Νευροβιολογία της Γνώσης

36
1 Your Logo Here Νευροβιολογία της Γνώσης Δημήτρης Αγοραστός 4-Φεβ-2013

Transcript of Νευροβιολογία της Γνώσης

Page 1: Νευροβιολογία της Γνώσης

1

Your Logo Here

Νευροβιολογία της Γνώσης

Δημήτρης Αγοραστός

4-Φεβ-2013

Page 2: Νευροβιολογία της Γνώσης

2/36

LOGOΝευρωνικά Συστήματα και Υποσυστήματα

● Ενοποίηση της αισθητηριακής συνείδησης● Οπτικά ερεθίσματα

● Αντίληψη σχήματος● Αντίληψη χρώματος● Αντίληψη κίνησης● Αναγνώριση προσώπων

● Ακουστικά ερεθίσματα● Αντίληψη ήχου● Αντίληψη πηγής του ήχου

● Γνωστικές διεργασίες● Μνήμη● Ομιλία● Μαθηματικές πράξεις

● Προσωπικότητα

Page 3: Νευροβιολογία της Γνώσης

3/36

LOGOΝευρωνικά Συστήματα και Υποσυστήματα

Ερέθισμα

Οι νευρώνες δεν κωδικοποιούν την ποιότητατου ερεθίσματος. Η ποιότητα του ερεθίσματοςκαθορίζεται από την νευρική οδό που έχει διεγερθεί.

Επικοινωνία μέσω νευροδιαβιβαστών

Page 4: Νευροβιολογία της Γνώσης

4/36

LOGOΝευρωνικά Συστήματα και Υποσυστήματα

Συνάψεις(χημική ταυτότητα: γενετικοί κ περιβαλλοντικοί παράγοντες)● Χολινεργικές (ακετυλοχολίνη)● Νοραδρενικές (νοραδρεναλίνη)● Ντοπαμινεργικές (ντοπαμίνη)● Σεροτονινεργικές (σεροτονίνη)● GABAεργικές (GABA)

Διεργετικές και Ανασταλτικές Συνάψεις● Η διέγερση ή η αναστολή του νευρώνα δεν

καθορίζεται από τον νευροδιαβιβαστή● Καθορίζεται από τον μετασυναπτικό υποδοχέα

++- -

Page 5: Νευροβιολογία της Γνώσης

5/36

LOGOΝευρωνικά Συστήματα και Υποσυστήματα

Α. ΣυναπτογένεσηΗ σύναψη καθορίζεται από τις τροφικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ προσυναπτικού νευράξονα-μετασυναπτικού κυττάρου

Β. Επιλεκτική επικράτηση νευρώνωνΑνάλογα με τις λειτουργικές ανάγκες του ιστού-στόχου. Εάν καταστραφεί ο ιστός-στόχος, έως και το 75%-100% των αναπτυσόμενων νευρώνων οδηγούνται σε θάνατο.

Page 6: Νευροβιολογία της Γνώσης

6/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

ΕγκεφαλικόςΦλοιός

6 οριζόντιες ανατομικές στιβάδες● Κάθε στιβάδα δέχεται πληροφορίες από υποδοχείς

συγκεκριμένου τύπου (αισθητηριακοί, διαβιβαστικοί)

Page 7: Νευροβιολογία της Γνώσης

7/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Σχεδιασμός κίνησηςΑνώτερες Γνωστικές ΛειτουργίεςΜνήμη

Συναίσθημα

ΑισθητικέςΛειτουργίες

Αντίληψη λόγου

Page 8: Νευροβιολογία της Γνώσης

8/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Ανάλογα με το σημείο ολοκλήρωσης της υποδοχής τηςπληροφορίας, παρουσιάζεται μια γκάμα κινήσεων:● Αντανακλαστικές κινήσεις● Εκούσια κίνηση προς στόχο

Κινητικός φλοιός

Εγκεφαλικόστέλεχος

Παρεγκεφαλίδα

Νωτιαίος μυελός

Βασικά γάγγλια

Παραγωγή Κίνησης

Page 9: Νευροβιολογία της Γνώσης

9/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Αφασία τύπου Broca● Γραμματικά και συντακτικά λάθη● Η λόγος έχει λογική

Αφασία τύπου Wernicke● Ο λόγος είναι γραμματικά και συντακτικά σωστός● Ο λόγος δεν έχει λογική

