Mācīšanās: definīcija, veidi un smadzeņu mehānismi

Uzzini mācīšanās definīciju, galvenos veidus (kondicionēšana, spēle, imitēšana, imprintings) un smadzeņu mehānismus — kā pieredze pārveido neironus un atmiņu.

Mācīšanās ir jaunu lietu ievade smadzenēs.

Ir vairāki dažādi mācību veidi:

1. Klasiskais nosacījums: ja divi stimuli saskaras, organisms iemācās, ka tie ir saistīti.
2. Operanta kondicionēšana: organisms maina savu uzvedību, ja uzvedībai ir sekas.
3. Spēle: iedzimts mehānisms, ar kura palīdzību zīdītāji paātrina mazuļu mācīšanos.
4. Geštalta mācīšanās: mācīšanās ar iedziļināšanos
5. Imitēšana, atdarināšana vai mācīšanās no novērošanas: citu cilvēku uzvedības atdarināšana.
6. Netiešā mācīšanās jeb neapzinātamācīšanās: mācīšanās, kas notiek bez apzinātas apziņas par mācīšanās procesu.
7. Imprinting: ļoti ātrs agrīnās mācīšanās veids.

Mācīšanās var notikt pieradināšanas vai klasiskās kondicionēšanas rezultātā, kas novērojama daudzām dzīvnieku sugām, vai sarežģītāku darbību, piemēram, rotaļu, rezultātā, kas novērojama tikai relatīvi inteliģentiem dzīvniekiem. Mācīšanās var notikt apzināti vai neapzināti. Ir pierādījumi par cilvēka uzvedības mācīšanos prenatāli, kad jau 32 grūtniecības nedēļā ir novērota habituācija, kas norāda, ka centrālā nervu sistēma ir pietiekami attīstīta un sagatavota, lai mācīšanās un atmiņa varētu notikt ļoti agrīnā attīstības posmā. Džeimss Zuls (James Zull), bioloģijas un bioķīmijas profesors no Case Western University, apgalvo: "­Mācīšanās ir ­fiziska. ­Mācīšanās nozīmē ­mūsu neironu, ­savienojumu, ko sauc par sinapsēm, un neironu ­tīklu ­modifikāciju­, izaugsmi un apgriešanu, gūstot ­pieredzi".

Padziļināts skaidrojums par mācīšanās veidiem

Katrai no sarādītajām mācīšanās formām ir savs mehānisms un funkcija:

• Klasiskais nosacījums — organisms savieno divus stimulus (piem., skaņu un ēdienu), tāpēc nākamreiz skaņa izraisa reakciju, kas sākotnēji bija saistīta ar ēdienu. To visbiežāk izskaidro ar asociatīvās mācīšanās principiem.
• Operanta kondicionēšana — uzvedība tiek pastiprināta vai vājota atkarībā no sekām (atlīdzība vai sods). Šis princips ir pamats apmācībai, izglītībai un daudziem dzīvnieku mācību eksperimentiem.
• Spēle — jaunu prasmju un sociālo uzvedību apguvei svarīga ir rotaļa, īpaši jauniešiem; tā ļauj drošā vidē izmēģināt uzvedību, attīstīt koordināciju un sociālos signālus.
• Geštalta mācīšanās — uzsvars uz formu, strukturēšanu un līdzsvaru, kad indivīds saprot kopainu vai risina problēmas, izmantojot iedziļināšanos un reorganizāciju.
• Imitēšana un mācīšanās no novērošanas — cilvēki un daudzi dzīvnieki apgūst uzvedību, novērojot citus; šī mācīšanās ietver modelēšanu, sociālas atbalsta mehānismus un atgriezenisko saiti.
• Netiešā / neapzināta mācīšanās — prasmes un zināšanas var tikt apgūtas bez apzinātas piepūles (piem., valodas gramatikas noteikumi, uztveres prasmes), un tās var ietekmēt uzvedību bez tiešas apzināšanās.
• Imprinting — ļoti ātra un bieži neatgriezeniska saikne, kas veidojas agrā attīstībā (piem., putnu kodināšana uz pirmo redzēto kustīgo objektu).

