Neuroteadused

Mälu varases lapsepõlves

Mälu varases lapsepõlves / Neuroteadused

Võimalik, et mälu on olnud kognitiivne teaduskond, mida kõik neuroteaduse spetsialistid on põhjalikumalt uurinud. Sajandil, mida iseloomustab oodatava eluea pikenemine, on suur osa jõupingutustest keskendunud vanemate inimeste normaalse ja patoloogilise mälu vähenemise uuringule.. 

Kuid, Täna räägin üldjoontes mälu arengust varases eas. Olles spetsiifiline, loote mälu kujunemine (st alates 9. rasedusnädalast kuni selle valmimiseni, ligikaudu 38. nädalal) ja vastsündinul.

Mälu lapsepõlves

Tõenäoliselt oleme kõik nõus, et lapsed on super intelligentsed ja et nad juba õpivad ema emakas. Olen kindel, et rohkem kui üks ema võib meile öelda rohkem kui ühe anekdoodi. Aga kas deklaratiivne mälu on tõesti olemas? Ja kui see on olemas, siis miks enamik meist ei mäleta meie lapsepõlvest midagi enne kolme aastat? 

Samuti teavitan teid sellest kui neil on mälu, sest enne 2-3 aastat on see ilmselt vale mälu. Seda nähtust nimetatakse infantiilseks amneesiaks. Ja nüüd võisime endalt küsida, kas on olemas infantiilne amneesia, kas see ei tähenda, et ei loote, vastsündinu ega kuni kolmeaastane laps mäletaks? Ilmselt ei. Üldiselt eeldatakse, et mälu antakse erinevatel viisidel ja et iga selline esitlus hõlmab erinevaid aju piirkondi ja ahelaid. Õppimine hõlmab paljusid mälumehhanisme ja mõned neist ei ole seotud hipokampusega (uute mälestuste konsolideerimise põhistruktuur).

Ma räägin sellest kolm põhilist õppemehhanismi: klassikaline konditsioneerimine operandi konditsioneerimine ja selge mälu o deklaratiivne. Ma tutvustan lühidalt kõiki neid mõisteid ja näitan, milline on peamine inimuuring nende funktsioonide neurodevelopmenti kohta, mis on lapse normaalseks õppimiseks hädavajalik..

Klassikaline konditsioneer

Klassikaline konditsioneerimine on assotsiatiivse õppimise tüüp. Seda kirjeldati s. XIX by Ivan Pavlov -Laialdaselt räägitud kella ja süljuva koera eksperiment. Põhimõtteliselt seostatakse klassikalises konditsioneerimises "neutraalset stiimulit" (ilma organismi kohanduva väärtusega) "tingimusteta stiimuliga". See tähendab, et stiimul, mis tekitab sisuliselt vastuse (sarnaselt, kuid mitte võrdselt refleksiga). Seega muutub "neutraalne stiimul" "konditsioneeritud stiimuliks", sest see tekitab sama vastuse kui "tingimusteta stiimul"..

Niisiis, kas lapsed seostuvad? Viidi läbi väike katse, mille käigus tehti silma väike õhuõhk või "buf" (tingimusteta stiimul), mis põhjustas õhu-refleksi režiimist tingitud vilkumise. Järgnevatel katsetel viidi läbi "buf", kui konkreetse kuuldava tooni ("neutraalne stiimul") manustamist. Pärast mõningaid uuringuid tekitas tooni lihtsat tootmist vilkumine - see oli muutunud "konditsioneeritud stiimuliks" -. Seetõttu oli toon ja "buf" seotud.

Ja lootele on võimalik seostuda? On täheldatud, et lapsed saavad reageerida stiimulitele, mis on neile enne sündi esitatud. Selleks on mõõdetud raseduse ajal ema kõhu kaudu esitatud meloodia südame löögisagedust. Kui laps on sündinud, võrreldi südame vastust uute meloodiate (kontroll meloodiate) esitamisega varem õppinud meloodiast. Täheldati, et südame löögisagedus muutus selektiivselt enne raseduse ajal esitatud meloodiat. Seetõttu on lootel võimalik seostada stiimuleid.