Γωνιώδης έλικα● Ερμηνεία και συντονισμός ακουστικών και οπτικών πληροφοριών

Περιοχές κατανόησης και παραγωγής γλώσσας(Αριστερό Ημισφαίριο)

Page 10: Νευροβιολογία της Γνώσης

10/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Κατανόηση Ακουστικών ερεθισμάτων

Γωνιώδης έλικα

Ακουστικόερέθισμα

Το ακουστικό ερέθισμα μεταφέρεται από το αυτί στον ακουστικό φλοιό και από εκεί στιςκατάλληλες περιοχές κατανόησης ή και παραγωγής γλώσσας, σε συνεργασία με όλες τις εγκεφαλικές περιοχές που σχετίζονται με τις διεργασίες αυτές (κινητικός φλοιός, μεταιχμιακόσύστημα κτλ)

Page 11: Νευροβιολογία της Γνώσης

11/36

LOGO

Γωνιώδης έλικα

Κεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Κατανόηση Οπτικών ερεθισμάτων

Τα μάτια αναγνωρίζουν το οπτικό ερέθισμα, μεταβιβάζουν την πληροφορία στον οπτικό φλοιόμέσω του οπτικού νεύρου. Αφού γίνει η αποκωδικοποίηση της εικόνας, η πληροφορίαμεταβιβάζεται απομνημονευθέντα οπτικά πρότυπα όπου γίνεται η ερμηνευτική επεξεργασίατης λέξης. Στη συνέχεια η πληροφορία μεταβιβάζεται στην γωνιώδη έλικα όπου συσχετίζεταιτο οπτικό ερέθισμα-λέξη με την ακουστική του μορφή.

Οπτικό ερέθισμα

Page 12: Νευροβιολογία της Γνώσης

12/36

LOGO

Γωνιώδης έλικα

Κεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Γραπτός και προφορικός λόγος

● Κυρίαρχο ημισφαίριο: αριστερό● Κύριες περιοχές κατανόησης και

παραγωγής λόγου: Broca, Wernicke, γωνιώδης έλικα● Συμμετέχουν και άλλες περιοχές οι οποίες διαφέρουν

ελαφρώς αντομικά και λειτουργικά από άτομο σε άτομο,ανάλογα με την λεκτική ικανότητα.

Page 13: Νευροβιολογία της Γνώσης

13/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Αισθητικές πληροφορίες

Σωματοαισθητικόςφλοιός

Οπτικόςφλοιός

Ακουστικόςφλοιός

Πλη

ρο

φο

ρίες

Ειδικόςερμηνευτικός

φλοιός

Ειδικόςερμηνευτικός

φλοιός

Ειδικόςερμηνευτικός

φλοιός

ΓΕΝΙΚΗΕΡΜΗΝΕΥΤΙΚΗ

ΠΕΡΙΟΧΗ

Γωνιώδης έλικα

Page 14: Νευροβιολογία της Γνώσης

14/36

LOGOΚεντρομόλες και φυγόκεντρες εγκεφαλικές λειτουργίες

Οι αισθητικές πληροφορίες διέρχονται από το μεταιχμιακό σύστημα (limbic system), όπου χρωματίζονται συναισθηματικά, παρέχονται κίνητρα και στη συνέχεια διοχετεύονται στον προμετωπιαίο λοβό.

Προμετωπιαίος λοβόςΣημαντική εγκεφαλική περιοχή που λειτυργεί ως ένα “κέντρο ελέγχου” το οποίο μας επιτρέπει να έχουμε μια σφαιρική εμπειρία του κόσμου και του εαυτού μας. Ο προμετωπιαίος λοβός είναι εξελικτική προέκταση των υπολοίπων πιο “πρωτόγονων” περιοχών, όπως ο οπτικός φλοιός, ο οσφρητικός φλοιός, ο μεταιχμιακός φλοιός αλλά και το υπόλοιπο ΚΝΣ.

ΥποθάλαμοςΚέντρο ανταμοιβής, σεξουαλικής συμπεριφοράς και συναισθήματος.Οι κατεχολαμίνες (νοραδρεναλινη, ντοπαμίνη)παίζουν κυρίαρχο ρόλο στο σύστημα αυτό.

