Hogyan befolyásolják az agy elvárásai a tanulást

Amikor valami újat tanulunk, agyunk folyamatosan jósol a környezetünkről, majd regisztrálja, hogy ezek a feltételezések igazak-e.

Egy új tanulmány megállapította, hogy ezeknek az előrejelzéseknek az elvárásai befolyásolják a különböző agyhálózatok aktivitását.

A németországi Ruhr-Universität Bochum idegtudósai nemrégiben a folyóiratok két cikkében beszámoltak eredményeikről Agykérget és Journal of Neuroscience.

Az idegtudósok szerint az agy két kulcsfontosságú régióját azonosították, amely részt vesz ebben a folyamatban. A thalamus központi szerepet játszik a döntéshozatalban. Az inzuláris kéreg viszont különösen aktív, ha egyértelmű, hogy helyes vagy rossz döntést hoztak-e.

"A tanulás alatti elvárás ezután szabályozza az agy specifikus kapcsolatait, és ezáltal a tanulás szempontjából releváns szenzoros érzékelés előrejelzését" - mondta Dr. Burkhard Pleger egyetemi docens a Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil Neurológiai Klinikájáról.

Vizsgálatukhoz a kutatók olyan tanulási feladatot alkalmaztak, amely az agy bőrkontaktusának észlelése során a döntési folyamatra összpontosít.

"Olyan, mint egy számítógépes stratégiai játék megtanulása egy játéktábla használatával, amely szenzoros visszajelzést ad bizonyos ujjaknak bizonyos ingerekről" - magyarázta Pleger. "A lényeg az, hogy egy bizonyos érintési inger sikerhez vezet, és ezt meg kell tanulni az ingerléstől az ingerlésig."

A kísérlethez 28 résztvevő kapott vagy A vagy B tapintási ingert a mutatóujján minden próbaüzemben. Egy gombnyomásra meg kellett jósolniuk, hogy a későbbi tapintási inger azonos lesz-e vagy sem. Az A és B valószínűsége folyamatosan változott, amit a résztvevőnek meg kellett tanulnia a jóslástól a jóslásig - mondták a kutatók.

A teszt során a résztvevők agyi aktivitását funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) segítségével vizsgálták. A kutatók szerint különösen érdekeltek azok a próbaüzemek, amelyek során a résztvevők megváltoztatták döntéshozatali stratégiájukat. Ezután feltették a kérdést, hogy a várakozások változása mennyiben befolyásolta az agyi aktivitást.

A kutatók számára két agyi régió emelkedett ki: a thalamus és az insularis kéreg.

A thalamus az érzékszervektől vagy az agy egyéb területeiről származó információkat dolgozza fel, és továbbítja azokat az agynak. Az idegtudósok szerint a tudat kapujának is nevezik.

Funkcionális mágneses rezonancia képek segítségével a kutatók megmutatták, hogy a prefrontális kéreg és a thalamus közötti különböző agyi kapcsolatok felelősek a tanulási stratégia fenntartásáért vagy a stratégia megváltoztatásáért.

Minél magasabbak az elvárások a döntés előtt, annál hamarabb fenntartják a stratégiát, és annál alacsonyabbak ezek a kapcsolatok erőssége a tanulmány megállapításai szerint. Alacsony elvárások mellett változott a stratégia, és úgy tűnt, hogy a régiók sokkal erősebben hatnak egymásra.

"Úgy tűnik, hogy az agy különösen aktív, ha a tanulási stratégiát meg kell változtatni, miközben a stratégia fenntartása lényegesen kevesebb energiát igényel" - jegyezte meg Pleger.

„Eddig a talamuszt váltásnak tekintették. Eredményeink hangsúlyozzák a magasabb kognitív funkciókban betöltött szerepét, amelyek segítik a döntéshozatalt a tanulás közben. Tehát a thalamus nemcsak kapuja az érzékszervi tudatnak, hanem inkább olyan kognitív folyamatokkal kapcsolja össze, amelyek például a döntések meghozatalát szolgálják. "

Az inzuláris kéreg viszont részt vesz az észlelésben, a motoros kontrollban, az önbizalomban, a kognitív funkciókban és az interperszonális tapasztalatokban. Ez a rész különösen aktív volt, amikor a résztvevő már meghozta döntését, majd kiderítette, hogy igaza vagy tévedése van-e a tanulmány megállapításai szerint.

"A szigetközi kéregben horgonyzó különböző hálózatokat az elvárások szabályozzák, és úgy tűnik, hogy közvetlen hatással vannak a jövőbeni érzékszervi észlelésre" - mondta Pleger.

Forrás: Ruhr-Universität Bochum

Fénykép: