Pamiêæ, uczenie siê i koncentracja

Transkrypt

1 Pamiêæ, uczenie siê i koncentracja Układ nerwowy reaguje na bodźce działające aktualnie i pochodzące z otoczenia, ale także przechowuje wzorce bodźców, które działały w przeszłości. Zdolność przechowywania tych wzorców nazywa się pamięcią, a same wzorce śladami pamięciowymi lub engramami. Pamięć jest niezbędna do utrwalania efektów uczenia się i do wykorzystania wyuczonych umiejętności. Różnice w zdolnościach pamięciowych są prawdopodobnie w około 50% związane z genami. Pozostała część może być modyfikowana przez różne czynniki i podlega trenowaniu, więc może być wzmacniana. W procesie pamięci rozróżnia się: zapamiętywanie czyli powstawanie śladu pamięciowego oraz skojarzenie nowych informacji z wytworzonymi wcześniej śladami pamięciowymi; przypominanie czyli odtwarzanie zakodowanej informacji poprzez aktywizowanie śladów pamięciowych; zapominanie czyli zatarcie śladu. Rodzaje pamięci Tworzenie nowych engramów w wyniku kolejnych doświadczeń jest określane jako uczenie się. Istnieje kilka rodzajów pamięci, o różnym stopniu trwałości, zwanych też etapami pamięci. Najkrótszą jest pamięć sensoryczna o czasie trwania poniżej sekundy. Pamięć sensoryczna zapewnia ciągłość percepcji, na przykład przy oglądaniu obrazu, scenerii albo przy czytaniu tekstu. W życiu codziennym nieustannie korzystamy z pamięci bezpośredniej. Trwa ona do kilkunastu sekund. Jej przykładem jest zdolność zapamiętywania kilkucyfrowego numeru telefonu na czas potrzebny do wprowadzenia do aparatu albo kolejnych partii tekstu przy jego przepisywaniu. Bardzo ważnym etapem jest pamięć krótkotrwała o czasie trwania od kilku minut do kilku tygodni. Ślady pamięciowe powstałe w tym etapie są jeszcze stosunkowo labilne. Do ich utrwalenia konieczny jest proces zwany konsolidacją śladu pamięciowego, w którym ważną rolę odgrywa hipokamp. Zakłócenie konsolidacji, np. w wyniku urazu czaszki i wstrząsu mózgu, prowadzi do zatarcia śladu pamięciowego. Występuje wtedy tzw. amnezja wsteczna polegająca na niepamiętaniu zdarzeń bezpośrednio poprzedzających uraz. Ten rodzaj pamięci umożliwia np. dobre przygotowanie się do egzaminu, nie zapewnia jednak wykorzystania nabytej wiedzy w późniejszym okresie życia. Do tego bowiem konieczne jest zaangażowanie mechanizmów pamięci długotrwałej, utrzymującej się przez lata, a nawet do końca życia. Pamięć długotrwała związana jest głównie z czynnością środkowej części płata skroniowego. Można ją podzielić na: świadomą (jawną, deklaratywną), do której powstania jest potrzebny świadomy proces kierujący odtwarzaniem informacji, nieświadomą (ukrytą, proceduralną), opartą na nieświadomym przypominaniu wcześniej wyuczonego wzorca. Pamięć świadomą można z kolei podzielić na: semantyczną zawiera fakty niezależne od kontekstu, służące do łączenia, kojarzenia informacji o podobnym charakterze, epizodyczną (autobiograficzną) zawiera osobiste przeżycia. Powiązane są z nią: hipokamp, kora przedczołowa oraz zakręt obręczy. Pamięć świadoma może ulegać osłabieniu, amnezji, zapominaniu, co wynika z naturalnych procesów fizjologicznych, takich jak starzenie się. Może być też efektem działania leków, alkoholu i uszkodzeń mózgu. Pamięć nieświadoma to umiejętności, nawyki, reakcje emocjonalne, jak na przykład pisanie, czytanie, pływanie. Pamięć nieświadoma jest bardzo trwała, a umiejętności raz wyuczonych nie zapomina się. Uczenie