Page 15: Νευροβιολογία της Γνώσης

15/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

Ο εγκέφαλος δεν είναι λειτουργικά και ανατομικά ομοιόμορφος

● Α.Η: Ικανότητα λόγου, επεξεργασία ειδικών αισθήσεων (ομιλούν)● Δ.Η: Συνδυαστική, ολιστική επεξεργασία πληροφοριών, μεγαλύτερος

μετωπιαίος συνειρμικός φλοιός (βουβό)

Α.Η Δ.Η.

Κυτταροαρχιτεκτονικές περιοχές Broadmann (1910)

Cajal: δομική μονάδα του ΝΣ ο νευρώνας (~1900)

Page 16: Νευροβιολογία της Γνώσης

16/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

Jackson, Lashley, Freud: υπέρ της ιδέας ενός ολιστικού μοντέλου του εγκεφάλουHebb: συνθετικό μοντέλο λειτουργίας του εγκεφάλου. Οι απλές συμπεριφοράς έχουνεντοπιστική εκπροσώπηση στον εγκέφαλο, ενώ πιο πολύπλοκές αξιοποιούν περισσότερεςεγκεφαλικές περιοχές.Sperry: Διεξαγωγή πειραμάτων με θετικές ενδείξεις υπέρ της ασσυμετρίας και λειτουργικήςανεξαρτησίας των δύο ημισφαιρίωνΗ εγκεφαλική ασσυμετρία είναι παρούσα από τα πρώτα στάδια της ζωής

Α.Η Δ.Η.

● Παραγωγή γλώσσας● Σειριακή επεξεργασία λεκτικών

πληροφοριών● Αύξημένη δραστηριότητα κατα

τη διάρκεια ανάγνωσης (ΗΕΓ-α)● Μαθηματικοί υπολογισμοί● Λεκτικές ασκήσεις● Αποθήκευση λεκτικών

πληροφοριών

● Αντίληψη προφορικών παραγγελμάτων● Παράλληλη επεξεργασία λεκτικών

πληροφοριών● Μειωμένη δραστηριότητα κατά τη

διάρκεια ανάγνωσης (ΗΕΓ-α)● Χωροταξικοί υπολογισμοί● Συναισθηματική ανάλυση● Αποθήκευση μη λεκτικών

πληροφοριών (εικόνων)

Page 17: Νευροβιολογία της Γνώσης

17/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

Page 18: Νευροβιολογία της Γνώσης

18/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

Μεσολόβιο (corpus callosum): το σύστημα νευρικών ινών που είναι υπεύθυνο για την επικοινωνία μεταξύ των δύο εγκεφαλικών ημισφαιρίων

Οπτικό χίασμα: μετάδοση οπτικών πληροφοριών από τους οφθαλμούς προς τον εγκέφαλο. Mετάδοση πληροφοριών προςτο αντίθετο ημισφαίριο

Πρόσθιος σύνδεσμος των ημισφαιρίων: επικοινωνία μεταξύ τωνπρόσθιων λοβών

Page 19: Νευροβιολογία της Γνώσης

19/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

?

Πείραμα σε άτομα με διχασμένο εγκέφαλο

Το άτομο πρέπει να επιλέξει μεταξύ πολλών αντικειμένων. Η εικόνα ενός κλειδιού (ή η λέξη) εμφανίζεται στο αριστερό οπτικό πεδίο.

Το ΔΗ αναγνωρίζει το αντικείμενο, αλλά δεν μπορεί να μεταδώσει την πληροφορία στο ΑΗ.

Το ΔΗ, που ελέγχει το αριστερό χέρι, δίνει εντολή να εντοπιστεί το κλειδί.

Το άτομο δεν γνωρίζει γιατί επέλεξε το κλειδί.

Υπό κανονικές συνθήκες, τα δύο ημισφαίρια εργάζονται μαζί και συνθέτουν μια ενιαία εμπειρία.

Page 20: Νευροβιολογία της Γνώσης

20/36

LOGOΕγκεφαλική Ασυμμετρία

Παρόλο που τα δύο ημισφαίρια λειτουργούν ανεξάρτητα, στον φυσιολογικό εγκέφαλο ανταλλάσουν πληροφορίες με αποτέλεσμα την ενιαία συνείδηση η οποία συνήθως εκφράζεται λεκτικά μέσω ενός συστήματος πεπερασμένων γραμματικών κανόνων και λέξεων.

