Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
ΝΕΑ ΥΓΕΙΑΣ

Γνωστική λειτουργία: Αλλαγές στον εγκέφαλο που επιτρέπουν την εκμάθηση λεπτής οπτικής διάκρισης

Γνωστική λειτουργία: Αλλαγές στον εγκέφαλο που επιτρέπουν την εκμάθηση λεπτής οπτικής διάκρισης

Γνωστική λειτουργία: Η οπτική μας αντίληψη για τον κόσμο συχνά θεωρείται σχετικά σταθερή. Ωστόσο, όπως όλες οι γνωστικές μας λειτουργίες, η οπτική επεξεργασία διαμορφώνεται από τις εμπειρίες μας. Τόσο κατά την ανάπτυξη όσο και κατά την ενηλικίωση, η μάθηση μπορεί να αλλάξει την οπτική αντίληψη.


Η οπτική μας αντίληψη για τον κόσμο συχνά θεωρείται σχετικά σταθερή. Ωστόσο, όπως όλες οι γνωστικές μας λειτουργίες, η οπτική επεξεργασία διαμορφώνεται από τις εμπειρίες μας. Τόσο κατά την ανάπτυξη όσο και κατά την ενηλικίωση, η μάθηση μπορεί να αλλάξει την οπτική αντίληψη. Για παράδειγμα, η βελτιωμένη οπτική διάκριση παρόμοιων μοτίβων είναι μια μαθημένη δεξιότητα κρίσιμη για την ανάγνωση. Σε μια νέα ερευνητική μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Current Biology, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τώρα τις νευρωνικές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της εκμάθησης για τη βελτίωση της διάκρισης των στενά σχετικών οπτικών εικόνων.

Αυτή η μελέτη, με επικεφαλής τον πρώτο συγγραφέα Δρ. Joseph Schumacher και τον ανώτερο συγγραφέα Δρ. David Fitzpatrick στο Max Planck Florida Institute for Neuroscience, καθιερώνει μια μετασχηματιστική προσέγγιση στη μελέτη της αντιληπτικής μάθησης στον εγκέφαλο. Οι ερευνητές απεικόνισαν τη δραστηριότητα μεγάλου αριθμού μεμονωμένων νευρώνων κατά τη διάρκεια των ημερών για να παρακολουθήσουν τις αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της εκμάθησης μιας εργασίας οπτικής διάκρισης, εκτελώντας αυτά τα πειράματα σε ένα νέο ζωικό μοντέλο, το δέντρο. Το δέντρο είναι ένα μικρό θηλαστικό με οπτικές ιδιότητες παρόμοιες με τον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένου ενός υψηλού βαθμού οπτικής οξύτητας και μιας παρόμοιας τακτικής χωρικής διάταξης οπτικά αποκρινόμενων νευρώνων στον εγκέφαλο.

Όπως δείχνουν οι ερευνητές, αυτά τα ζώα μπορούν επίσης να μάθουν πολύπλοκα καθήκοντα συμπεριφοράς, καθιστώντας τα ιδανικά για την κατανόηση του πώς η εμπειρία διαμορφώνει την οπτική αντίληψη. Σε αυτή τη μελέτη, τα κοτσάνια δέντρων εκπαιδεύτηκαν να κάνουν διάκριση μεταξύ πολύ όμοιων οπτικών εικόνων: πανομοιότυπες μαύρες γραμμές που διέφεραν μόνο από μια μικρή αλλαγή στον προσανατολισμό (22,5 μοίρες). Στην εργασία, η παρουσίαση των γραμμών σε έναν προσανατολισμό ανταμείφθηκε με μια σταγόνα χυμό. Με την πάροδο των ημερών, τα δεντράκια έμαθαν να κάνουν διάκριση μεταξύ των δύο παρόμοιων οπτικών εικόνων, γλείφοντας μόνο ως απάντηση στις γραμμές στον προσανατολισμό με ανταμοιβή και παρακρατώντας το γλείψιμο στις γραμμές στον προσανατολισμό χωρίς ανταμοιβή.