Neuroanatoomilisest vaatepunktist ei ole üllatav, et imikud ja lootele tekivad ühendused. Nendes assotsiatiivse õppe tüüpides, kus hirm või muud emotsionaalsed reaktsioonid ei sekku, on üks nende peamiseks aju struktuurideks väikeaju.. 

Neurogenees - uute neuronite sünnitus - väikeaju kortexist on lõpule viidud 18-20 rasedusnädalaga. Samuti sünnihetkel Purkinje rakud -suuremad rakud väikeajus - näitavad morfoloogiat, mis on sarnane täiskasvanutega. Esimese kuu jooksul pärast sündi esineb muutusi biokeemilisel tasemel ja neuronaalset ühenduvust, mis põhjustab väikeaju täieliku toimimise. 

Sellegipoolest on väikesed erinevused. Esimestel kuudel on kõige konditsioneeritud stiimulid maitse ja lõhn, samas kui hilisemates etappides suurenevad tingimused teistele stiimulitele. Kui klassikalises konditsioneerimises sekkuvad emotsionaalsed aspektid, kaasneb assotsiatiivne õppimine teiste struktuuridega, mille neuroloogiline areng on keerulisem, kuna tuleb arvesse võtta rohkem tegureid. Seetõttu ei räägi ma sellest täna, sest see suunaks põhiteema tekstist välja.

Operaatori konditsioneerimine

The operandi konditsioneerimine o instrumentaalne see on teist tüüpi assotsiatiivne õppimine. Selle avastajaks oli Edward Thorndike, kes uuris näriliste mälestust labürindide kaudu. Põhimõtteliselt on see õppimise tüüp, et kui käitumisele järgnevad meeldivad tagajärjed, korratakse seda rohkem ja ebameeldiv kipub kaduma.

Seda tüüpi mälu on inimese lootel uuringute tegemiseks keeruline, seega on enamik praegusi uuringuid läbi viidud alla 1-aastastel lastel. Kasutatud katsemeetodiks on mänguasja esitamine lapsele, näiteks rong, mis liigub, kui laps tõmbab hooba. Ilmselt seostavad lapsed kangi tõmbamist rongi liikumisega, kuid antud juhul leiame olulisi erinevusi vastavalt vanusele. 2-kuuliste laste puhul, kui nad on seostanud hoova liikumise rongiga, võtame stiimuli tagasi, siis kestab instrumentaalne õppimine umbes 1-2 päeva. See tähendab põhimõtteliselt seda, et kui umbes nelja päeva pärast esitame stiimuli, on õppimine unustatud. Kuid aju areng varases eas algab meeletu tempoga ja teiselt poolt võivad 18-kuulised isikud säilitada instrumentaalset õppimist kuni 13 nädalat hiljem. Seega võime selle kokku võtta, öeldes, et operandi konditsioneerimise mnesiline gradient paraneb vanusega.

Milliseid struktuure operandi konditsioneerimine tähendab? Peamised neuraalsed substraadid on need, mis moodustavad neoestrict-Caudado, Putamenti ja Núcleo Accumbeni. Neile, kes seda struktuuri ei tunne, on nad põhiliselt subkortikaalse halli aine tuumad - see on ajukoorest allpool ja ajurünnakust parem. Need tuumad reguleerivad püramiidmootori ahelaid, mis vastutavad vabatahtliku liikumise eest. Nad sekkuvad ka afektiivsetesse, kognitiivsetesse funktsioonidesse ja on oluline suhe limbilise süsteemiga. Kui oleme sündinud, on striatum täielikult moodustunud ja selle biokeemiline muster valmib 12 kuud. 

Seetõttu, Võib järeldada, et lootel on olemas primitiivne instrumentaalne konditsioneerimine; kuigi asjaolud ja kontekst raskendab selle funktsiooni hindamiseks tõhusaid eksperimentaalseid projekte.

Deklaratiivne mälu

Ja nüüd tuleb põhiküsimus. Kas vastsündinutel on deklaratiivne mälu? Kõigepealt peaksime määratlema deklaratiivse mälu mõiste ja eristama seda oma õest: kaudne mälu o menetluslikud. 