Ο μηχανισμός εκμάθησης της γλώσσας είναι πανανθρώπινος και βιολογικά προκαθορισμένος (“παγκόσμια γραμματική” βλ. Chomsky). Η γλώσσα επιτρέπει την έκφραση συναισθημάτων, σκέψεων κτλ και εμπλουτίζεται με διάφορα στοιχεία, όπως είναι το γλωσσικό ύφος, το χιούμορ, η ειρωνεία, ο ρητορικός λόγος, η παρομοίωση κ.α.

Η γλώσσα δεν αντανακλά μόνο τη φύση των κληρονομικών αλγόριθμων και των γραμματικών κανόνων, αλλά αντανακλά και τη φύση του νου, όπως αυτό επηρεάζεται από άλλους παράγονες όπως είναι το περιβάλλον και ο πολιτισμός.

Γενετική προδιάθεση για ανάπτυξη γλώσσας (βλ, DNA και διαφορές από τον πιο κοντινό μας συγγενή στο ζωικό βασίλειο, τον πίθηκο)

Page 21: Νευροβιολογία της Γνώσης

21/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Το ΚΝΣ, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου, χαρακτηρίζεται από πλαστικότητα, τηνικανότητα δηλαδή να αναπτύξει νέες εγκεφαλικές συνδέσεις σε περίτπωση εγκεφαλικήςβλάβης ή ατυχήματος, κυρίως κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξης του εγκεφάλου.

DNA Περιβάλλον

Παρά τις όποιες γενετικές προδιαθέσεις, το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται κάποιος, ιδιαίτερα κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής του, επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη τουεγκεφάλου. Η αισθητηριακή και κοινωνική αποστέρηση επηρεάζει ανεπιστρεπτι

την δομή του εγκεφαλικού φλοιού.

Page 22: Νευροβιολογία της Γνώσης

22/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Το παράδειγμα της οπτικής αντίληψηςΗ αντίληψη ενός αντικειμένου, της κίνησης, του βάθους μιας εικόνας κτλ γίνεται στον εγκέφαλο. Παρόλο που η εικόνα που λαμβάνουν οι οφθαλμοί είναι η ίδια, ο εγκέφαλος εμπλουτίζει την εμπειρία αυτή μέσω της αξιοποίησης πολλαπλών υποσυστημάτων της όρασης. Οι οπτικές παραισθήσεις και τα οπτικά τρικ είναι αποτέλεσμα βλάβης ή πλάνης των συστημάτων αυτών.

Ο εγκέφαλος κάνει συνεχώς υποθέσεις για τον κόσμο γύρω του, οι οποίες είτε επιβεβαιώνονται είτε απορρίπτονται, βάσει των αποτελεσμάτων της επεξεργασίας της εικόνας.

Επομένως, μια πιθανή βλάβη ή μη ανάπτυξη συγκεκριμένων περιοχών στον οπτικό φλοιό θα έχει ως αποτέλεσμα ανωμαλίες στην οπτική αντίληψη

Page 23: Νευροβιολογία της Γνώσης

23/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Διαφορές μεταξύ των δύο φύλων στην εγκεφαλική ασσυμετρία

● Επικράτηση δεξιού ημισφαιρίου● Καλύτερες επιδόσεις σε χωροταξικές

δοκιμασίες● Πιο εξειδικευμένα ημισφαίρια με λιγότερη

συνεργασία

● Συμμετρία ημισφαιρίων● Καλύτερες επιδόσεις σε λεκτικές

δοκιμασίες● Λιγότερο εξειδικευμένα ημισφαίρια με

περισσότερη συνεργασία μεταξύ τους

Δεν παρατηρούνται διαφορές στην αντίληψη σειριακής ακολουθίας και την αναγνώρισηπροσώπων και συναισθημάτων

Σημαντικός ο ρόλος των ορμονών και του ρυθμού ωρίμανσης, παράγοντες ο οποίοι συμβάλλουνστην διαφοροποίηση της επικράτησης των ημισφαιρίων.

Εξελικτικοί/περιβαλλοντικοί παράγοντες ενδέχεται να παίζουν ρόλο στην διαφοροποίηση αυτή.

Page 24: Νευροβιολογία της Γνώσης

24/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Η μνήμη εγγράφεται στους νευρώνες. Κάθε νέα εμπειρία εγκαθιστά νέο κύκλωμα νευρώνωνκαι η ανάμνηση της εμπειρίας προκαλείται από ενεργοποίηση αυτού του κυκλώματος.

