Idegrendszeri plaszticitás

1. Idegrendszeri plaszticitás • Az idegrendszer működésében a veleszületett, feltétlen reflexek mellett tanult elemek is szerepet játszanak. • Az előélet befolyásolja a viselkedést – plaszticitás. • Tanulás: Valamely megelőző idegrendszeri folyamat nyomot hagy az idegrendszerben, és ezzel megváltoztathatja az egyed viselkedését.

2. Nem asszociatív tanulási formák • Nem kell az ingereknek kontiguusnak lennie. • Habituáció: (kopoltyú visszahúzási reflex, flexor reflex, stb.), preszinaptikus, ismételt inger egyre kisebb reflexválaszt vált ki (a szenzoros kollaterális egy gátló neuront ingerel, EPSP amplitúdója csökken). • Szenzitizáció: a reflexíven konvergáló másik neuron egyszeri ingerülete a következő szinaptikus válaszokat megnöveli. Praeszinaptikus hatás, axo-axonalis szinapszisokkal.

3. Asszociatív tanulási formák • Az ingereknek kontiguusnak kell lennie. • Feltételes reflex (Pavlov) : a feltételes inger egyidejű, ismételt alkalmazása a feltétlen ingerrel oda vezet, hogy a feltételes inger önmagában is kiváltja a választ. • Operáns kondicionálás (Thorndike): az állat spontán viselkedését motiváló esemény követi. Asszociáció az állat viselkedése és a megerősítés között.

4. Memória • Ezek a plaszticitási formák néhány óra alatt megszűnnek: rövid távú emlékezettel analóg. • Hosszú ideig tartó szenzitizáció, vagy kondicionálás hatására tartós megváltozás: Meglévő szinapszisok átalakulása, új szinapszisok kialakulása – hosszú távú emlékezettel analóg. A hosszú távú emlékezet alapja tehát a szinaptikus átrendeződés. • Az ontogenezis során is igen dinamikusan változnak az idegsejtek közötti kapcsolatok – a tanulás és az ontogenezis mögöttazonos mechanizmus áll.

5. Viselkedés és tanulás • A viselkedés a szenzoros bemenetekre adott (motoros) válasz. • Az ember és állat viselkedését genetikusan kódolt az egész szervezet szintjén érvényesülő idegi és kémiai faktorok szabályozzák. • Az környezethez való alkalmazkodás, az adaptálódás, azaz tanulás képessége szintén genetikusan adott. • Az állatok viselkedését tehát • genetikailag öröklött viselkedésformák, másrészt pedig • neurális tanulás folyamán szerzett információk határozzák meg.

6. Viselkedés és tanulás • A genetikai információ általában a környezet állandó jellegzetességeire, míg a tanulási információk rövid ideig tartó átmeneti bizonytalan jelenségekre vonatkoznak. • Az idegrendszeri tanulás pontosítja a genetikai rendszer durva becsléseit, ezáltal segíti elő az állat életben maradását. • A genetikai anyag és neurális tanulás biológiai funkciója sokszor átfedő: A funkcionálisan egyenértékű információ egyik faj esetében a genomban van, az evolúció során fejlődött ki, a másiknál viszont az idegrendszerben, ahová tanulás tapasztalat útján került.

7. Az új környezet hatása • Új inger - automatikus viselkedéssor: • Startle reakció (megrezzenés) • Orientáció az inger forrása felé • Szignifikáns-e az inger? • Félelemkeltő vagy vonzó? • Az új környezet felderítése az exploráció (mozgatórugója a félelem és szorongás, embernél emellett a kíváncsiság és az ismeretszerzési vágy).

8. Open field kísérlet Tegyük az állatot a porond közepére és regisztráljuk a viselkedést 5 percig: W: walking – járás M: moving – helybenmozgás R: rearing – ágaskodás G: grooming – önápolás S: sniffing – szimatolás Q: quiet - mozdulatlanság Ijesszük meg és újabb 5 percig regisztráljunk Tegyünk egy fajtársat a porondra és figyeljük meg külön-külön a magatartásukat. Jegyzőkönyv: Konstans szekvenciák folyamatábrája A körök az elemeket, a nyilak az átmeneteket érzékeltetik, nagyságuk ill. vastagságuk pedig a gyakoriság mutatója.

9. Labirintus tanulás A mozgást az explorációs ösztön a cél ismerete, valamint sok, a kísérletvezető által nem kontrollált inger vezérlik. A kísérelet menete: Éheztetett egeret plexi dobozban a labirintus nyílásához teszünk, a labirintus végére, plexi dobozba egy szem táp kerül. Feljegyezzük, hogy az egér éppen melyik számozott labirintus-ágban van, mérjük mennyi idő alatt találja meg a kijáratot! 6-8 kísérletet végezzünk Jegyzőkönyv: A bejárt útvonal, tévesztések száma, futási idő (Az idő csökkenése a tanulás jele növekedése az explorációs drive növekedésének és a motiváció csökkenésének a jele is lehet)

10. Y-labirintus Ez is instrumentális kondícionálás (A rágcsálók a felszín kiugró sarkait jegyzik meg.) A kísérlet menete: A labirintus egyik szárába patkányt helyezünk, a tőle jobbra vagy balra eső szárba vizet teszünk. Kiszabadítjuk a patkányt, mérjük, mennyi idő alatt fut be egy másik szárba (és találja meg esetleg a vizet). Ha bármelyik szárba befut vissza 1. ponthoz Az el nem fogyasztott vizet töröljük ki! Jegyzőkönyv: Az állat által választott irányok sora, tévesztések száma és a sikeres tanulás mérőszáma: a stabil irányválasztáshoz szükséges próbák száma.

11. Operáns tanulás Ha az állat valamely viselkedését jutalmazó inger (megerősítés) követi, azt a viselkedési sort egyre gyakrabban produkálja: Thorndike-féle effektus törvény. Kísérleti berendezés: Egyhén megvilágított kísérleti kamra pedállal működtethető önitatóval. A pedál lenyomása egy kis lámpát is meggyújt. A kísérlet menete: A kamrába 24 órán át szomjaztatott patkányt helyezzünk.

12. Operáns tanulás A kisérelet menete (folyt.): Adjunk neki vizet, amikor megközelíti az ablakot (2x), aztán várjuk meg amíg eltávolodik, és akkor tegyünk a kanálba vizet. Az itató hangjára odajön 8-15 próba után. Csak akkor adjunk vizet, ha megnyomja a pedált (ha nem következik be sokára sem, meg tegyünk egy csepp vizet a pedálra). Ha megtanulta a pedált kezelni, emeljük a szükséges pedálnyomások számát. Jegyzőkönyv: a tanuláshoz szükséges próbák száma, spontán kialakuló babonás viselkedés megfigyelése

13. Hajrá! :) • „Öregem, kondicionáltam ezt a pasit! Ahányszor lenyomom a pedált, mindig ad egy kis cukros vizet!”