, explicit, tudatos, direkt memória tények, események, szándékos felidézés relacionális multidimenzionális Szavak, helyzetek flexibilis új helyzetekben is érvényes (felhasználható) Vizuális- Gyakorlati-Procedurális, implicit, térbeli figyelem nélküli non-deklaratív ismeretek memória mozgásos készségek, teljesítmény asszociációs (több pálya ingerének társítása) lineáris merev csak az eredeti helyzetben, eredeti sorrendben használható fel Epizódikus: személyes élményekkel kapcsolatos Szemantikus: általános, lexikális jellegű ismereteket tartalmazó Nem asszociatív tanulás Klasszikus kondícionálás

26 Vizsgálattal töltött idő (sec) Tanulás/memorizálás vizsgálata I. Felderítési (explorációs) magatartáson alapuló tesztek tárgy felismerés (object recognition) szociális memória (social discrimination) Szociális diszkrimináció mintavétel T A 4 min RI = X h teszt T T* A 4 min * * * ,5 h 2 h 24 h RI

27 Szociális diszkrimináció Összetett memória funkciók 0 24 h Minta Teszt 1-re kell emlékeznie 0 t i 24 h 1. minta 2. minta Teszt 1. 2-ra kell emlékeznie 0 t i 24 h 1. minta 2. minta Teszt 2.

28 Vizsgálattal töltött idő (sec) Teszt 1. 5 min Teszt Teszt 1. 3 h Teszt h Teszt 1. Teszt Teszt 1. 9 h * Teszt kisegér Új kisegér 2. kisegér h * ** 18 h * 50 ** h ** 0 Teszt 1. Teszt 2. 0 Teszt 1. Teszt 2. 0 Teszt 1. Teszt 2. 0 t i 24 h Minta 1. Minta 2. Teszt 1/2

jutalmon ) alapuló tesztek labirintus-tesztek operáns kondicionálás -

29 START Tanulás/memorizálás vizsgálata II. Jutalommal/büntetéssel járó tesztek Egyszerű asszociációk vonzáson ( jutalmon ) alapuló tesztek labirintus-tesztek operáns kondicionálás - Skinner box taszításon ( büntetésen ) alapuló tesztek shuttle box Morris wazer maze * * * * CÉL *

30 Felejtés PTSD Dermedés (% a teljes idő 5 min) 1. nap 3 ma elektromos sokk 10-szer ismételve 5 percen át * * * # Napok a trauma után

31 Terápia Tanulási trükkök : - Domináns memória modilitás: melyik érzékszerv? (vizuális, auditív, kinesztéziás- leírja). -Érdeklődés -Az anyag struktúráltsága. Ebbinghaus: értelmetlen szótagok jelentősen kisebb számát tudják megjegyezni, mintha értelmes, összefüggő mondatról van szó. -Ismétlés a tudás anyja.

32 Fekete csokoládé, tea, bor - flavonoidok Terápia maximum effect at intakes of approximately 10 g/d for chocolate and approximately ml/d for wine, but approximately linear for tea (Nurk és mtsai, 2009, J Nutr) sleep supports the consolidation of declarative memories for events and facts Alvás és memória (Oudiette és mtsai, 2013 J Neurosci)

segít abban, hogy megjegyezz valamit, míg a bal kéz ökölbe szorítása az emlék visszahívását

33 Terápia Súlyzóedzés összpontosítás, fokozott keringés (Suzuki és mtsai, 2013, PlosOne) bal agyfélteke aktiválása, boldogság, harag ha a jobb kezedet 90 másodpercig ökölbe szorítod, az segít abban, hogy megjegyezz valamit, míg a bal kéz ökölbe szorítása az emlék visszahívását támogatja jobb agyfélteke aktiválása, szomorúság, szorongás (Propper és mtsai, 2013, PlosOne)

Hasonló dokumentumok

Limbikus rendszer Tanulás, memória

Limbikus rendszer Tanulás, memória Limbikus kéreg Részei: septum, area piriformis, preapiriformis, amygdala, hippocampus, hypothalamus thalamus bizonyos részei. Limbikus rendszer: Funkciója: motiváció,