תולדות חקר המוח

הקושי העיקרי בחקר המוח היה הדת. מדוע?

  • תפיסה דתית: בסיס המחשבות והרגשות הוא בלב ובאיברים הפנימיים בבטן ולא במוח.
  • איסור נתיחה לאחר המוות.

אז מה כן היה?

  1. השערות ללא מדידה אמפירית. אריסטו (322 לפנה”ס), טען שהנשמה והתחושות הן בלב. (תפיסה דתית).
  2. ניתוחי חיות והסקה לגבי בני האדם.
  3. בחינת חולים פגועים. הסקה לגבי הפונקציונליות של האזור הפגוע מתוך חוסר התפקוד.

חוקרים מרכזיים (השנים הן שנות הפטירה)

גאלן, Galen, 199 לספירה, יוון.

  • מחלוצי התפיסה האנטי-דתית.
  • הבסיס לקוגניציה נמצא במוח (חקר גלדיאטורים לאחר פגיעות ראש).
  • ישנם חללים במוח ושם שוכנת הנשמה.

רנה דקארט, 1650, צרפת.

  • דואליזם- הפרדת קיום הגוף מהנפש. הנפש והגוף נמצאים בתקשורת.
  • הכאב נובע מהמוח.
  • קיום הנפש ייחודי לאדם.
  • מיקום הנפש- בלוטת האצטרובל. זהו האיבר היחידי במוח שהוא יחיד ולא זוגי.

פרנץ גל, Gall, 1828, גרמניה-צרפת.

  • מראשוני הנוירופסיכולוגיה.
  • לכל מיומנות קוגניטיבית קיים אזור במוח המייצג אותה.
  • קיימים הבדלים בינאישיים וניתן לאבחן אותם, לפי שינוי בגודל האזורים בין אנשים שונים.
  • היה ממש לאנשים את הראש.
  • עבד יחד ובמקביל לברוקה.

ברוקה, Broca, 1880, צרפת.

  • גילה שמרכז הדיבור נמצא באזור ספציפי באונה הפרונטלית (קדמית, מצחית) השמאלית. -איזור הברוקה.
  • מחקר על “טאן”- פגוע ראש שיכל לומר רק “טאן” לאחר הפגיעה. הצליח להבין.

ורניקה, Wernicke, 1905, גרמניה.

  • גילה את מרכז הבנת השפה-איזור ורניקה. בין האונה הפריאטלית (קודקודית) לאונה הטמפורלית (צידית) השמאלית.
  • אנשים עם פגיעה באזור זה אינם מבינים שפה ומדברים באופן חסר פשר.

ברודמן, Brodmann, 1918, גרמניה.

  • יצר מפה מבנית של מוח. המפה הינה ציטו-ארכיטקטונית. נעשית על ידי צביעה מיוחדת של התאים במוח המאפשרת לראות הבדלים במבנה התא ובמרקם שלו.
  • גילה שהקורטקס כולו בנוי מ-6 שכבות. ההבדל בין האזורים מתבטא בשינוי בגודל ויחס השכבות.
  • חילק את המוח לפי מבנה בלבד, ולא לפי הפונקציות של כל אזור.
  • עם התקדמות המחקר גילו שאכן החלוקה המבנית ברובה תקפה גם פונקציונלית.

44,45- אזור ברוקה. 22- אזור ורניקה.

https://www.mst.nl/neurochirurgie/Onderzoek/tinnitus.doc/tinnitus-3.jpg

התפתחויות נוספות במאה ה-20:

  • זיהוי תאי עצב תחת מיקרוסקופ.
  • צפייה בתאי עצב בפעולה. מכשיר הדמיה- f-MRI.
  • מיפוי הגנום האנושי (2001), חשיבות ה-DNA:
    • השפעת המטען הגנטי על מבנה המוח- שונות בינאישית במבנה המוח.
    • השפעת המבנה הגנטי על ההתנהגות.

למידה

2 גישות ללמידה:

  1. למידה יכולה להתרחש רק עם קיימת מוכנות מוחית למיומנות הנלמדת.
  2. למידה היא פונקציה של אימון בלבד. כל נושא יכול להילמד.

מהם תוצרי הלמידה הרצויים?

  • למידה אסוציאטיבית- לא לומדים את העיקרון אלא זוכרים. (גירוי תגובה): 2+5=7
  • למידת חוק המאפשרת הכללה. 2+5 = 1+6 = 3+4 = 7

איזו למידה יותר אפקטיבית?

למידה אסוציאטיבית:

התניה קלאסית, פבלוב:

  • למידה כפונקציה של אימון.
  • מתבססת על רפלקס קיים.
  • בחינוך- לא רלוונטי מאחר ואנו רוצים תהליך עמוק ואיכותי יותר.