Smadzeņu mehānismi, kas pamatā mācīšanos

Mācīšanās bioloģiskā bāze ir neironu savienojumu (sinapšu) pārstrukturēšana un funkcionālas pārmaiņas neironu tīklos. Galvenie procesi ir:

• Sinaptiskā plastiskitāte: izmantošana pastiprina savienojumus (long-term potentiation, LTP) vai vājināšanu (long-term depression, LTD). LTP bieži skar NMDA receptorus un kalcija plūsmu, kas aktivizē molekulārus kaskādes procesus sinapsē.
• Neirotransmiteri un modulatori: dopamīns nodrošina atlīdzības signālu un motivāciju (svarīgs operantajai mācīšanai), glutamāts ir galvenais ekscitējošais signāls, GABA — inhibējošs balanss.
• Strukturālas pārmaiņas: jaunu sinaptisku spinu (spines) izveidošana, esošo stiprināšana vai izciršana, kā arī iespējama ierobežota neiroģenēze (piemēram, hipokampā).
• Atmiņu sistēmas: hipokamps ir svarīgs episodiskajām atmiņām un konsolidācijai, garozas reģioni glabā ilgtermiņa zināšanas (semantiskās atmiņas), bazālie gangliji un cerebellums — procedurālajām prasmēm.
• Emocionālā mācīšanās: amigdala iesaistās emocionālu atmiņu veidošanā; emocijas spēcīgi ietekmē uzmanību un konsolidāciju.
• Miega loma: REM un lēna viļņu fāzes palīdz konsolidēt dienā iegūtās zināšanas un pārvietot tās no īslaicīgā uz ilgtermiņa krātuvi.

Attīstība, jutīgie periodi un praktiskas sekas

Mācīšanās spēja sākas ļoti agri (kā minēts — habituācija jau 32. grūtniecības nedēļā liecina par agrīnu CNS darbību) un turpinās visā dzīves laikā. Jutīgie periodi, piemēram, valodas apguvei vai imprinting savvaļas dzīvniekiem, nosaka, kad ātra apgūšana ir iespējama un kad pieredze vislielākā mērā ietekmē attīstību.

Praktiskas mācīšanās stratēģijas, kas balstītas uz zināšanām par smadzeņu mehānismiem:

• spaced repetition (atkārtojumu izkliedēšana laikā) uzlabo ilgtermiņa atmiņu;
• aktīva prakse un paužu, atgriezeniskās saites iekļaušana — palīdz sinaptiskajai konsolidācijai;
• multisensoriska mācīšanās (vizuāli, audiāli, kinestētiski) palielina sasaisti un atcerēšanos;
• miega un atpūtas nodrošināšana — būtiska informācijas konsolidācijai;
• sociāla mācīšanās un spēles izmantošana — īpaši efektīva bērniem un praksēs, kas prasa radošumu un problēmu risināšanu.

Kopsavilkums

Mācīšanās ir daudzdimensionāls process, kas ietver dažādus uzvedības un neirobioloģiskus mehānismus. Tā var būt apzināta vai neapzināta, ātra (imprinting) vai lēna (prasmju attīstība), sociāla (imitēšana) vai individuāla (operants kondicionējums). Zināšanas par smadzeņu darbību ļauj labāk saprast, kā optimizēt mācīšanās vidi — izmantojot atkārtojumus, atgriezenisko saiti, miegu un aktīvu praksi, kā arī atbilstošu motivāciju.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir mācīšanās?

J: Kādi ir dažādi mācīšanās veidi?

J: Kad sākas cilvēka uzvedības mācīšanās?

J: Kā Džeimss Zuls apraksta mācīšanās fizisko dabu?

Meklēt pēc burta