Οι επιστήμονες συνδύασαν αυτό το έργο συμπεριφοράς με μετρήσεις της νευρικής δραστηριότητας στο V1, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι απαραίτητη για την οπτική επεξεργασία. Οι νευρώνες σε αυτήν την περιοχή ενεργοποιούνται από συγκεκριμένα χαρακτηριστικά οπτικής εισόδου, όπως ο προσανατολισμός των ανοιχτό-σκοτεινών άκρων. Οι μεμονωμένοι νευρώνες δείχνουν «προτίμηση» για συγκεκριμένους προσανατολισμούς ακμών, ανταποκρινόμενοι με την υψηλότερη δραστηριότητα σε αυτούς τους προσανατολισμούς και με προοδευτικά χαμηλότερη δραστηριότητα ή καθόλου δραστηριότητα σε ακμές που προσανατολίζονται περισσότερο από τον προτιμώμενο προσανατολισμό. Με αυτόν τον τρόπο, μια οπτική σκηνή που έχει άκρες με διαφορετικούς προσανατολισμούς ενεργοποιεί συγκεκριμένα υποσύνολα νευρώνων για να δημιουργήσει ένα μοτίβο νευρικής δραστηριότητας που κωδικοποιεί τις πληροφορίες που απαιτούνται για την οπτική αντίληψη.

Ο Schumacher και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι η μάθηση οπτικής διάκρισης στο δέντρο συνοδευόταν από ενίσχυση της διαφοράς στα μοτίβα της νευρικής δραστηριότητας που προκαλούνται από τις δύο οπτικές εικόνες. Αυτό οφειλόταν κυρίως στην αύξηση της ποσότητας της νευρικής δραστηριότητας ως απόκριση στην παρουσίαση του προσανατολισμού του ανταμοιβού ερεθίσματος σε σχέση με τον προσανατολισμό χωρίς ανταμοιβή. Αλλά αυτό δεν ήταν απλώς μια γενική αύξηση στις νευρωνικές αποκρίσεις στο ανταμειφόμενο ερέθισμα. Όταν οι επιστήμονες εξέτασαν τις αλλαγές πιο προσεκτικά, διαπίστωσαν ότι αυτό μεσολαβήθηκε από αλλαγές στη δραστηριότητα ενός εξαιρετικά συγκεκριμένου υποσυνόλου νευρώνων: εκείνων των οποίων η προτίμηση προσανατολισμού ήταν η βέλτιστη για τη διάκριση του προσανατολισμού του ανταμειφόμενου ερεθίσματος από το μη ανταμειφόμενο ερέθισμα.

Για να κατανοήσουν πλήρως την επίδραση της μάθησης στην οπτική αντίληψη, οι συγγραφείς διερεύνησαν στη συνέχεια εάν οι αλλαγές στη νευρωνική δραστηριότητα που βελτίωσαν την οπτική διάκριση παρέμειναν εκτός του πλαισίου της εκμάθησης εργασίας. Είναι ενδιαφέρον ότι ανακάλυψαν ότι οι νευρωνικές αλλαγές όχι μόνο παρέμειναν, αλλά συνοδεύονταν από αλλαγές στις ικανότητες της εκπαιδευμένης γριάς να κάνει άλλες διακρίσεις. Αυτό περιελάμβανε τόσο βελτιώσεις για ορισμένους προσανατολισμούς ερεθισμάτων όσο και βλάβες για άλλους—αλλαγές συμπεριφοράς που ήταν ακριβώς αυτό που θα αναμενόταν δεδομένων των αλλαγών στις αποκρίσεις αυτού του συγκεκριμένου υποσυνόλου νευρώνων.

«Αυτή η εργασία καταδεικνύει συγκεκριμένες αλλαγές που βασίζονται στην εμπειρία στη δραστηριότητα των νευρώνων που επηρεάζουν την αντίληψη των οπτικών ερεθισμάτων, ενισχύοντας τις διακρίσεις που σχετίζονται με την απόδοση της εργασίας σε βάρος άλλων σχετικών διακρίσεων», εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας Joe Schumacher. Τώρα το εργαστήριο έχει βάλει στόχο να συνδυάσει αυτήν την προσέγγιση με νέες τεχνολογίες για να ξεκλειδώσει την αλληλουχία και τις αλλαγές που συμβαίνουν σε πολλούς τύπους νευρώνων, προκειμένου να μεσολαβήσει στην αντιληπτική μάθηση. Ανιχνεύοντας αυτές τις ερωτήσεις στο οπτικό σύστημα του δέντρου, οι επιστήμονες στο εργαστήριο Fitzpatrick ανακαλύπτουν θεμελιώδεις νέες ιδέες σχετικά με την αντιληπτική μάθηση που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την κατανόησή μας για ένα ευρύ φάσμα μαθησιακών διαταραχών.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Σύνδρομο Gianotti-Crosti: Σπάνια ασθένεια που προκαλείται από την ηπατίτιδα