התניה אופרנטית, סקינר :

  • למידה כפונקציה של חיזוק ועונש.
  • מתבסס על מציאות טבעית התדירות תגובה תעלה אם ניתן חיזוק.
  • בחינוך- יותר רלוונטי מאחר ואנו רוצים לחזק או להכחיד התנהגות.
  • השוני בין הלומדים הוא לא באינטיליגנציה אלא בבחירת חיזוק מתאים לכל פרט.

חוק הֶב, Hebb (1949)- קשר בין פעילות משותפת של נוירונים:

נוירונים היורים יחד נקשרים יחד, neurons the fire together- wire together

אימון ונסיון

  • בתחילת שנות ה-20: המוח הוא כמו כל שריר אחר. אפשר לאמן אותו ולהגדיל אותו.

מקצועות כמו מתמטיקה, לוגיקה ושפות נחשבו כמאמנים טובים למוח.

  • העברה– תהליך בו נלמדת יכולת מסוימת בתחום כלשהו, ודרכה משתפרות יכולות אחרות בתחומים שונים. (תרגול מתמטיקה משפר התמצאות במרחב)

העברה קרובה- כיצד אותה היכולת מתבטאת במצבים שונים (אך דומים).

העברה רחוקה- כיצד היא משפיעה על יכולות שונות בתכלית.

  • כיום: רכישת ידע בנושא ספציפי מצריכה למידה ממוקדת בתחום ולא רק פיתוח יכולות כלליות.

http://www.toonpool.com/user/2141/files/chess_288165.jpg

דוגמא- שחקן שח מקצועי יהיה בעל זיכרון מצוין למיקום שחקנים

על לוח שח (כאשר השחקנים ממוקמים בהתאם לחוקי המשחק),

יותר מאדם נורמטיבי. אבל אם השחקנים יהיו מסודרים על הלוח

באופן אקראי, הזיכרון שלו לא יהיה טוב יותר מאשר כל אדם אחר.

אלפרד בינֶה, Binet:

בדק הבדלים בינאישיים באינטליגנציה. בנה את מבחן ה-IQ.

מבנה המוח- מיקרו

  • מורכב מתאי עצב- 40 ביליון תאים. (תא עצב במוח= נוירון)
  • בכל תא עצב: 1,000- 10,000 קשרים עם תאי עצב אחרים (זוהי התקשורת ביניהם)
  • סינפסה- הנקודה בה מתקיים קשר בין שני נוירונים.
  • במוח יותר סינפסות מאשר כוכבים בגלקסיה

7663_m

תא עצב, נוירון:

מידע מגיע מנוירון המידע נקלט בסינפסה דרך הדנדריטים המידע נכנס לתא ומגיע לאקסון-הילוק המידע (בצורת פוטנציאל חשמלי) מסוכם אם המידע עובר את סף העירור החשמלי המטען החשמלי עובר לאורך האקסון המטען החשמלי מגיע לכפתור הטרמינל משתחרר חומר כימי לסינפסה החומר הכימי (=מידע) מגיע לנוירון הבא

פוטנציאל פעולה: חוק הכל או כלום

אם המתח החשמלי מספיק גבוה- יעבור את האקסון-הילוק. אם הוא לא מספיק גבוה- לא יעבור. (אין רמות ועוצמות שונות לפוטנציאל. כן או לא)

אקסון- הזנב של התא

האקסון מכוסה בשכבת מיאלין (שכבה שומנית לבנה) המגינה על האקסון. השכבה מאפשרת הולכה חשמלית פסיבית (שאינה דורשת אנרגיה) ועוזרת להולכת מהירה ויעילה של המטען החשמלי לאורך האקסון.

סינפסה- המרווח בין תא משדר לתא קולט

התא המשדר- כפתור טרמינל (נמצא בקצה האקסון)

התא הקולט- דנדריט

חשוב:

תקשורת בין תא לתא מתרחשת על ידי חומרים כימיים, נוירוטרנסמיטרים, שמשתחררים מכפתור הטרמינל לתוך הסינפסה ונקלטים על ידי הדנדריט.

תקשורת בתוך התא מתרחשת על ידי זרם חשמלי.

  • יש תהליכים פשוטים בגוף שלא דורשים פעילות רבה של המוח כמו רפלקסים.
  • קבלת החלטות למשל כוללת קשרים מורכבים בין הרבה נוירונים.
  • לחיות נמוכות אבולוציונית- פחות קשרים (סינפסות).

  1. כפתור טרמינל בקצה אקסון

של התא הפרה-סינפטי

  1. מרווח סינפטי= סינפסה
  2. שחרור נוירוטרנסמיטרים

(תא פרה-סינפטי)

  1. קליטת נוירוטרנסמיטרים

(תא פוסט-סינפטי)

  1. דנדריט של תא פוסט סינפטי

מבנה המוח- מאקרו

שינויים אבולוציוניים

brainmammals

אזורים מוטוריים- אחראים על ביצוע פעולות מוטוריות- סגול

אזורים סנסוריים- אחראים על קליטת מידע חושי- ירוק

אזורים אסוציאטיביים (גבוהים)- מתבצעת אינטגרציה של מידע מאזורים שונים)- גוף

עליה באבולוציה:

פחות אזורים סנסורים, פחות אזורים מוטורים, יותר אזורים אסוציאטיביים

מבנה המוח- מאקרו

חלקי המוח- ככל שהחלק פנימי יותר, כך הוא קדום יותר אבולוציונית ותפקידו קשור למיומנויות בסיסיות והישרדותיות יותר.