Deklaratiivne mälu on amis on rahva poolt tuntud kui mälu, see tähendab, et meie mälestustes fikseeritakse õppimise ja kogemuste kaudu omandatud fakte ja teavet, ja millele me ligipääsime teadlikult. Teisest küljest on kaudne mälu selline, mis fikseerib mustrid ja mootoriprotseduurid, mis ilmnevad selle täitmisega, mitte niivõrd teadliku mäluga - ja kui te ei usu mind, proovige selgitada kõiki lihaseid, mida kasutate jalgrattaga sõitmiseks ja liikumiseks konkreetne-.

Vastsündinute deklaratiivse mälu uurimisel leiame kaks põhiprobleemi: esiteks ei räägi laps ja seetõttu ei saa me nende hindamiseks kasutada verbaalseid teste. Teiseks ja eelmise punkti tagajärjel on raske eristada ülesandeid, milles laps kasutab oma kaudset või selget mälu.

Järeldused mälu, mida ma mõne hetke pärast räägin, ontogeeniast tulenevad "eelistusest uudsusele". See katsemeetod on lihtne ja koosneb kahest katsefaasist: esiteks "tutvumisetapp", kus laps näidatakse kindlaksmääratud aja jooksul stiimulite seeriat - üldjuhul erinevat tüüpi pilte ja a. teine ​​"testimisfaas", milles on esitatud kaks stiimulit: uus ja üks, mis oli varem tutvumisfaasis. 

Üldiselt jälgitakse erinevate mõõtevahendite abil lapse osa uudsust. Seega on idee, et kui vastsündinu näeb uutele stiimulitele rohkem aega, tähendab see, et ta tunneb teist. Kas seega oleks uute kujutiste tunnustamine sobivaks paradigmaks deklaratiivse mälu konstrueerimiseks? On täheldatud, et mediaalse ajutise lambi (LTM) kahjustusega patsientidel ei ole eelistust uudsuse suhtes, kui perioodi ja treeningu vaheline ajavahemik on pikem kui 2 minutit. Primaatide kahjustuste uuringutes on samuti näha, et LTM ja eriti hippokampus on vajalikud struktuurid tuvastamiseks ja seega eelistuseks uudsusele. Teised autorid on siiski teatanud, et uudsuse eelistavad käitumismeetmed on tundlikumad hippokampuse kahjustuste suhtes kui teised tunnustamisülesanded. Need tulemused seaksid kahtluse alla uudsuse eelistamise paradigma. Üldiselt peetakse seda siiski eelnevalt selgesõnalise mälu tüübiks ja hea õppimisparadigmaks, kuigi mitte ainus.

Deklaratiivse mälu omadused

Nii et siis, Ma räägin selle eksperimentaalse mudeli deklaratiivse mälu kolmest põhiomadusest:

Kodeerimine

Kodeerimisega - mitte konsolideerimisega - viidatakse lapse võime integreerida teave ja seda parandada. Üldiselt näitavad uuringud, et 6-kuulised lapsed juba näitavad, et eelistavad uudsust ja seetõttu järeldame, et nad tunnevad. Sellegipoolest leidsime 12 kuu vanuste laste puhul kodeerimisaegades olulisi erinevusi, näiteks vajavad need viimased kokkupuuteaegad stiimulite kodeerimiseks ja fikseerimiseks. 6 kuu vanune laps vajab spetsiifiliseks, et ta peab kolmekordselt rohkem aega, et näidata 12-kuulise lapsega sarnast tunnustamisvõimet. Siiski on vanuse erinevused nõrgenenud pärast 12 kuu vanust ja on täheldatud, et 1-4-aastased lapsed näitavad samaväärset käitumist sarnaste tutvumisperioodidega. Üldiselt näitavad need tulemused, et kuigi deklaratiivse mälu algus ilmub esimesel eluaastal, leiame vanuse mõju kodeerimisvõimele, mis toimub eriti esimesel eluaastal. Need muutused võivad olla seotud erinevate neurodevelopment-protsessidega, millest ma hiljem räägin.