się Anatomicznie i funkcjonalnie pamięć zależy od liczby neuronów, ale też od liczby i jakości synaps, czyli połączeń między nimi. Połączenia powstają pod wpływem nowych wrażeń i doświadczeń, aktywują się podczas treningu pamięci, np. podczas powtarzania materiału. Podczas uczenia się synapsy zmieniają się tak, żeby ułatwić neuronom wytworzenie nowych połączeń i lepszą komunikację. Nietrwałe etapy pamięci po legają na tym, że pobudzenie neuronów w ośrodkach asocjacyjnych móz gu utrzymuje się przez pewien czas po zadziałaniu bodźca. Jedna z teorii utrzymuje, że istotą śladu jest wówczas krążenie impulsów po zamkniętych kręgach neuronalnych. Ostatnio sugeruje się możliwość zwiększonej aktywności synaps w tym procesie. Natomiast pamięć długotrwała polega na zakodowaniu śladu w strukturze chemicznej neuronów. Informacje, które zostały zarejestrowane, nigdy nie giną, ale jest do nich utrudniony dostęp, czego objawem są zaburzenia pamięci. Najważniejsze cechy pamięci to: trwałość, wierność, zakres, gotowość, szybkość zapamiętywania. 7

2 Trwałość mierzona jest czasem i oznacza zdolność do długotrwałego przechowywania doświadczenia. Wierność (dokładność) decyduje o liczbie popełnionych zniekształceń (błędów), a zakres określa ilość i różnorodność materiału, który może być zapamiętany. Gotowość wyrażana jest czasem potrzebnym na szybkie odtworzenie doświadczenia, a szybkość zapamiętywania mierzona czasem lub liczbą powtórzeń potrzebnych do przyswojenia sobie materiału informuje o tym, jak szybko ktoś potrafi zapamiętać materiał. Upośledzenie pamięci obejmuje wszystkie wymienione cechy. Człowiek zdobywa informacje o otaczającym świecie w procesie uczenia się. Jedna z jego form uczenie się percepcyjne polega na przyswajaniu sobie cech środowiska. Natomiast uczenie się asocjacyjne umożliwia poznawanie związku między bodźcami i reakcjami oraz ocenę zachowania się w danych sytuacjach; jest ono podstawą powstawania odruchów warunkowych. Do uczenia się zaliczamy też habituację (przywykanie). Jest to umiejętność niereagowania na bodźce nie mające istotnego znaczenia dla organizmu. Habituacja przeciwdziała niepotrzebnemu obciążaniu układu nerwowego zbędnym materiałem pamięciowym. W niektórych jednak sytuacjach habituacja może być zgubna. Bodziec choć monotonny może nieść ważną informację, na przykład podczas jazdy samochodem. Przechodzeniu informacji z pamięci świeżej do trwałej (konsolidacji) towarzyszy powstawanie nowych synaps oraz synteza białek. Zjawiska te są istotą uczenia się, utrwalania informacji, kodowania. Przypominanie sobie informacji jest możliwe, gdy to co jest zapamiętane, zostało skojarzone z innymi elementami i włączone do sieci wzajemnych powiązań. Aby proces zapamiętywania przebiegał optymalnie, każda faza pamięci wymaga określonych warunków. Dla pamięci ultrakrótkiej (sensorycznej) ważny jest aktualny stan zmysłów. Dla przekształcenia śladu pamięci natychmiastowej w ślad pamięci krótkotrwałej potrzebna jest uwaga. W procesie konsolidacji ślad pamięci krótkotrwałej zostaje zastąpiony engramem pamięci długotrwałej, co przebiega najlepiej, gdy mózg wyłączy się z kontaktu z otoczeniem. Z tego względu po intensywnej nauce sen pomaga uporządkować i utrwalić wiedzę. Relaks czy drzemka sprzyjają tworzeniu engramów. Jednocześnie mózg broni się przed nadmiarem informacji, co objawia się zapominaniem, przy czym zapominanie zaczyna się natychmiast