גזע המוח

  • משותף לאדם ולמיני בעלי חיים בסיסיים
  • אחראי על תפקודים בסיסיים כמו נשימה והקאה
  • מקשר בין עמוד השדרה למוח

מודולה (בתוך גזע המוח)

  • אחראית על דופק ונשימה

צרבלום– המוח הקטן, המוחון

  • אחראי על יציבה ושיווי משקל.
  • אחראי על למידה מוטורית
  • מעורב בלקויות למידה (לא ברור איך)
  • לא להתבלבל, יש ממנו שניים (כמו כל איבר במוח)

תלמוס

  • תחנת ממסר (מקשר) בין המוח הפרימיטיבי הפשוט (הפנימי יותר) לבין המוח המפותח יותר (הקורטקס).
  • מעביר מידע מהצרבלום ומגזע המוח לקורטקס.
  • מעורב בקשב, וויסות קשב.

הצרבלום והתלמוס הנם אזורי מעבר. הם אינם שייכים לגזע המוח אך גם לא לקורטקס.

המערכת הלימבית

  • מערכת תת-קורטיקלית (מתחת לקורטקס), נמצאת מעל לגזע המוח ועטופה כולה בקורטקס.

היפוקמפוס

  • זיכרון ולמידה
  • http://coloringhub.com/wp-content/uploads/2014/01/taxi-vector.png
  • אצל נהגי מוניות בלונדון נמצא היפוקמפוס מוגדל (כי הם היו צריכים לשנן את מפת לונדון בעל-פה)

אמיגדלה

  • אגרסיות ופחד
  • http://us.cdn3.123rf.com/168nwm/antonbrand/antonbrand1204/antonbrand120400020/13203501-cartoon-professor-with-broken-beakers-isolated-on-white.jpg
  • אדם עם אמיגדלה פגועה יחוש תחושות קיצונית- חוסר פחד מובהק או פחדים חוזרים ומוגזמים.
  • דוגמא: פרופסור שהתחיל לירות באנשים באוניברסיטה ללא סיבה. בנתיחה לאחר המוות נמצא גידול סמוך לאמיגדלה, טוענים שזו הייתה הסיבה להתפרצות בלתי נשלטת אצל אדם נורמטיבי ומאוזן.
  • עוד דוגמא: עכברים שפגעו להם באמיגדלה לא פחדו מחתולים והתכרבלו איתם.

היפותלמוס

  • אינסטינקטים: רעב, צמא, טמפרטורה, הנאה.
  • מווסת את האינסטינקטים על ידי שחרור הורמונים לגוף.
  • בעל תאי עצב קולטי אור- קשור למחזורי ערות ושינה

הקורטקס

  • החלק המתקדם אבולוציונית
  • מחולק ל-4 אונות ו-2 המיספרות (ימנית ושמאלית). כל אונה נמצאת בשנתי ההמיספרות.
  • צד שמאל (המיספרה שמאלית): שפה, פרטים
  • צד ימין (המיספרה ימנית): ראיה מרחבית, כישורים חברתיים, תמונה כוללת

אונה פרונטלית– קדמית, מצחית-

  • תהליכים גבוהים, קבלת החלטות, שיקול דעת, מוסר
  • הפקת שפה (אזור ברוקה)
  • אזורים מוטוריים (ומוטוריקה עדינה)

אונה פריאטלית– קודקודית-

  • קריאה
  • חשבון
  • אזורים סנסורים (תחושתיים)
  • אזורים הטרו-מודלים (מבצעים אינטגרציה בין חושית)

אונה אוקסיפיטלית- אחורית-

  • ראיה
  • כל אונה מקבלת מידע משדה הראיה ההופכי לה.

אונה טמפורלית- צדדית-

  • שמיעה (ועוד)
  • הבנת שפה (אזור ורניקה)

P64B

** סולקוס, Sulcus- חריץ.

** ג’יירוס, Gyrus- גבעה, בליטה.

ניתן להפריד בין האונות על ידי סולקוסים מרכזיים.