Säilitamine

Säilitamisega me viitame aega või "hilinemist", mille korral vastsündinu saab teavet hoida, hiljem seda ära tunda. Selle rakendamine meie paradigmale oleks aeg, mis kulgeb tutvumisfaasi ja testimisfaasi vahel. Kodeerimisaeg on võrdne, kuid rohkemate kuude lapsed võivad näidata kõrgemaid säilitusprotsente. Katses, kus selle funktsiooni täitmist võrreldi 6 ja 9 kuu vanuste lastega, täheldati, et ainult 9-kuulised lapsed said teavet säilitada, kui katse kahe faasi vahel rakendati viivitust. Teisest küljest 6-kuulised lapsed eelistasid uudsust ainult siis, kui katsefaas viidi läbi vahetult pärast tutvumisetappi. Üldiselt on täheldatud, et vanuse mõju retentsioonile ilmneb varases lapsepõlves.

Sissenõudmine või äratamine

Mälestamise kaudu me viitame võime päästa mälu pikaajalisest mälust ja muuta see otstarbekaks. See on peamine võimsus, mida me kasutame, kui me oma kogemusi või mälestusi tänapäeval toome. Samuti on kõige keerulisem võime hinnata imikutel keele puudumise tõttu. Uuringus, kus kasutati räägitud paradigmat, lahendasid autorid keele probleemi väga algupäraselt. Nad tegid erinevaid vastsündinute rühmi: 6, 12, 18 ja 24 kuud. Tutvumisfaasis esitlesid nad konkreetse värviga taustal olevaid objekte. Kui 4 rühma rakendati kohe katsefaasile, ilmnesid kõik sarnased eelistused uudsuse suhtes seni, kuni taustavärv katsefaasis oli sama, mis tutvumisfaasis. Kui see polnud nii, ja testis kasutati teise värvi fondi, eelistasid uudsust ainult 18 ja 24 kuu vanused lapsed. See näitab, et imikute mälu on äärmiselt spetsiifiline. Väikesed muutused keskses stiimulis või kontekstis võivad mõjutada taastumise võimet.

Hippokampuse neurodevelopment

Selleks, et mõista hipokampuse neurodevelopmenti ja seostada seda meie arutatud käitumuslike sündmustega, peame aru saama mitmetest neuronite küpsemisega seotud protsessidest, mis on tavalised kõigis aju valdkondades.. 

Kõigepealt on meil mõtlemine, et "neurogenees" või uute neuronite sünd on kõik, mida aju areng kokku võtab. See on viga. Küpsemine eeldab ka "raku migratsiooni", mille abil neuronid jõuavad oma õigesse lõppasendisse. Kui nad on oma positsiooni jõudnud, saadavad neuronid oma aksonid sihtpiirkondadesse, mida nad innerveerivad, ja seejärel on need aksonid müeliniseeritud. Kui rakk on juba kasutuses, algavad raku keha ja aksoni "dendriitilise arboriseerumise" protsessid. Sel viisil saame suure hulga sünapse - "Sinaptogenesis", mis meie kogemuste põhjal lapsepõlves suuresti kõrvaldatakse. Sel moel jätab aju kindlasti kasutusele ainult need sünapsid, mis osalevad operatiivahelates. Täiskasvanud staadiumites mängib "apoptoos" ka väga olulist rolli, mis kõrvaldab need neuronid, millel sarnaselt sünapsidele ei ole neuronite ahelates asjakohast rolli. Seetõttu ei ole meie ajus küpsemine seotud vaid lisamisega, vaid pigem lahutamisega. Aju on silmapaistev orel ja otsib alati tõhusust. Laagerdumine on sarnane Michelangelo ülesannetega, et oma Davidit marmorist blokeerida. Ainus erinevus on see, et meie fenotüübi tekitamiseks on meie kogemused, vanemad, lähedased jne..

Selle sõnavõtuga tahtsin öelda midagi väga lihtsat, mida me nüüd kiiresti mõistame. Kui me jälgime hipokampuse neuroanatoomiat, on meil üllatunud, et enamik sellega seotud struktuure (entorhinaalne ajukoor, alamkoos, Ammonis sarv ...) võib raseduse 10. nädalal diferentseerida ja 14. – 15. diferentseeritud. Rakkude migratsioon on samuti väga kiire ja esimesel trimestril sarnaneb see juba täiskasvanu omaga. Niisiis, miks, kui hipokampus on juba moodustatud ja toiminud kolm kuud pärast lapse sündi, siis kas me näeme nii palju erinevusi näiteks 6–12 kuu vanuste laste katsetes? Samal põhjusel, mida ma juba teistes kirjetes rõhutasin, ei ole hippokampus kõik ja neurogenees ei ole ka. Hippokampuse naaberkonstruktsiooniga hambakujuline gyrus vajab palju pikemat arenguperioodi kui hipokampus ja autorid väidavad, et tema granulaarsed rakukihid küpsevad 11 kuu vanuses ja võtavad morfoloogiat, mis on sarnane täiskasvanuks saamise aastaga. Teisest küljest leiame hippokampuses erinevaid GABAergiliste rakkude rühmi - väikesed inhibeerivad interneuronid -, millel on täheldatud olulist rolli mälu ja tähelepanu kombineeritud protsessides.. 