po zakończeniu nauki. Zapominanie ma związek z następującymi procesami: wypieranie (represja) wyrzucanie z pamięci informacji łączących się z poczuciem winy czy lękiem, zacieranie śladów (zanikanie) na skutek niekorzystania z pewnych informacji, zanik (brak dostępu) brak wskazówek ułatwiających przypominanie, nakładanie się informacji (interferencja), eliminacja (usuwanie) eliminacja starych informacji ze względu na ograniczoną pojemność magazynu pamięci. Zaburzenia pamięci Zaburzenia pamięci obejmują zakłócenia wszystkich etapów: zapamiętywania, przechowywania i przypominania. Mogą one być rozpatrywane w aspekcie ilościowym (dysmnezje) lub jakościowym (paramnezje). Do zaburzeń ilościowych (dysmnezji) zaliczana jest: hipermnezja nadczynność pamięci polegająca na nadmiernym zapamiętywaniu obszernego materiału oraz odtwarzaniu zapamiętanych treści w sposób szybki i dokładny, amnezja całkowity lub czasowy zanik pamięci deklaratywnej. Wyróżnia się: amnezję następczą polegającą na utracie zdolności zapamiętywania nowych informacji, amnezję wsteczną polegającą na utracie pamięci w odniesieniu do zdarzeń, których dana osoba była świadkiem przed urazem, będących powodem amnezji, hipomnezja osłabienie pamięci. Może mieć charakter czynnościowy (np. pod wpływem silnych emocji, szczególnie lęku, następuje dezorganizacja przypominania) lub organiczny, gdy pod wpływem zatruć, urazów, zmian zwyrodnieniowych, niedokrwienia mózgu, zakłócone jest zarówno zapamiętywanie, jak i przechowywanie i przypominanie, ekmnezja mieszanie przeszłości z teraźniejszością. Zaburzenia jakościowe pamięci, czyli paramnezje dzielimy na: złudzenia pamięciowe zniekształcone pod wpływem emocji (strachu, zazdrości, nienawiści) wspomnienia rzeczywistych faktów, omamy pamięciowe chory jest przekonany o realności wspomnień dotyczących nieistniejących w przeszłości faktów, konfabulacje nierealne, często fantastyczne lub naiwne wymysły, którymi chorzy zapełniają luki pamięciowe, np. w zespole Korsakowa, kryptomnezje gdy wspomnienia utraciły cechę powtórności i wydają się nowe (np. nieświadome zapożyczenia i plagiaty). Osłabienie pamięci ze względu na ciężkość stanu można podzielić na: łagodne objawia się trudnościami w przyswajaniu nowego materiału, umiarkowane informacje trwałe są zachowane, ale pojawiają się wątpliwości i pytania: czy zażyłem rano leki?, kiedy to było?, ciężkie niezdolność do zachowania informacji, niemożność samodzielnej egzystencji. 8

3 ...mamo zapomniałaś nakarmić kicię......nie wyłączyłaś żelazka! halo! zapomniała pani reszty......byliśmy umówieni... zapomniałaś Już nie zapomnę Zaufaj jakości poprawia pamięć i koncentrację usprawnia pracę mózgu poprawia zdolność uczenia się i zapamiętywanie * lider na rynku preparatów z miłorzębem japońskim (źródło: IMS Dataview 2008) 1 tabletka zawiera 40 mg wyciągu z liści miłorzębu japońskiego. Wskazania: utrudniona koncentracja myślowa i zaburzenia pamięci, zawroty i bóle głowy, szumy uszne, zaburzenia ukrwienia kończyn dolnych, osłabienie wzroku i słuchu. Podmiot odpowiedzialny: BIOFARM. Pozwolenie nr R/6770. * Przed użyciem zapoznaj się z ulotką, która zawiera wskazania, przeciwwskazania, ania, dane dotyczące działań niepożądanych i dawkowanie oraz informacje dotyczące stosowania produktu leczniczego, bądź skonsultuj się z lekarzem lub farmaceutą, gdyż każdy lek niewłaściwie stosowany zagraża Twojemu życiu lub zdrowiu.