על המוח אנו מתסכלים ב-3 חתכים:

  • חתך הוריזונטלי- אופקי (במקביל לרצפה)
  • חתך סגיטלי- לאורך המוח (מהאף לעורף)
  • חתך פרונטלי- לרוחב (בין האוזניים)

סגיטלי פרונטלי הוריזונטלי

mri_slices

(**במצגת קימות תמונות נוספות המציגות אזורים שונים על פני הקורטקס)

הומונקלוס– ההומונקולוס (בלטינית= איש קטן)

  • מפה סומטוטופית של איברי הגוף. כלומר, זהו ייצוג של איברי הגוף לפי הפרופורציה שלהם מבחינה פונקציונלית.
  • קיימים 2 הומונקולוסים:
  1. סנסורי (ייצוג רמת הרגישות של כל איבר)

http://harmonicresolution.com/homunculus1.jpeg

2. מוטורי (ייצוג יכולת ההפעלה של כל איבר)

  • הייצוג מתקיים למעשה לאורך רצועה בקורטקס.

homunc 4

http://harmonicresolution.com/homunculus1.jpeg

שיטות מחקר

שיטה מטרה מתודה חסרונות/ יתרונות
EEG- Electroencephalogram

ERP- Event Related Potential

רישום פעילות חשמלית של המוח

(רישום שינויים גלובליים בפעילות המוחית, כמו בהבדל בין שינה לעירנות, התקף אפילפטי)

  • הנחת מיקרואלקטרודות על פני הראש
  • הרישומים מוצגים ב-אוסצילוגרף עטים, כמו בפוליגרף.
  • גלים נמוכים ומהירים יותר- מתרחשת יותר פעילות מוחית
  • גלים גדולים ואיטיים יותר- פחות פעילות

ה-ERP מהווה את היחידות הקטנות, מדידת פוטנציאל פעולה, הבונות את הגרף הכללי

  • לוקחים את ה- EEG ובודקים תגובה לגירוי ספציפי.
חסרון:
  • קשה לרשום את הפעילות מכיוון שמודדים את המתח דרך הקרקפת וקיימים רעשים.

ERP:

  • אינו מדוייק ולכן עושים בין 50-100 חזרות לכל תנאי וממצעים את התוצאות.
TMS+ rTMS

Transcarnial Magnetic Stimulation

  • הפרעה זמנית לתפקוד אזור ספציפי
  • יש השפעות במחלות מסוימות- בעיקר השפעה אנטי-דיכאונית, אך גם בטיפול בשבץ ופרקינסון
  • מגרים אזורים ספציפיים במוח ע”י יצירת שדה מגנטי מקומי
  • מניחים סליל נחושת עטוף בבידוד, שדרכו עובר זרם חשמלי, מעל המקום שרוצים לגרות
  • TMS סינגל פולס (חצי שניה)
  • Repetitive TMS – פולסים ל-20 שניות.
יתרון:
  • לא צריך לפתוח את הגולגולת
  • יותר פונקציונלי מאשר מבני, לא בודק מבנה אלא מפריע/משפיע על פעולה מסוימת.
חקר מבנה CT scan- Computed Tamography
  • “צילום” מבנה המח, בניית רקונסטרוקציה תלת ממדית של המח

(פרס נובל ב-1979)

  • צילום רנטגן ע”י הקרנת קרני X
  • למכשיר חיישנים רגישים במיוחד (מעבר לרנטגן רגיל) ועיבוד במחשב
חסרון:
  • רזולוציה בינונית
  • אפשר לראות רק חתכים הוריזונטליים
  • חשיפה לכמות קרינה גבוהה, העלאת סיכוי לחלות בסרטן
חקר מבנה MRI- Magnetic Resonance Imaging
  • “צילום” מבנה המח, בניית רקונסטרוקציה תלת ממדית של המח

(פרס נובל ב-2003)

  • שיטת הדמיה שמתבססת על תכונות פנימיות של רקמות בגוף
  • יצירת שדה מגנטי חזק מאוד. אטום המימן מסתובב במהירות עקב שינוי בשדה המגנטי ופולט גלי רדיו. חיישני ה-MRI קולטים את גלי הרדיו.
  • רקמות שונות במח מכילות ריכוזי מים שונים וכך ניתן להרכיב תמונה של המח.
חסרון:
  • מכשיר מאוד יקר
  • אין הרבה בארץ

יתרון:

  • אין חשיפה לקרינה
  • רזולוציה מצוינת, דיוק גבוה

אפשר לבצע כל חתך שרוצים

DTI- Diffusion Tensor Imaging
  • מיפוי המח
  • מיפוי מסילות חומר לבן (מיאלין) המקשר בין חלקים שונים של המח ואחראי על התקשורת ביניהם.
  • מבוססת על כיוון ועוצמת הדיפוזיה (תנועת מולקולות מים)
  • גודל הדיפוזיה מלמד על עוצמת ואיכות ההולכה ומשתנה בתהליכי למידה, התפתחות, הזדקנות.
  • עשוי להיות מושפע ממחלות שונות ולהסביר פגיעה כלשהי.
VBM- Voxel Based Morphometry
  • השוואת המח הנבדק למח “ממוצע”
  • השוואת מיקום ופעילות לפי ווקסלים – voxels (כמו פיקסלים רק תלת-ממדי)
  • צפיפות חומר אפור ולבן
חקר תפקוד PET- Postiron Emission Tomography
  • קבלת תמונה אקטיבית של פעילות המח
  • על פי סוג החומר ניתן למפות פעילויות שונות במח
  • הזרקת חומר רדיואקטיבי
  • המכשיר ממפה את המח לפי מידת הקרינה הנפלטת מהחומר הרדיואקטיבי המפוזר במח