Είδη μνήμης

Εικονική / ΑισθητηριακήΔιάρκεια: 250ms

ΒραχύχρονηΔιάρκεια: ~30sec

ΜακρόχρονηΔιάρκεια: ώρες-για πάντα

Page 25: Νευροβιολογία της Γνώσης

25/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Οι αποθηκευμένες πληροφορίες/αναμνήσεις επηρεάζουν την επεξεργασία και την αποθήκευσηνέων πληροφοριών (σημαντικότητα της μακροχρόνιας μνήμης). Εξ’ ου και η διαφορετικήαντίληψη του ίδιου γεγονότος από άτομο σε άτομο.

Ο εγκέφαλος αποθηκεύει πληροφορίες σε διαφορετικά μέρη, αξιοποιώντας μονάδεςεπεξεργασίας που βρίσκονται παντού● Αριστερό ημισφαίριο: λέξεις, αριθμούς● Δεξί ημισφαίριο: εικόνες, μουσική,

χωροταξικές πληροφορίες● Ιππόκαμπος: Μηχανισμός αποθήκευσης πληροφοριών

σε σχέση με γεγονότα κ χωροταξία● Μεταιχμιακό σύστημα: επεξεργασία και αποθήκευση

συναισθηματικών πληροφοριών

Page 26: Νευροβιολογία της Γνώσης

26/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Το Δ.Η. ως δεξαμενή αποθήκευσης εμπειριών, συναισθημάτων της παιδικής ηλικίας, ίσωςλόγω μη ανάπτυξης γλωσσικών ικανοτήτων), γίνεται το υποσυνείδητο.Το Α.Η. λαμβάνει πληροφορίες από την δεξαμενή του Δ.Η. και τις λεκτικοποιεί (συνειδητό). Δ.Η. + Α.Η. = Εγώ

Κυρίαρχο Δ.Η: τάση στη δημιουργία και στην έκφραση συναισθημάτων, δίχως λογικό έλεγχο(καλλιτέχνες, αθλητές). Δίνεται έμφαση στην ολότητα και όχι στο ειδικό. Δυσκολίες στη σαφή λεκτική έκφραση. Υπερκινητικότητα.

Ασθενείς δίχως μεσολόβιο έχουν προβλήματα επίλυσης γεωμετρικών προβλημάτων, καθώςαυτά απαιτούν συνεργασία και των δύο ημισφαιρίων (λεξικοποίηση της σειριακής, λεκτικούτύπου απόδειξης του Α.Η. και οπτικοποίηση από το Δ.Η.)

Page 27: Νευροβιολογία της Γνώσης

27/36

LOGOΠλαστικότητα Εγκεφάλου

Ολιστική εκπαίδευση: έμφαση τόσο στην λεκτική, σειριακή, λογική σκέψη, όσο και στηνδιαίσθηση, πολυαισθητηριακή σκέψη, στην φαντασία και τη δημιουργικότητα. Σημασία δενέχει το παιδί να βρει τη σωστή λύση, αλλά να ανακαλύψει στρατηγικές που του ταιριάζουν για την επίλυση προβλημάτων.

Το δημιουργικό άτομο χρησιμοποιεί την λεκτική λογική του ΑΗ ως εργαλείο και τη διαίσθηση του ΔΗ ως πηγή έμπνευσης.

Ο εαυτός μας είναι ένα μωσαϊκό πολλών και παράλληλων συνειδητών εαυτών πουδρουν ως μία οντότητα που βρίσκεται σε αρμονία τόσο με την πρωτογενή (υποσυνείδητη), όσο και την δευτερογενή (συνειδητή) νοητική διεργασία.

Page 28: Νευροβιολογία της Γνώσης

28/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

++- -

Επικοινωνία νευρώνων

● Δενδρίτες-Σώμα-Άξονας-Συνάψεις● Διέγερση ή αναστολή● Χημική σύναψη => ηλεκτρική ώση

Μετάδοση ηλεκτρο-χημικής ώσης μέσω του μηχανισμούκίνησης ιόντων K+ και Na+ μεταξύ εξωκυτταρικής και εσωκυτταρικής περιοχής.

