Οι έρευνες στον χώρο της εκπαίδευσης και των νευροεπιστημών
έχουν καταστήσει σαφές ότι η εκπαίδευση προκειμένου να είναι
αποτελεσματική , δεν πρέπει να είναι μονοδιάστατη, παθητική και
γραμμική.
Ο εγκέφαλος μας τροποποιείται καθημερινά τόσο ανατομικά όσο και λειτουργικά ως απάντηση στα ερεθίσματα που δέχεται από το περιβάλλον.Πράγμα το οποίο πολύ απλά σημαίνει , ότι ο εγκέφαλος μας - παρά το τι τείνουμε να πιστεύουμε- δεν σταματά να αλλάζει καθόλη τη διάρκεια της ζωής μας. Η ικανότητα αυτή ονομάζεται πλαστικότητα και όπως ακριβώς η πλαστελίνη μας επιτρέπει να αλλάζουμε συνεχώς το σχήμα της, έτσι και ο εγκέφαλος μας επιτρέπει με τους κατάλληλους ερεθισμούς να τον αναδιαμορφώσουμε και να του μάθουμε...πώς να μαθαίνει.
Η μεγάλη σημασία της συγκριτικής μελέτης των εγκεφάλων στα διάφορα ζωικά είδη δεν άργησε να αναγνωριστεί, μετά τη δημοσίευση της Καταγωγής των Ειδών από τον Δαρβίνο (1859) (βλ. Allman, 2000). Έγινε γρήγορα φανερό ότι μια σταδιακή εξέλιξη του εγκεφάλου παρακολούθησε την εξέλιξη των ειδών με αύξηση του βάρους του σε σχέση με άλλα όργανα, ιδιαίτερα με την εμφάνιση των πρωτίστων θηλαστικών και αποκορύφωμα τον άνθρωπο (εικόνα παρακάτω). Με την εξέλιξη, διάφορες περιοχές του εγκεφάλου εξειδικεύθηκαν διαφορετικά στα διάφορα είδη ζώων, ενώ αναπτύχθηκαν καινούργιες περιοχές στον εγκέφαλο για καινούργιες λειτουργίες. Οι περισσότερες από τις φυλογενετικά παλαιότερες περιοχές διατηρήθηκαν με την εξέλιξη, αλλά προοδευτικά καταλάμβαναν μικρότερο ποσοστό του εγκεφάλου, π.χ. διατηρούνται στον άνθρωπο όλες οι πρωτεύουσες αισθητικές περιοχές για την αφή και την όραση. Όμως, ένα μεγαλύτερο ποσοστό του εγκεφάλου καταλαμβάνεται από το φυλογενετικά νεώτερο μετωπιαίο λοβό και άλλες συνειρμικές περιοχές, υπεύθυνες για ό,τι αποκαλούμε «ανώτερες νοητικές λειτουργίες».
Η αποδοχή της εξέλιξης των ειδών μάς υποψίασε
για τη δύναμη των «ζωικών» προδιαγραφών του εγκεφάλου μας, π.χ. ο
«τριπλούς εγκέφαλος» (ενστικτώδης όπως στα ερπετά, συναισθηματικός όπως
στα πρώτα θηλαστικά και νοητικός όπως στα πρώτιστα και στον άνθρωπο) του
Paul MacLean (1990). Αληθεύει ότι το μεταιχμιακό σύστημα αναπτύχθηκε
στα πρώτα θηλαστικά και επέτρεψε την ύπαρξη συναισθημάτων που δεν είχαν
τα ερπετά, ακριβώς γιατί ο τρόπος αναπαραγωγής των θηλαστικών επέβαλε τη
δημιουργία δεσμών ανάμεσα σε άτομα του ίδιου είδους, π.χ. τον έρωτα για
τη δημιουργία του ζεύγους γονέων που απαιτούνται για την προστασία του
νεογέννητου -το οποίο στα ανώτερα θηλαστικά είναι ιδιαίτερα ευάλωτο και
ανώριμο- ή άλλα συναισθήματα που γεννούν τον ανταγωνισμό ή συγκροτούν
κοινωνικές δομές. Δεν αποτελεί όμως ο «συναισθηματικός» αυτός
εγκέφαλος στεγανό. Αντίθετα, είναι απαραίτητο το μεταιχμιακό σύστημα για
οποιαδήποτε νοητική λειτουργία, γιατί περιλαμβάνει κέντρα που
συμμετέχουν αποφασιστικά στα κίνητρα της νοητικής λειτουργίας, στη μνήμη
κ.ά. (Ledoux, 1998). Για κανένα άλλο όργανο δεν υπήρξε τόσο σημαντική η
ανατροφοδοτική σχέση όσο αυτή ανάμεσα στην ανάπτυξη του εγκεφάλου και
την επιβίωση του είδους. Αυτό μπορεί να το δει κανείς σε όλες τις
βασικές λειτουργίες του εγκεφάλου, όπως για παράδειγμα στον κυρίαρχο
ρόλο του εγκεφάλου στην οργάνωση της κίνησης και κυρίως στην πρόβλεψη
των αποτελεσμάτων της (Llinas, 2001).