(החומר הרדיואקטיבי מתפרק במהירות- בין מספר דקות לשעתיים, על מנת למנוע נזק)

חסרון:
  • החדרת חומרים רדיואקטיביים מסוכנים
  • פרוצדורה מורכבת
  • עלות גבוהה
  • רזולוציה בזמן לא כל כך טובה (כמה עשרות שניות)
  • רזולוציה מרחבית לא כל כך טובה

** ישנם מכשירים המשלבים CT ו-PET

חקר תפקוד fMRI- Functional MRI
  • מדידת פעילות מוחית
  • בדיקה פונקציונלית: הסתכלות על המוח בתגובה למשימה מסוימת.
  • מאתר רמות חמצן בכלי הדם במח ע”י מדידת מולקולת המוגלובין
  • באזור פעיל יש התרחבות של כלי דם וזרימת דם מוגברת.
  • הדם הרב באזור מכיל יותר חמצן (שקשור להמוגלובין)
  • המוגלובין-נשא-חמצן משדר אות חזק יותר מאשר המוגלובין-חסר-חמצן
  • חיישני ה-f-MRI ממפים הבדלים באזורים לפי סוגי וריכוזי ההמוגלובין
יתרון:
  • שיטה בטוחה, אין קרינה
  • רזולוציה מרחבית טובה
  • קל לביצוע

חסרון:

  • מדידת הפעילות העצבית איננה ישירה – מדידת זרימת הדם המוגברת לאזור הפעילות אך אין חפיפה מלאה בזמנים בין השניים

 

לוגיקת ההחסרה

  • פותחה לצורך ניסויים בזמני תגובה
  • מודדת את הזמן שלקח לתהליך להתרחש על ידי החסרת 2 מדידות:
  1. ביצוע משימה פשוטה
  2. ביצוע אותה משימה פשוטה + ההליך שרוצים לבדוק

דוגמא:

T1- לחץ על כפתור כאשר אתה מזהה אור.

T2- לחץ על כפתור כאשר את מזהה אור ירוק (ולא צבע אחר)

ולכן: (T1-T2) יהיה שווה לזמן קבלת ההחלטה האם הצבע הוא ירוק או לא

T2- לחץ על כפתור כאשר את מזהה אור ירוק (ולא צבע אחר)

T3- לחץ על כפתור שמאלי אם האור ירוק, על כפתור ימני אם הוא אדום

ולכן: (T3-T2) יהיה שווה לזמן קבלת החלטה על איזה כפתור ללחוץ

Pure Insertion- הנחה לפיה אפשר להוסי, או להחסיר למטלה רכיבים בלי להפריע לאחרים

(**ההנחה הזו בעייתית ויש עליה הרבה ביקורות)

בעיות עם לוגיקת ההחסרה:

  1. יתכן ומבוצעים תהליכים נוספים מעבר למטלה עצמה אשר משפיעים על זמן ביצועה.
  2. שיטה זו מתעלמת מאינטראקציות וקשר בין משימות.

תפיסה

מידע סנסורי ותגובות מוטוריות- מבוסס על מאמרו של משולם.

  • משימה של מערכת העצבים: קישור בין מידע סנסורי (חושי) להתנהגות אדפטיבית, ההתנהגות התואמת ביותר לסיטואציה.

http://thumbs.dreamstime.com/z/cartoon-frog-happy-green-character-long-pink-tongue-32465319.jpg

  • במערכות עצבים לא מפותחות: מידע רב עובר ישר בין האזורים הסנסורים למוטורים.

דוגמא: לצפרדע יש תאי קלט בעין (ב-רטינה) הרגישים לעצמים קטנים ושחורים. כשהם קולטים עצם כזה, עובר מידע ישירות לאזור המוטורי השולט על הלשון, והיא נשלחת לעבר העצם.

  • אצל בני אדם קיימות “תחנות” נוספות בדרך שבין גירוי לתגובה.
  • יוצא דופן:

רפלקס (ברך קופצת אם נותנים לה מכה)

תגובה סטריאוטיפית (הגוף קופא כאשר הוא רואה נחש)

מידע סנסורי ותגובות מוטוריות

  • הקורטקס האסוציאטיבי מאפשר לאדם להתאים לגירוי סנסורי תגובה מוטורית, מתוך כלל אפשרויות
  • ההתפתחות הזאת ניתנת להבנה גם כהתווספות של סינפסות בין גירוי לתגובה.
  • זהו הבסיס לחשיבה, זכרונות, רגשות, קשב, מוטיבציה ועוד.
  • אלו תהליכים התופסים יותר מקום במוח, גם יותר ממוטוריקה ותפיסה.