GABAergilised rakud on need, mis küpsevad meie närvisüsteemis kauem ja on isegi näha, et GABA mängib vastupidist rolli sõltuvalt vanusest, mida me jälgime. Need rakud küpsevad vanuses 2 kuni 8 aastat. Seega on suur osa kodeerimis-, retentsiooni- ja taastumisvõimsuses täheldatud mnesilistest gradientidest tingitud hippokampuse ja dentate gyrus vaheliste ühenduste küpsemisest ja lisaks inhibeerivate ahelate moodustumisest..

See asi ei lõpe siin ...

Nagu oleme näinud, sõltub deklaratiivne mälu ajalisest keskmisest lebest (LTM) ja dentate gyrus'i küpsemisest selgub suur osa erinevustest, mida täheldati imikutel 1 kuu kuni kaks aastat. Aga kas see on kõik? Küsimus on, et me pole veel vastanud. Miks on infantiilne amneesia? Või miks me ei mäleta midagi enne 3-aastaseks saamist? Jällegi vastatakse küsimusele, kui jätame hippokampuse üksi. 

LTM-i ja prefrontaalse koore piirkondade vaheliste ühenduste küpsemine on seotud suure arvu mnesikaalsete strateegiatega täiskasvanud lapsel. Deklaratiivne mälu on lapsepõlves pidevas arengus ja paraneb tänu kodeerimise, säilitamise ja taastamise strateegiatele. Neurapildi uuringud on näidanud, et kuigi lugu tagasivõtmise võime on seotud LTM-iga 7–8-aastaste lastega; lastel vanuses 10 kuni 18 aastat on see seotud nii LTM-i kui ka prefrontaalse ajukoorega. Seetõttu on üks peamisi hüpoteese, mis seletab infantiilse amneesia, ebapiisavad funktsionaalsed ühendused prefrontaalse koore ja hipokampuse ning LTMi vahel. Isegi nii sellele küsimusele ei ole lõplikku järeldust ja ka muud selle molekulaarsed hüpoteesid on huvitavad. Kuid need on punktid, millega me teisel korral tegeleme.

Järeldused

Kui oleme sündinud, moodustab aju 10% meie kehakaalust - täiskasvanute puhul on see 2% - ja kulutab 20% keha hapnikust ja 25% glükoosist - see on enam-vähem sama täiskasvanud. Vastutasuks oleme sõltuvad olendid, kes vajavad vanemate hoolt. Ükski laps ei saa iseenesest ellu jääda. Me oleme igas looduskeskkonnas lihtne sihtmärk. Selle "neuro-dekompensatsiooni" põhjuseks on see, et lootel ja lapsel on märkimisväärne hulk õppemehhanisme - mõned neist ei ole siin mainitud, näiteks võime "praimida" -. On midagi, mida kõik vanaemad ütlevad ja see on tõsi: lapsed ja lapsed on käsnad. Aga nad on sellepärast, et meie evolutsioon on seda nõudnud. Ja seda mitte ainult inimestel, vaid ka teistel imetajatel.

Seetõttu, Väikelastel eksisteerib deklaratiivne või selgesõnaline mälu, kuid ebaküps. Selleks, et rahuldavalt küpseks, on vaja kogeda ja harida sotsiaalset keskkonda, milles me oleme kaasatud imetajatena. Aga miks seda kõike uurida? 