Οι τρέχουσες κλινικές συστάσεις μπορεί να καθυστερούν τη φροντίδα επιζώντων εγκεφαλικού

Νέα έρευνα εξηγεί άγνωστα αίτια της επιληψίας

Τα παιδιά έχουν τον δικό τους μοναδικό τρόπο κατανόησης & ερμηνείας του κόσμου

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

5 συμπτώματα ταχυκαρδίας που ίσως δεν περιμένατε

Ταχυκαρδία: Η ταχυκαρδία, ή γρήγορος καρδιακός ρυθμός, είναι μια κατάσταση όπου η καρδιά χτυπά πιο γρήγορα από το φυσιολογικό, συνήθως πάνω από 100 παλμούς ανά λεπτό. Αν και οι πιο συνηθισμένοι δείκτες της ταχυκαρδίας

Τι μπορεί να ευθύνεται για τον διασπαστικό ύπνο

Διασπαστικός ύπνος: Ο διασπαστικός ύπνος είναι μια κατάσταση κατά την οποία το άτομο ξυπνά συχνά κατά τη διάρκεια της νύχτας, διαταράσσοντας την ποιότητα και τη διάρκεια του ύπνου του.

Οι μύθοι για το PMS που πρέπει να σταματήσουν

PMS: Το προεμμηνορροϊκό σύνδρομο (PMS) είναι μια κατάσταση που επηρεάζει πολλές γυναίκες πριν την έμμηνο ρύση τους και χαρακτηρίζεται από συμπτώματα όπως φουσκώματα, αλλαγές διάθεσης, ευαισθησία στο στήθος και κούραση

Σύνδρομο Sudeck στο πόδι - Τι κρύβεται πίσω από αυτό

Στο πόδι, το σύνδρομο Sudeck μπορεί να προκύψει μετά από κατάγματα, διαστρέμματα ή άλλες μορφές τραυματισμού. Οι ασθενείς αναφέρουν έντονο πόνο, ο οποίος μπορεί να είναι δυσανάλογος με τον τραυματισμό και μπορεί να συνοδεύεται από συμπτώματα όπως αλλαγές στη θερμοκρασία του δέρματος, εφίδρωση, και ευαισθησία στην αφή.

Τι είναι η ανηδονία και τι την προκαλεί

Η ανηδονία αποτελεί μέρος της ευρύτερης ομάδας συμπτωμάτων που ονομάζονται "ανοηδονία" (anhedonia), και συχνά περιλαμβάνει τόσο την απώλεια ευχαρίστησης από αισθητηριακές εμπειρίες όσο και από κοινωνικές δραστηριότητες ή την επίτευξη στόχων.

Ροδόχρους Νόσος - Μπορεί να ελεγχθεί;

Ροδόχρους Νόσος: Η ροδόχρους νόσος, γνωστή και ως rosacea, είναι μια χρόνια δερματική πάθηση που επηρεάζει κυρίως το πρόσωπο και χαρακτηρίζεται από ερυθρότητα, ευρυαγγείες, φλεγμονή και, σε ορισμένες περιπτώσεις

Το ενεργειακό ρόφημα που θα σας ξετρελάνει

Μάτσα Λάττε με Βανίλια: Αν αναζητάτε έναν διαφορετικό τρόπο να ξεκινήσετε τη μέρα σας, το vanilla matcha latte είναι η ιδανική επιλογή. Με έναν εκλεπτυσμένο συνδυασμό γήινης matcha και γλυκιάς βανίλιας, προσφέρει ενέργεια

Τι είναι το Σύνδρομο «Διογένης»

Αυτά τα άτομα μπορεί να επιλέγουν να ζουν σε συνθήκες που πολλοί θεωρούν ακραίες, όπως σε καταλύματα μικρά ή ελάχιστα εξοπλισμένα, αποφεύγουν την κοινωνική καταξίωση και προτιμούν μια ζωή χωρίς υλιστικές επιδιώξεις.

Close Icon