אזורי הקורטקס- חלוקה פונקציונלית

המודל של משולם

  • סנסורי-מוטורי ראשוני– Primary sensory–motor
  • אסוציאטיבי יונימודלי- Unimodal association
  • אסוציאטיבי הטרומודלי- Heteromodal association
  • פרה-לימבי- Paralimbic
  • לימבי- limbic

כל אזור מתואר לפי אות ומספר. האות מציינת את החוש והמספר את מיקום האזור בתהליך.

  1. שמיעתי (auditory)

V- ראייתי (visual)

S- תחושתי (sensory)

M- תנועתי (motoric)

אזור סנסורי-מוטורי ראשוני– Primary sensory–motor

זהו האזור בו נקלט מידע מחוש אחד בלבד.

דוגמא: V1- זהו אזור הראייה הראשוני. הוא נמצא באונה האוקסיפיטלית ושם נקלט כל המידע הוויזואלי. (ואילו עיבוד המידע מתבצע במסלולים מקבילים באזורים אחרים)

ניתוח מידע ויזואלי- ה-V1

  • ישנה מפה של החלק הקונטרה-לטרלי (הופכי) של שדה הראיה. (כלומר ה-V1 בהמיספרה הימנית מעבד את שדה הראיה השמאלי ולהיפך)

http://thumbs.dreamstime.com/z/cartoon-frog-happy-green-character-long-pink-tongue-32465319.jpg

  • רגישות לתנועה, אורך, תדירות מרחבית, מרחק בין עיני.
  • האבל&וויזל 1962

גילו שקיימים תאים המגיבים באופן סלקטיבי לגירויים ויזואליים מסוימים (כמו אצל הצפרדע, הינה היא שוב)

http://www.party-ideas-by-a-pro.com/image-files/alice-in-wonderland-party-cat.jpg

  • כך, קיימים בעין תאים הקולטים גירויים באופן כללי (תאים פשוטים) וקיימים תאים המגיבים לגירויים סלקטיביים ספציפיים (תאים מורכבים).
  • הם ביצעו ניסוי על חתולים (הו לא!) שהורדמו והושארו עם עיניהם פקוחות, הצמידו להם אלקטרודות ובדקו את תגובת התאים. לפי גירויים מסוימים, תאים שונים הגיבו באופן שונה ובתדירות שונה.

אזורים אסוציאטיביים יונימודלים- Unimodal association

  • מקבלים מידע באופן עיקרי מהאזורים הראשוניים
  • כל אזור מעורב בעיבוד של חוש אחד
  • הרס של האזור יוביל לקושי בחוש אחד

מסלול הראיה

מה זה? מסלול ונטראלי

איפה זה ? מסלול דורסאלי

V2- מגיב לקליטה דו-עינית, מסווג האם זוהי תמונה או רקע

V3a- מגיבים לתנועה גלובלית, תנועה משמעותית בשדה

V4- מגיב לצבע אוריינטציה וצורה כמו V1 ,

אולם מגיב למאפיינים מורכבים כמו צורות גיאומטריות

V5- תפיסת תנועה

אזורים אסוציאטיביים הטרומודלים- Heteromodal association

  • מקבלים מידע מאזורים יונימודלים, ממספר חושים
  • מעבדים יותר מחוש אחד
  • הרס של האזור יוביל לקושי במספר חושים
  • כיום נקראים גם Centeral Executive Network (משולם). זוהי מערכת השליטה המרכזית, שולטת על מכלול ההתנהגויות שלנו וממוקמת באזורים פרונטלים ופריאטלים.

המערכת הפרה-לימבית- Paralimbic Sistem

  • מערכת המקשרת בין הקורטקס (מחשבות) ולמערכת הלימבית (רגשות).
  • ממוקמת באזורים האורביטו-פרונטליים (קדמיים נמוכים).

File:OFC.JPG

המערכת הלימבית- limbic Sistem

  • רגשות וזיכרון
  • מכילה את ההיפוקמפוס והאמיגדלה
  • היפותלמוס– מגשר בין המערכת הלימבית לגוף.

המערכת הלימבית מעבירה מסר להיפותלמוס ההיפותלמוס משחרר הורמונים לגוף

מבנה המוח באיור

http://www.manvswebapp.com/wp-content/uploads/2013/01/Waldo-image_approved.jpg

קשב

מהו קשב?

Corbetta & Shulman, 2002

כאשר אדם בוחר לשים דגש לסט חלקי מהאינפורמציה בעולם.