4 Zaburzenia pamięci mogą być wynikiem różnorodnych zaburzeń elektrolitowych, hormonalnych (niedoczynność tarczycy), chorób i urazów mózgu, zatrucia lekami lub alkoholem. Mają one w zasadzie charakter odwracalny i dotyczą około 10% wszystkich zaburzeń. Dysfunkcje pamięci mogą być także oznaką chorób neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona lub procesów zwyrodnieniowych występujących z wiekiem otępienie starcze. Koncentracja i uwaga Jednym z najistotniejszych czynników warunkujących optymalne uczenie się i pamięć jest koncentracja, czyli skupienie uwagi na czynnościach umysłowych. Uwaga jest procesem psychicznym decydującym o wybiórczości zachowania poprzez selekcjonowanie i blokowanie bodźców. Uwaga pozwala na utrzymywanie ukierunkowanej aktywności, może być mimowolna i celowa. Posiada następujące cechy: trwałość utrzymywanie koncentracji na jednej podniecie, zakres ilość bodźców, które można objąć percepcją w danym momencie, podzielność zdolność percepcji kilku bodźców naraz i wykonywania kilku czynności, przerzutność zdolność przenoszenia uwagi z bodźca na bodziec. W wyniku uszkodzeń OUN, depresji, zespołów otępiennych lub pewnych chorób psychicznych może dojść do znacznego zaburzenia zakresu uwagi, czego efektem jest niemożność uczenia się. W procesie uczenia się skupienie uwagi na czynnościach umysłowych, czyli koncentracja jest warunkiem zapamiętywania i odtwarzania informacji. Wyróżniamy dwa rodzaje koncentracji: świadomą, mimowolną (koncentracja na silnie wyróżniających się bodźcach). Zaburzenia koncentracji powodują, że zadania nadmiernie obciążające umysł nie mogą zostać wykonane prawidłowo i w krótkim czasie. Występują braki w pamięci oraz trudności w przypomnieniu sobie danej informacji w całości. Umysł blokuje także próby przyswojenia sobie nowych informacji (numeru telefonu, wiadomości, tekstu na pamięć), wskutek czego zasób pamięci nie powiększa się. Umiejętność koncentracji wykształca się w wieku około 8 lat, a jej natężenie może trwać intensywnie przez minut. Zaburzenia koncentracji należą obecnie do najczęściej występujących zakłóceń funkcjonowania umysłu i przejawiają się kierowaniem uwagi na bodźce niezwiązane z głównym nurtem aktywności. Koncentracja uwagi przyjmuje trzy postacie: selektywność śledzenie bodźców ważnych. Selektywność wyłącza to, co nieistotne, selekcjonuje informacje i wzmacnia ważne sygnały z zewnątrz. W ten sposób ważne informacje docierają do mózgu i lepiej zapadają w pamięć; czujność długotrwałe oczekiwanie na pojawienie się określonego bodźca; przeszukiwanie aktywne poszukiwanie określonych bodźców. Zaburzenia koncentracji mogą być spowodowane wieloma czynnikami. Najczęściej związane są z przemęczeniem, zbyt krótkim snem, nadużywaniem alkoholu, narkotyków, niektórymi chorobami lub działaniem pewnych leków. Zaburzenia koncentracji mogą być także efektem braku właściwego treningu uwagi. Do chorób, które znacznie upośledzają zdolność koncentracji należą: ADHD zespół nadpobudliwości psychoruchowej dzieci oraz AADD zespół zaburzeń z deficytem uwagi dorosłych. Neurobiologiczne podstawy pamięci Dwa układy neuroprzekaźnikowe mózgu odgrywają szczególnie istotną rolę w procesach pamięci i uczenia się układ glutaminergiczny i cholinergiczny. Kwas glutaminowy, podstawowy