Page 29: Νευροβιολογία της Γνώσης

29/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

++- -

Μηχανισμοί αλλαγής νευρωνικού κυκλώματος και αυτο-οργάνωσης του εγκεφάλου● Εξοικείωση: απελευθέρωση μικρότερης ποσότητας νευροδιαβιβαστή => ασθενέστερο σήμα● Ευαισθητοποίηση: απελευθέρωση μεγαλύτερης ποσότητας νευροδιαβιβαστής => ισχυρό

σήμα● Η ενίσχυση των συνάψεων οδηγεί στην βραχύχρονη και αργότερα στη μακρόχρονη μνήμη

Μνήμη● Οι νέες πληροφορίες αποθηκεύονται ενεργοποιώντας μια μοναδική διάταξη νευρώνων● Οι διατάξεις αυτές ενεργοποιούνται με έκθεση σε ερεθίσματα● Cajal (1893): οι αναμνήσεις αποθηκεύονται σε διατάξεις νευρώνων● Hebb (1960): η ταυτόχρονη ενεργοποίηση 2 νευρώνων ενισχύει τη σύνδεσή τους ή

δημιουργεί νέα σύνδεση και έτσι δημιουργούνται μνήμες● Kandel (1960): Απέδειξε την θεωρία του Hebb σε σαλιγκάρια

Page 30: Νευροβιολογία της Γνώσης

30/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

++- -

Όταν τα νευρικά κύτταρα καταστραφούν δεν αντικαθίστανται. Οι νευράξονες και οι συνάψεις όμως επαναδημιουργούνται.

● Ένα πλούσιο σε ερεθίσματα περιβάλλον δημιουργεί περισσότερους δενδρίτες και άραπερισσότερες συνάψεις με γειτονικά νευρικα κύτταρα: μάθηση

● Πολλοί και διαφορετικοί μηχανισμοί μάθησης για βραχύχρονη και μακρόχρονη μνήμη● Μια νευρωνική διάταξη κωδικοποιεί μια πληροφορία λεκτικού τύπου (π.χ. “πέτρα”) βάσει

των νευρώνων που ήταν διαθέσιμοι τη στιγμή της μάθησης. Η ενεργοποίηση της διάταξηςαυτής διαχέεται και σε συναφείς διατάξεις (π.χ. Ο ήχος της πέτρας όταν πέφτει στο νερό, χρώματα πέτρας κτλ)

Page 31: Νευροβιολογία της Γνώσης

31/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

Lynch: Ο οσφρητικός φλοιός παρουσιάζειτα πιο πρωτόγονα συστήματα μάθησηςτα οποία αργότερα αξιοποιήθηκαν και απότον υπόλοιπο εγκέφαλο.

Αρχικά υπήρχε η ανάγκη για βασική επιβίωση.Αργότερα όμως, ο εγκέφαλος έπρεπε να χειριστεί πιο περίπλοκες και αφηρημένες έννοιες.

Οσφρητικός φλοιός => ιππόκαμπος (αποθήκευση και σύνδεση με άλλες πληροφορίες)

Page 32: Νευροβιολογία της Γνώσης

32/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

Τεχνητοί “εγκέφαλοι” και μοντέλα Η/Υ

Ελλείψει άλλων πιο αντικειμενικών εργαλείων, τη δεκαετία του 1980 δημιουργούνται οι πρώτοιτεχνητοί εγκέφαλοι με την βοήθεια Η/Υ και βασιζόμενοι σε γνωστικά μοντέλα μάθησης πουπαρομοίαζαν τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου με αυτόν ενός Η/Υ.

Το πρόβλημα δεν είναι να αναπαραστήσουμε πιστά έναν νευρώνα. Το πρόβλημα είναι νααντιιληφθούμε τι ακριβώς κάνει ο νευρώνας που να έχει σχέση με τις πληροφορίες.

Mc Culloh: έθεσε τα θεμέλια της θεωρίας των νευρωνικών δικτύως και δημιούργησε το πρώτοτεχνητό μοντέλο νευρώνων προσομοιωμένο στο ανθρώπινο μοντέλο νευρώνων, το οποίοαυτορυθμιζόταν ενισχύοντας ή εξασθενώντας τις “συνάψεις” του

Ν1

Ν2

Ν3

Ν4 Ν5

1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1

Ν1 Ν1 Ν1

Ν1

Page 33: Νευροβιολογία της Γνώσης

33/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

Τεχνητοί “εγκέφαλοι” και μοντέλα Η/Υ

Ο εγκέφαλος επεξεργάζεται δεδομένα όχι σειριακά, αλλά παράλληλα, κάτι που δημιουργείπρόβλημα στη δημιουργία τεχνητών νευρωνικών δικτύων, τα οποία καταλλήγουν να είναι εξαιρετικά αργά σε σχέση με τον χρόνο αντίδρασης ενός βιολογικού νευρωνικού δικτύου, αλλάκαι πιο αναξιόπιστοι σε περίπτωση βλάβης μιας μονάδας στη σειριακή σύνδεση.