  • לקשב לפחות 3 היבטים:
  1. קשב מרחבי
  2. סינון
  3. חיפוש
  • נובע מאירועים חיצוניים (גודל גירוי, צבע בוהק, תנועה)
  • נובע מאירועים פנימיים (רצון למצוא את אפי בין הרבה אנשים)
  • אירוע שאינו צפוי עשוי גם הוא לתפוס את הקשב (בדרך כלל חיצוני)
  • קשב עקב גורמים קוגנטיביים- Top-Down (מהראש לגוף), השפעה לזמן ארוך
  • קשב עקב גורמים סנסוריים- Bottom-Up (מהגוף לראש), השפעה לזמן קצר יותר

פוזנר– ניסוי הבודק את הקשב במסלול Bottom-Up

  1. מוצגים לנבדק שני ריבועים ריקים סמוכים
  2. אחד המסכים מהבהב
  3. מופיע גירוי על אחד המסכים
  4. הנבדק צריך לקבוע האם הגירוי הופיע במסך הימני או השמאלי, מהר ככל הניתן

שאלת הניסוי:

האם קיים הבדל בזמן התגובה של הנבדק כאשר ההבהוב היה מנבא טוב (רמז) למיקום הגירוי?

רמז תקף- הבהוב וגירוי באותו צד

רמז שאינו תקף- הבהוב וגירוי בצדדים שונים

** חצי מהפעמים הרמז היה תקף וחצי מהפעמים לא היה תקף

** לניסוי הוסיפו תנאי נוסף: משך הזמן בין הצגת הרמז להופעת הגירוי

http://images.lingvistika.org/w/images/f/f1/Image1.jpg תוצאות הניסוי:

ציר ה-X: משך זמן ההפרש בין הרמז לגירוי

ציר ה-Y: זמן התגובה של הנבדק

נקודות שחורות: רמז תקף

נקודות לבנות: רמז שאינו תקף

  • כאשר הרמז היה תקף והגירוי הופיע בסמוך

אליו, זמן התגובה של הנבדק היה קצר.

  • אבל, כאשר הרמז היה תקף והגירוי הופיע זמן

ממושך לאחר הרמז- זמן התגובה שב לעלות.

  • לעומת זאת, זמן התגובה הקצר ביותר נצפה כאשר

הרמז היה לא תקף והזמן בינו לבין הופעת הגירוי היה ארוך.

מה? לתופעה הזו קוראים IOR- (Inhibition of Return). למעשה, הקשב של הנבדק כן הופנה למקום בו הופיע הרמז, אך משעבר זמן ולא התרחש דבר, הקשב הופנה לאזורים אחרים, כמו אפקט של פיצוי. בכך, למעשה הפנה הנבדק קשב רב יותר ממקודם למסך השני וזמן תגובתו לגירוי שהופיע שם (מאחר והרמז היה לא-תקף), היה הקצר ביותר.

קשב מרחבי, חיצוני, אקסוגני

  • ממוקם באזורים תת-קורטיקליים: תלמוס, סופיריור-קוליקולי.
  • קשב בסיסי, פרימיטיבי, קיים גם אצל חיות נמוכות

קשב פנימי, אנדוגני (Top-Down)

  • כאשר ידוע דבר מה על הגירוי שיש לחפש- זמן התגובה מתקצר. (צבע, צורה, מיקום)
  • בניסוי הבודק קשב פנימי, הרמז יהיה בעל משמעות סמנטית.

דוגמא:

רמז תקף- חץ המצביע לכיוון בו יופיע הגירוי.

רמז שאינו תקף- חץ המצביע לכיוון אחר מהכיוון בו יופיע הגירוי

הרמז הינו בעל משמעות סמנטית מאחר ואנו מפרשים את משמעותו באופן עצמאי ומכווינים את עצמנו מבפנים לחפש את הגירוי בכיוון עליו מצביע החץ. מכאן- זהו קשב פנימי.

3 מערכות הקשב:

  1. קשב מרחבי
  2. קשב ניהולי
  3. מערכת העוררות

פוזנר– ANT- Attention Network Test

  • בחינה ליכולות קשב אישיות
  • נבדקו ילדים עם ADHD

מהלך הניסוי:

  1. השמעת צליל / אי השמעת צליל מערכת העוררות
  2. רמז מרחבי תקף / רמז מרחבי לא תקיף קשב מרחבי
  3. הופעת גירוי (סדרת חצים) כולם מופנים לאותו כיוון (מצב תואם)/ מופנים לכיוון שונה מהחץ המרכזי (מצב לא תואם)
  4. הנבדק צריך לקבוע האם החץ המרכזי מבין כל החצים פונה לימין או לשמאל קשב הניהולי

קשב מתמשך- לילך שלו (הצעה למערכת נוספת)

  • נבדק בעזרת CPT (Continues Performance Test). הבדיקה היא למעשה ביצוע מטלה משעממת (כמו הצבעה של המיקום במסך בו הופיע ריבוע) למשך הרבה מאוד זמן.
  • נבדק ההפרש באיכות הביצוע בין תחילת המטלה לסופה.