aminokwas pobudzający, działając na receptory NMDA będące kanałami wapniowymi, powoduje ich otwarcie i napływ jonów wapnia do neuronu. Jest to proces warunkujący utworzenie się engramu. Neuron, do którego wejdzie po pobudzeniu dostatecznie wiele jonów wapnia, będzie potem reagować silniej na następne bodźce. Zjawisko to określa się jako długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP) i wydaje się, że o ile nawet nie leży u podstaw pamięci i uczenia się, o tyle jest to niewątpliwie dobry elektrofizjologiczny model pamięci długotrwałej. Zmiany elektryczne powstałe w synapsie pod wpływem napływu wapnia (w wyniku pobudzenia receptora NMDA) i metaboliczne, wynikłe z jednoczesnego uruchomienia wtórnych przekaźników przez pobudzenie receptorów noradrenergicznych i serotoninowych, prowadzą do uruchomienia mechanizmu aktywującego ekspresję genów i tworzenie nowych białek, np. receptorów lub białek przebudowujących synapsę. Te zmiany leżą u podstaw pamięci długotrwałej. Układ glutaminergiczny pełni podstawową funkcję w tworzeniu śladów pamięciowych, natomiast w zarządzaniu nimi zasadniczą rolę zdaje się odgrywać układ cholinergiczny przodomózgowia. Podstawową funkcją acetylocholiny w tym układzie jest wzmocnienie procesów związanych z uwagą. Wzmożenie procesów informatycznych w korze przez acetylocholinę ma charakter ogólny. Pobudzenie układu cholinergicznego powoduje zwiększenie uwalniania acetylocholiny we wszystkich zakończeniach nerwowych. Acetylocholina na poziomie komórkowym nasila przetwarzanie bodźców sensorycznych. Szczególnie istotną rolę przypisuje się acetylocholinie w procesach związanych z uwagą, 10

5 niezbędną do tworzenia engramów pamięci krótkotrwałej. Praktyczne wykorzystanie istnienia faz pamięci Poziom wyuczenia się danego zagadnienia, wysoki bezpośrednio po zapoznaniu się z materiałem (silne engramy pamięci krótkotrwałej), powoli spada. Kosztem zanikających engramów pamięci krótkotrwałej rozwijają się engramy pamięci długotrwałej, lecz proces ten jest przesunięty w czasie. W rezultacie w pewnym niezbyt długim okresie czasu po wyuczeniu się materiału, jego przypominanie jest gorsze, aby potem, po pełnym skonsolidowaniu się engramów pamięci długotrwałej, ponownie się podnieść. Zjawisko przejściowego zmniejszenia się opanowania pamięciowego materiału ma nazwę efektu Kamina. W praktyce należy o tym efekcie pamiętać i nie przystępować do egzaminu w okresie do kilku godzin po zakończeniu nauki. Najlepiej uczyć się do ostatniej chwili i wykorzystać engramy pamięci krótkotrwałej albo poczekać, najlepiej do następnego dnia, i wykorzystać dobrze już wykształcone engramy pamięci długotrwałej. Leki wspomagające uczenie się Konieczność wspomagania uczenia się zachodzi najczęściej w przypadku osób zdrowych, które z pewnych powodów muszą opanować pamięciowo znaczną ilość materiału. Aby ułatwić zapamiętywanie należy pobudzić procesy uwagi można to czynić na różne sposoby. Jest to szczególnie trudne, gdy ze względu na ilość informacji do opanowania trzeba uczyć się nocą, a więc wtedy, gdy mózg przechodzi raczej w stan obniżonego czuwania i senności. Aktywacja farmakologiczna mózgu może odbywać się na wiele sposobów. Najbezpieczniejszymi lekami wspomagającymi uczenie się są substancje aktywujące procesy metaboliczne w