Από τις αρχές του 20ού αιώνα, αφού επετεύχθη η συμφωνία των
Βιολόγων για την προέλευση του εμβρύου, μορφολογικές μελέτες του
εγκεφάλου άρχισαν να επεκτείνονιαι στο έμβρυο και τη μετά τη γέννηση
ανάπτυξή του. Οι νευρώνες του εγκεφάλου έχουν όλοι σχηματιστεί κατά τη
γέννηση και έχουν σχεδόν όλοι λάβει την τελική τους θέση στον εγκέφαλο
με τις κύριες συνδέσεις τους να ολοκληρώνονται μέχρι και τους πρώτους
μήνες της ζωής. Οι συνάψεις μεταξύ νευρώνων φθάνουν ένα μέγιστο αριθμό
κατά το δεύτερο έτος και μειώνονται έκτοτε, αρχικά λόγω επιλογής των
καταλληλότερων νευρωνικών δικτύων (ως αποτέλεσμα των πρώτων εμπειριών)
και αργότερα ως αποτέλεσμα φθοράς του γήρατος.
 |
| Οντογενετική ανάπτυξη και Β. Φυλογενετική εξέλιξη του ανθρώπινου εγκεφάλου |
Ο εγκέφαλος λοιπόν είναι ένα πολύπλοκο όργανο που
αυτο-οργανώνεται δυναμικά, ως αποτέλεσμα διαδράσεων με το σώμα μας και
με το περιβάλλον αλλά και ανάμεσα στα πολλά επίπεδα οργάνωσής του - από
το μοριακό σε εκείνο της συμπεριφοράς. Με αυτόν τον τρόπο
αυτοεκπαιδεύεται ή, αν θέλετε, εμείς μαθαίνουμε και προσαρμοζόμαστε. Η
μάθηση φαίνεται να στηρίζεται στην πλαστικότητα των συνάψεων ανάμεσα
στους νευρώνες (LeDoux, 2002). Εκείνες οι συνάψεις ενισχύονται ειδικά
και έτσι συνδέονται λειτουργικά στον χρόνο και ταυτόχρονα
ενεργοποιούνται. Γία παράδειγμα, η θέα ενός ρόδου μάς θυμίζει συνειρμικά
την οσμή του ρόδου και όχι του κρεμμυδιού. Αυτό πιθανώς οφείλεται σε
ενίσχυση συνάψεων στα ειδικά κυκλώματα, κατόπιν ταυτόχρονης διέγερσης
του ίδιου κεντρικού κυκλώματος από το οπτικό και το οσφρητικό ερέθισμα
του ρόδου. Η ταυτόχρονη εκπόλωση προσυναπτικού και μετασυναπτικού
στοιχείου είναι τόσο σημαντική επειδή ενεργοποιεί ειδικούς υποδοχείς του
νευροδιαβιβαστού τύπου Ν-Μεθυλ-D-Ασπαρτικού οξέος.