Minsky: Κατασκεύασε το πρώτο λειτουργικό νευρωνικό δίκτυο, σκοπός του οποίου ήταν η προσομείωση της κίνησης ενός ποντικιού σε έναν λαβύρινθο (SNARC)Rosenblatt: Κατασκεύασε την πρώτη μηχανή αναγνώρισης γραμμάτων η οποία μάθαινε μέσα από δοκιμές και σφάλματα, όπως δηλαδή και το οπτικό μας σύστημα (Perceptron)

Σχήμα: συμβολική ανπαραστατική ικανότητα της νόησηςΠλαίσιο: ο τρόπος δόμησης και οργάνωσης των πληροφοριών. Περιγραφή των τυπικών χαρακτηριστικών ενός αντικειμένου ή μιας κατάστασης.Σενάριο: Οργάνωση και τυποποίηση γνώσεων που αφορούν την καθημερινή ζωή

Βασικές έννοιες τεχνητής νοημοσύνης

Page 34: Νευροβιολογία της Γνώσης

34/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

Cooper: κατασκευή ενός μοντέλου μνήμης βάσει του τρόπου με τον οποίο ο ανθρώπινοςνους βάζει τάξη στην αταξία του περιβάλλοντος. Βλέπουμε αυτά που το ΚΝΣ μας επιτρέπει να δούμε. Ο παρατηρητής είναι ουσιαστικά αναπόσπαστο τμήμα της παρατηρούμενης πληροφορίας, την οποία και επηρεάζει. Η συγκέντρωση δεδομένων δίχως αποθήκευση πληροφοριών και οργάνωση δεν θα επέτρεπε μια λειτουργική ζωή.

Η μνήμη δημιουργεί ένα πλάισιο κατανόησης του κόσμου. Μνήμη και νόηση αλληλοδιαπλέκονται σε ένα μη σταθερό, αλλά “ζωντανό” και συνεχώς αυτοοικοδομούμενο σύστημα.

Κάθε εγκέφαλος, βάσει της προηγούμενης μνήμης, αντιλαμβάνεται διαφορετικά το ίδιο συμβάν.Ορισμός της πραγματικότητας ως το σημείο συμφωνίας πολλών εγκεφάλων σε σχέση με ένα παρατηρούμενο αντικείμενο ή φαινόμενο.

Page 35: Νευροβιολογία της Γνώσης

35/36

LOGOΓνώση είναι η μνήμη

Η εξέλιξη δεν είναι τελεολογική. Δεν υπάρχει κάποιο σχέδιο πίσω από τη φυσική επιλογή.Ο εγκέφαλος και η λειτουργία του είναι το αποτέλεσμα της μηχανολογίας της φύσης και δημιουργήθηκε μέσα από δοκιμές και σφάλματα.

Σε αυτό το εξελικτικό σημείο ο εγκέφαλος μας επιτρέπει να αντιλαμβανόμαστε ολότητες γνώσης και πεποιθήσεων (θεωρίες), μια ικανότητα προκαθορισμένη γενετικά αλλά και πολιτισμικά.

Φυσικοί επιστήμονες: “πως”Φιλόσοφοι και θεολόγοι: “γιατί”

Εμπειρισμός VS Ορθολογισμός: είναι η εμπειρία η βασική ή η μοναδική προϋπόθεση για την απόκτηση γνώσης ή υπάρχουν κάποιες αυταπόδεικτες αλήθειες τις οποίες μπορούμε να διακρίνουμε με τη λογική μας; Είμαστε tabula rasa, και αν ναι, πως μπορούμε να οργανώνουμε τις νέες γνώσεις που λαμβάνουμε.

Φιλοσοφία και επιστήμη έχουν έναν κοινό σκοπό: την κατανόηση της χρήσης του εγκεφάλου μας για την οργάνωση των εμπειριών και την περιγραφή του έξω κόσμου.

Page 36: Νευροβιολογία της Γνώσης

36/36

LOGOThe end