Ühiskonnas, mis on pööranud oma tähelepanu vähile ja Alzheimeri tõvele, unustatakse väiksemaid haigusi, nagu infantiilne halvatus, autism, erinevad õpiraskused, ADHD, mis eksisteerib, kui on olemas üks. epilepsiad lastel ja pikk jne. (mul on kahju, kui jätan palju veel nimetamata vähemuse); mis mõjutavad meie lapsi. Neil on viivitusi kooli arengus. Nad tekitavad ka viivitusi ja sotsiaalset tagasilükkamist. Ja me ei räägi inimestest, kes on oma elutsükli lõpetanud. Me räägime lastest, kelle kaasamine ühiskonda võib olla kaalul. 

Patoloogilise arengu mõistmiseks on oluline normaalse neurodevelopmenti mõistmine. Patoloogia bioloogilise substraadi mõistmine on oluline, et otsida farmakoloogilisi sihtmärke, tõhusaid mittefarmakoloogilisi ravimeetodeid ja otsida varase ja ennetava diagnoosi võimalusi. Selleks ei tohiks me ainult uurida mälu, vaid kõiki kognitiivseid teadmisi, mida eespool nimetatud patoloogiad mõjutavad: keel, normaalne psühhomotoorne areng, tähelepanu, täidesaatvaid funktsioone jne. Selle mõistmine on oluline.

Tekst redigeeritud ja toimetatud Frederic Muniente Peix

Bibliograafilised viited:

Papers:

  • Barr R, Dowden A, Hayne H. Arengu muutused edasilükatud imitatsioonis 6 kuni 24-kuuliste imikute poolt. Infant Behavior and Development 1996; 19: 159-170.
  • Chiu P, Schmithorst V, Douglas Brown R, Holland S, Dunn S. Mälestuste tegemine: lapsepõlves kasutatava episoodilise mälu ristlõikeline uurimine fMRI abil. Developmental Neuropsychology 2006; 29: 321-340.
  • Hayne H. Imiku mälu areng: mõju lapsepõlve amneesiale. Developmental Review 2004; 24: 33-73.
  • McKee R, Squire L. Deklaratiivse mälu arengust. Journal of Experimental Psychology: õppimine, mälu ja tunnetus 1993; 19: 397-404
  • Nelson C. Inimmälu ontogenees: kognitiivne neuroteaduse perspektiiv. Developmental Psychology 1995; 31: 723-738.
  • Nelson, C .; de Haan, M .; Thomas, K. Kognitiivse arengu neuroloogilised alused. In: Damon, W .; Lerner, R.; Kuhn, D .; Siegler, R., toimetajad. Laste psühholoogia käsiraamat. 6. ed. Vol. 2: Kognitiivne, taju ja keel. New Jersey: John Wiley ja Sons, Inc; 2006. lk. 3-57.
  • Nemanic S, Alvarado M, Bachevalier J. Hippokampuse / parahippokampuse piirkonnad ja äratundmismälu: nägemused visuaalse paari võrdlemisest võrreldes ahvidel olevate objektide hilinemisega. Journal of Neuroscience 2004; 24: 2013-2026.
  • Richmong J, Nelson CA (2007). Deklaratiivse mälu muutuse arvestamine: kognitiivne neuroteaduse perspektiiv. Dev. Rev. 27: 349-373.
  • Robinson A, Pascalis O. Paindlik visuaalse äratundmise mälu arendamine inimese imikutel. Developmental Science 2004, 7: 527-533.
  • Rose S, Gottfried A, Melloy-Carminar P, Bridger W. Imikutuvastuse mälu tundlikkus ja uudsuse eelistused: mõju andmetöötlusele. Developmental Psychology 1982; 18: 704-713.
  • Seress L, Abraham H, Tornoczky T, Kosztolanyi G. Rakkude moodustumine inimese hipokampuse moodustumisest tiinuse keskpaigast hilisele sünnitusjärgsele perioodile. Neuroscience 2001, 105: 831-843.
  • Zola S, Squire L, Teng E, Stefanacci L, Buffalo E, Clark R. Kahjustatud äratundmismälu ahvidel pärast hippokampuse piirkonnaga piiratud kahjustust. Journal of Neuroscience 2000; 20: 451-463.

Raamatud:

  • Shaffer RS, Kipp K (2007). Arengupsühholoogia Lapsepõlv ja noorukieas (7.). Mehhiko: Thomsoni toimetajad S.A..