Σημαντικό ρόλο στη
μάθηση παίζει η ενεργοποίηση υποδοχέων του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό
οξύ του τύπου NMDA στις συνάψεις του ιπποκάμπου -ένα τμήμα του
μεταιχμιακού συστήματος του εγκεφάλου- με αποτέλεσμα την ειδική ενίσχυσή
τους. Σε ποντίκια και σε ανθρώπους, ο ιππόκαμπος παίζει σημαντικό ρόλο
στην εκμάθηση σχέσεων στον χώρο. Διαδικασίες που ευνοούν τους υποδοχείς
NMDA και τη μακροχρόνια ενίσχυση των συνάψεων στον ιππόκαμπο Βοηθούν τα
ποντίκια να μάθουν νωρίτερα διάφορα πράγματα. Η διεγερσιμότητα των
νευρώνων μεταβάλλεται μη γραμμικά με την ηλικία (Papatheodoropoulos and
Kostopoulos, 1996) και η πλαστικότητα των συνάψεων στον ιππόκαμπο
ποντικών μεγιστοποιείται κατά την 30ή ημέρα από τη γέννησή τους
(Papatheodoropoulos and Kostopoulos, 1998). Αυτή η πλαστικότητα συνήθως
μελετάται ως μακροχρόνια ενίσχυση της συνοπτικής απάντησης (long term
potentiation) (εικ. 5Α). Το ραχιαίο τμήμα του ιπποκάμπου, όμως,
υπερτερεί σημαντικά σε πλαστικότητα (Papatheodoropoulos and
Kostopoulos,2000).
Φαίνεται ότι η μακροχρόνια ενίσχυση των συνάψεων οφείλεται
και σε δομικές αλλαγές και ότι κάτι παρόμοιο με το εύρημά μας στους
ποντικούς πρέπει να ισχύει και στον άνθρωπο, δεδομένου ότι από τις
τομογραφίες εγκεφάλου οδηγών ταξί στο Λονδίνο βρέθηκε ότι το μέγεθος
ειδικά του οπίσθιου τμήματος του ιπποκάμπου (αντίστοιχο του ραχιαίου στα
ποντίκια) αυξάνεται ανάλογα με τα χρόνια που έχουν στο τιμόνι (Maguire
et al., 2000). Για την επιτέλεση κάθε πράξης συνεργάζονται πολλές
περιοχές του εγκεφάλου με παράλληλη αλλά διακριτά κατανεμημένη
δραστηριότητα - σε αντίθεση με τον προωθούμενο μύθο ότι δήθεν
χρησιμοποιούμε μικρό μόνο τμήμα του εγκεφάλου μας. Το ίδιο ισχύει και
για κάθε σκέψη ή συναίσθημα, που χρησιμοποιούν εξόχως διαπλεκόμενους
μηχανισμούς (η αντίθεση ανάμεσα στους μηχανισμούς λογικής σκέψης και
συναισθηματικών κινήτρων είναι ένας ακόμη εδραιωμένος μύθος). Ο
συντονισμός αυτών των ετερογενών περιοχών και διαδικασιών για την
ανάδυση μιας πολυσήμαντης ολοκληρωμένης σκέψης ή πράξης φαίνεται να
οφείλεται στη συνδυασμένη τροποποίηση των συνάψεων στις ετερογενείς
αυτές περιοχές (Singer, 2001, LeDoux, 2002).