komórkach nerwowych i glejowych oraz poprawiające procesy błonowe. Karnityna Karnityna to słabo działający czynnik cholinergiczny, pobudzający aktywność acetylotransferazy karnitynowej. Jest to związek endogenny odgrywający istotną rolę w metabolizmie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Karnityna i jej ester malanowy naśladują działanie acetylocholiny. Zgodnie z wynikami badań, karnityna działa korzystnie w przypadku niedotlenienia serca oraz wyczerpania fizycznego. Obecnie uważa się, że karnityna, stanowiąc substrat dla metabolizmu mitochondrialnego, wstrzymuje, a nawet cofa powstające z wiekiem zmiany strukturalne w mitochondriach związane z kumulującym się szkodliwym wpływem wolnych rodników tlenowych. Znajduje się w bardzo wielu preparatach OTC, których przyjmowanie usuwa zmęczenie i zwiększa koncentrację podczas uczenia się. Tauryna i płyny energetyczne Tauryna to słaby czynnik hamujący aktywność układu dopaminergicznego. Zbadano, że tauryna wywiera korzystny wpływ na uczenie się w wyniku aktywacji metabolizmu komórek glejowych i zwiększenia ogólnej sprawności komórek nerwowych. Tauryna jest popularnym składnikiem płynów energetycznych. Kwas glutaminowy W latach 60. i 70. ubiegłego wieku był powszechnie stosowanym preparatem wspomagającym myślenie. Od dawna był też używany jako środek wzmagający doznania smakowe, szczególnie w kuchni chińskiej, a dziś obecny jest powszechnie w produktach spożywczych, zwłaszcza typu instant. Mimo że kwas glutaminowy nie przechodzi do mózgu, wiele osób twierdzi, że odczuwa jego korzystne działanie na procesy myślowe. Kwas asparginowy Jest to aminokwas. Działa na receptory NMDA, choć nie jest rzeczywistym naturalnym neuroprzekaźnikiem. Zwiększa napływ wapnia do neuronów, powodując ich pobudzenie i ułatwia tworzenie engramów. Kwas asparginowy wzmaga koncentrację oraz poprawia samopoczucie bez jednoczesnego działania euforyzującego. Stosuje się go w sytuacjach wymagających intensywnej pracy umysłowej, w stanach zmęczenia i przy zaburzeniach pamięci. Dzięki wpływowi na przysadkę ma również działanie anabolizujące. Stosowany jest więc w okresie rekonwalescencji. Miłorząb japoński (Ginkgo biloba) Roślina ta zawiera flawonoglikozydy i gingkolidy, które mają zdolność poprawiania przepływu mózgowego, zwiększając tym samym ilość tlenu i glukozy docierających do komórek mózgu. Miłorząb japoński rozszerza naczynia krwionośne, zapobiegając agregacji płytek krwi. Wyciąg z tej rośliny jest skuteczny również w leczeniu zaburzeń krążenia obwodowego istotnie wpływa na jego poprawę. Powoduje zmniejszenie uczucia zimna w kończynach, a w chromaniu przestankowym zapobiega bólowi i sztywności mięśni podczas chodzenia. Kuracja preparatami z miłorzębu powinna być prowadzona przez około 3 miesiące. Powszechność problemów związanych z zapamiętywaniem i koncentracją sprawia, że poszukuje się wciąż nowych preparatów usprawniających te funkcje mózgu. Współczesne możliwości są bardzo szerokie stosuje się leki poprawiające krążenie mózgowe, leki o właściwościach niszczących wolne rodniki, przeciwutleniacze, estrogeny i kwas foliowy. Poprawę pamięci można także uzyskać poprzez ćwiczenie pamięci, stosowanie odpowiednich technik zapamiętywania oraz przez trening EEG biofeedback. dr farm. Barbara Figura 11