© Hannah Olinger/ Unsplash
Učení se a zapomínání
Jednou z nejdůležitějších vlastností mozku je jeho schopnost se učit. Většinu mozkových buněk a mnoho spojení máme už jako novorozenci. K jejich rozvíjení a upevňování však dochází jen tehdy, když je také používáme.
Detailnější struktura mozku tedy vzniká až v průběhu učení. Tento vývoj u člověka trvá až do puberty. Ale i mozek dospělých se neustále vyvíjí, i když jen v menší míře. Proto se člověk může učit celý život.
Při učení se mění spojení mezi nervovými buňkami v mozku. Probíhá to na synapsích, tedy tam, kde se potkají dva neurony. Synapse totiž nepřenášejí pouze nervové impulzy od buňky k buňce, ale jsou zároveň mozkovým úložištěm informací. Čím důležitější je spojení mezi dvěma neurony, tím více synapsí vznikne. Naopak málo využívaná spojení zanikají. Kromě toho dokáží synapse přenášet elektrické signály mezi buňkami různou intenzitou, tj. mohou je zesilovat nebo zeslabovat. Tato „synaptická plasticita“ je příčinou toho, že je mozek schopný se přizpůsobovat a učit. Vždy, když mozek něco uloží, přenos signálu se zesílí. Pokud se přenos zeslabí, nebo dokonce přeruší, mozek zapomíná.
Paměť zanechává stopy
Výzkumníci z oboru neurověd mohou za pomoci nových mikroskopických technik stále podrobněji nahlížet do struktur, které tvoří anatomický základ učení. Tobias Bonhoeffer a jeho kolegové z Ústavu Maxe Plancka pro neurobiologii vypozorovali v mozku myší, jak vznikají nová spojení mezi neurony: Dendrity jedné jediné nervové buňky obsahují desetitisíce malých výčnělků, takzvaných dendritických trnů, na nichž se nachází většina synapsí. Tyto trny se stále mění. Díky tomu mohou velmi rychle vznikat i zanikat spojení mezi neurony. Pokud určité myšlenkové pochody nejsou využívány, trny se zredukují a my zapomínáme, co jsme se naučili. Avšak vždy zbudou některé synapse, které se drží v režimu stand-by. Jestliže se k naučenému obsahu později opět vrátíme, jsou tyto synapse použity jako začátek pro nová spojení. Proto se například cizí jazyk napodruhé učíme již mnohem snáze. Synaptické trny na dendritu mozkové buňky hipokampu | © Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
Chaos v hlavě
Mozek mladých lidí je jako velké staveniště. Nepotřebné synapse mizí, kolem rostoucího počtu axonů se tvoří myelinové pochvy. Tím se stále více urychluje a usnadňuje přenos informací. Na konci tohoto procesu je výrazně výkonnější mozek s dobře fungujícími neuronovými sítěmi. V průběhu změn to často vypadá „chaoticky“, protože ne všechny oddíly mozku vyzrávají stejně rychle. Limbický systém se nyní vyvíjí rychle – centrum odměn a emoční procesy nabývají na významu. V čelním laloku, kde probíhá plánování činů a porovnávání různých možností, je vývoj značně pomalejší. Tím se vysvětluje, proč mladí lidé často jednají nečekaně a riskantně.
© Roman Zaiets /Shutterstock
Při učení se mění spojení mezi nervovými buňkami v mozku. Probíhá to na synapsích, tedy tam, kde se potkají dva neurony. Synapse totiž nepřenášejí pouze nervové impulzy od buňky k buňce, ale jsou zároveň mozkovým úložištěm informací. Čím důležitější je spojení mezi dvěma neurony, tím více synapsí vznikne. Naopak málo využívaná spojení zanikají. Kromě toho dokáží synapse přenášet elektrické signály mezi buňkami různou intenzitou, tj. mohou je zesilovat nebo zeslabovat. Tato „synaptická plasticita“ je příčinou toho, že je mozek schopný se přizpůsobovat a učit. Vždy, když mozek něco uloží, přenos signálu se zesílí. Pokud se přenos zeslabí, nebo dokonce přeruší, mozek zapomíná.
Paměť zanechává stopy
Výzkumníci z oboru neurověd mohou za pomoci nových mikroskopických technik stále podrobněji nahlížet do struktur, které tvoří anatomický základ učení. Tobias Bonhoeffer a jeho kolegové z Ústavu Maxe Plancka pro neurobiologii vypozorovali v mozku myší, jak vznikají nová spojení mezi neurony: Dendrity jedné jediné nervové buňky obsahují desetitisíce malých výčnělků, takzvaných dendritických trnů, na nichž se nachází většina synapsí. Tyto trny se stále mění. Díky tomu mohou velmi rychle vznikat i zanikat spojení mezi neurony. Pokud určité myšlenkové pochody nejsou využívány, trny se zredukují a my zapomínáme, co jsme se naučili. Avšak vždy zbudou některé synapse, které se drží v režimu stand-by. Jestliže se k naučenému obsahu později opět vrátíme, jsou tyto synapse použity jako začátek pro nová spojení. Proto se například cizí jazyk napodruhé učíme již mnohem snáze. Synaptické trny na dendritu mozkové buňky hipokampu | © Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
Chaos v hlavě
Mozek mladých lidí je jako velké staveniště. Nepotřebné synapse mizí, kolem rostoucího počtu axonů se tvoří myelinové pochvy. Tím se stále více urychluje a usnadňuje přenos informací. Na konci tohoto procesu je výrazně výkonnější mozek s dobře fungujícími neuronovými sítěmi. V průběhu změn to často vypadá „chaoticky“, protože ne všechny oddíly mozku vyzrávají stejně rychle. Limbický systém se nyní vyvíjí rychle – centrum odměn a emoční procesy nabývají na významu. V čelním laloku, kde probíhá plánování činů a porovnávání různých možností, je vývoj značně pomalejší. Tím se vysvětluje, proč mladí lidé často jednají nečekaně a riskantně.
© Roman Zaiets /Shutterstock