Αν η ιδιαιτερότητα των εγκεφάλων μας εδράζεται
στις γενετικές τους καταβολές και ακόμη περισσότερο στις επιγενετικές
τροποποιήσεις τους, θα πρέπει να τονιστεί ότι αυτές δεν επιδρούν μόνο
στο επίπεδο των συνάψεων. Οι συνάψεις αποτελούν το στοιχειώδες σημείο
«μάθησης», αλλά η τελευταία σίγουρα προκύπτει και από διαδικασίες σε
ανώτερα επίπεδα οργάνωσης, όπως τα νευρωνικά κυκλώματα και τα
κατανεμημένα συστήματα. Σήμερα, που μπορούμε να μελετούμε μοναδιαίες
μαγνητοεγκεφαλογραφικές απαντήσεις σε αισθητικά ερεθίσματα (Ioannides,
2001), διαπιστώνουμε ότι ήδη στον πρωτοταγή αισθητικό φλοιό οι
απαντήσεις στο ίδιο ερέθισμα ποικίλουν σημαντικά και στον ακριβή
εντοπισμό και στη χωρο-χρονική τους εξέλιξη και παρουσιάζουν φαινόμενα
πλαστικότητας, όπως η εξοικείωση (Ioannides et al., 2002). Από αυτό το
επίπεδο ανάλυσης αισθητικών μηνυμάτων και μετά είναι ακόμη πιο προφανής η
διαφοροποίηση του κάθε εγκεφάλου. Όπως παρατήρησε ο Freeman (1999), η
χαρακτηριστική νευρωνική δραστηριότητα, η οποία σηματοδοτεί αισθητικά
ερεθίσματα στους πρωτοταγείς, δευτεροταγείς κ.ο.κ. αισθητικούς νευρώνες,
εξαφανίζεται αφότου το σήμα φτάσει στον αισθητικό φλοιό και αναδύεται
ένα νέο πρότυπο δραστηριότητας, κατανεμημένο σε ένα κύκλωμα νευρώνων. Το
νέο πρότυπο δεν αντιπροσωπεύει πλέον το ερέθισμα αλλά το «νόημα» που
αυτό έχει για το συγκεκριμένο άτομο, τη στιγμή εκείνη, στη 6άση
προηγούμενων εμπειριών κ.λπ. Ο εγκέφαλος, δηλαδή, δημιουργεί τη δική
του εκδοχή για το τι συμβαίνει στον κόσμο, έτσι ώστε αυτή να είναι
πλήρης και συνεπής με όλες τις άλλες σωματικές και εγκεφαλικές
διαδικασίες της στιγμής. Η συνείδηση του γεγονότος ακολουθεί με
καθυστέρηση μέχρι και μισού δευτερολέπτου (Libet, 1991). Η αντίληψη
λοιπόν δεν είναι, όπως πιστεύεται, ένα ακόμη επίπεδο γνωστικών
διαδικασιών αποκωδικοποίησης των εισερχομένων πληροφοριών, αποθήκευσης,
ανάκλησης, κ.λπ., αλλά η «υποκειμενική δημιουργία μηνύματος». Τη
μεγάλη σημασία των ιδιαίτερων διαδικασιών στον κάθε εγκέφαλο, η οποία
αντιτίθεται στην ιδέα του ανθρώπου που απλά αντιδρά σε ερεθίσματα με
απλά ή πολύπλοκα αντανακλαστικά, υποστηρίζει και ο Llinas (2001),
αντλώντας επιχειρήματα από την εξέλιξη των μηχανισμών κίνησης (βλ.
επίσης Greenfield, 2000).
Είδαμε ότι ο μεταλασσόμενος εγκέφαλος οδηγεί και οδηγείται
από τη φυλογενεπκή εξέλιξη και άρα είναι ένα όργανο επιβίωσης του είδους
μέσα από τη διαφοροποίησή του και τον ανταγωνισμό των κατόχων του ζώων
για μια επιτυχέστερη προσαρμογή στο περιβάλλον. Μεγιστοποιούνται μάλιστα
οι δυνατότητες διαφοροποίησης και πέραν από τις προδιαγραφόμενες, από
το γενετικό υλικό κάθε ατόμου, βασικές συνδέσεις ανάμεσα στους νευρώνες.
Περισσότερο στον άνθρωπο παρά σε άλλα ζώα, γεννιέται ο εγκέφαλος
ανώριμος για να διαμορφωθεί στο επίπεδο των συνάψεων από τις επιδράσεις
του περιβάλλοντος, ιδιαίτερα τα πρώτα χρόνια της ζωής, ενώ μια
σημαντικότατη ικανότητα νευρωνικής πλαστικότητας συνεχίζεται διά βίου.
Με την ανάπτυξη του λόγου και του πολιτισμού μάλιστα, στον άνθρωπο αυτή η
επιγενεπκή διαφοροποίηση περνά και στις επόμενες γενιές, αυξάνοντας
ακόμη περισσότερο τις πιθανότητες επιβίωσης. Αν η παγκόσμια
επεκτεινόμενη διαδικτυακά επικοινωνία θα επιτείνει αυτή την πολύτιμη
διαφοροποίηση των εγκεφάλων και συνεπώς των δυνατοτήτων συμπεριφοράς
μέσα από την πλουσιότερη πληροφόρηση, την ανάδυση νέων ιδεών και τη
γονιμοποίηση ανάμεσα σε διαφορετικούς πολιτισμικούς ή αντίθετα θα την
εκμηδενίσει μέσα από τη μαζική κεντρικά επιβεβλημένη πληροφόρηση και την
ομογενοποίηση των πληθυσμών, παραμένει το σημαντικό ζητούμενο.
Όμως είναι προφανές από τα παραπάνω ότι ο εγκέφαλός μας είναι
ό,τι πιο προσωπικό έχουμε, η μοναδική μας ταυτότητα, που μεγαλώνει,
διαμορφώνεται από τις εμπειρίες μας και γηράσκει μαζί μας. Μερικοί
μάλιστα ταυτίζουν τον εαυτό μας με τις συνάψεις του εγκεφάλου μας
(LeDoux, 2002), δηλαδή τις συνδέσεις ανάμεσα στους νευρώνες του
εγκεφάλου μας που καθορίζονται κυρίως γενετικά (και δεν είναι και λίγες:
1015!) και την ισχύ αυτών των συνάψεων, που διαμορφώνεται κάθε στιγμή
της ζωής - ακόμη και αυτή τη στιγμή, αν πρόκειται να συγκροτηθεί κάτι
από αυτό το κείμενο στη μνήμη. Δεδομένου ότι κάθε νευρώνας δέχεται
ταυτόχρονα πολλές διεγερτικές αλλά και ανασταλτικές συνοπτικές
επιδράσεις, αυτές οι διά βίου πλαστικές αλλαγές της ισχύος
Βραχυχρονη Μακροχρονη ενισχυση συναψεων
Α. Βραχυχρόνια ενίσχυση των συνάψεων. Αλλαγές στο μέγεθος μιας ηλεκτρικής μονοσυναπτικής απάντησης, ανάλογα με το μεσοδιάστημα που μεσολάβησε από το προηγούμενο όμοιο ερέθισμα (ενίσχυση κυρία στα μικρά διαστήματα, από Papatheodoropoulos and Kostopoulos, 2000b). Β. Μακροχρόνια ενίσχυση των συνάψεων (long term potentiation) μετά υψίσυχνο ερεθισμό (σύγκρινε τη συνεχή «προ» με τη στικτή γραμμή «μετά», από Papatheodoropoulos and Kostopoulos, 2000a). Γ. Η μαγνητοεγκεφαλογραφικά καταγραφόμενη απάντηση του πρωτοταγούς σωματο-αισθητικού φλοιού (SI) σε επαναλαμβανόμενα ερεθίσματα (με σταθερό μεσοδιάστημα 1 δευτ.) στο μέσο νεύρο ποικίλει και ως προς την εντόπιση και ως προς την χρονική εξέλιξη (από Ioannides etal., 2002). Ba. Διαδοχικά μοναδιαία προκλητά δυναμικά και ο μέσος όρος τους (μαύρο). Bb. Εντοπισμός (κόκκινο) της μέγιστης ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο κατά το διάστημα 20-30 msec για τις απαντήσεις 5, 7 και 8. Με άσπρο, η κεντρική έλικα (από Ioannides et al., 2002).
των συνάψεων είναι σε θέση να μεταβάλλουν σημαντικά τη
λειτουργική συνδεσμολογία του κάθε εγκεφάλου σε Βαθμό που να είναι
πραγματικά μοναδικός, όσο και ο καθένας μας.
Read more: http://kykeon.ning.com/forum/topics/2937592:Topic:123646#ixzz1uAlzibkn