ADHD- Attention Deficit Hyperactive Disorder

לפי המודל של ברקלי:

  • לבעלי ADHD ישנו קושי ב-response inhibition, אינהיביציה (עיכוב) על תגובה כלשהי.
  • דוגמא: ילד שהחל בריצה ואמא שלו קוראת לו לחזור. הילד יפגין קושי בעצירה מרצף הריצה וחזרה לאימו.
  • מכאן עולים קשיים נוספים:
  • זיכרון עבודה- שילוב בין זיכרון טווח קצר לארוך
  • ביצוע מניפולציה על זיכרון בזיכרון העבודה (מניפולציה על זיכרון בעת אחסונו)
  • קושי רגשי- וויסות רגש, מוטיבציה, עוררות רגשית, אינהיביציה רגשית, דיבור פנימי (המתקיים כאשר אנו פותרים בעיה מסובכת)
  • קושי בבניה מחדש (תכנון מחדש של רצף פעולות)

 

נצפו הבדלים מבניים, נוירואנטומיים, במוחם של בעלי ADHD:

  • גרעינים הבאזליים- שליטה בתנועה
  • צרבלום- שליטה בתנועה, שיווי משקל
  • Anterior Cingulate Gyrus- קשור ליכולות ניהוליות
  • Caudate nucleus- קשב

כל אלה מצביעים על פעילות חסר של אזורי מוח אשר קשורים בקשב מתמשך ושליטה מוטורית.

סינון מידע

  • כמה מידע אנו יכולים לקלוט?
  • איזה מידע איננו קולטים?

Pink Cocktail Glass with Orange Twist Royalty Free Stock Vector Art Illustration

אפקט מסיבת הקוקטיל

כאשר אנו בסביבה רועשת, אנו מסוגלים לסנן הפרעות כמו רעש, מוזיקה וכו’ ולהיות שוקעים בשיחה. אבל למרות מידת הריכוז, נוכל להבחין מיד אם יישמע שמנו מצדו השני של החדר.

  • אפשר גם להשמיע באוזניות מלל שונה לכל אוזן, ולהנחות את המאזין להקשיב רק לצד אחד. הוא לא יזכור מידע מהאוזן שלא הייתה קשובה.

אז אילו גירויים אנו מסננים ואילו לא?

  • לא מדובר על סינון בלבד, אלא על הקצאות מאגרי קשב שונים לחלקים שונים בסביבתנו. זאת מאחר והקשב שלנו מוגבל.
  • קל יותר לחלק את הקשב בין תחומים (חושים) שונים. לדוגמא לנהוג ולשמוע מוזיקה.
  • קשה להקצות קשב לשתי משימות מורכבות.
  • http://cloud.graphicleftovers.com/12009/1222722/cartoon-gorilla-sitting.jpg קל להקצות קשב כשפעולה אחת קלה ואוטומטית

Inattentional and Change Blindness- עיוורון לשינוי, שאינו מכוון

  • מיקוד קשב במשימה ספציפית וסינון נרחב. מתקיים בחושים השונים.
  • דוגמא: לא לשים לב לגורילה במרכז המסך.

תאוריית חיפוש ויזואלי- טריזמן, Treisman

חיפוש מקבילי

  • תכונה אחת שונה מבדילה את המטרה מהמסיחים
  • אוטומטי
  • Pop Out, קופץ לעיניים
  • הזמן שנדרש למצוא את המטרה אינו תלוי בכמות המסיחים

חיפוש סריאלי (סדרתי)

  • למסיחים תכונה משותפת עם המטרה (שיכולה להשתנות)
  • לוקח יותר זמן
  • יש להקצות לכך קשב, וויסות וסינון תכונות

ציר ה-X: כמות המסיחים

ציר ה-Y: זמן החיפוש

ירוק: חיפוש מקבילי- תכונה אחת

אדום: חיפוש סריאלי- מגוון תכונות

זיכרון

  • בעבר סברו שקיים הבדל דיכוטומי בין זיכרון לטווח קצר וזיכרון לטווח ארוך.
  • המודל הקלאסי:

לזיכרון מבנה היררכי. נכנס לטווח הקצר ואז לטווח הארוך.

תהליכך הזיכרון הוא פאסיבי

  • בשנים האחרונות:

בוסס מונח זיכרון העבודה

תהליך הזיכרון הוא אקטיבי

מתבטא באופן ניכר בכישורי הקריאה והכתיבה וחשבון

זיכרון העבודה

  • בקריאה, משלב בין:

זיכרון לטווח קצר- הסיפור שאני קורא עכשיו

זיכרון לטווח ארוך- ידע סמנטי שיש לי על מילים ומושגים שאני קורא

תוצרי ביניים- הברות ההופכות למילה, מילים שהופכות למשפט

  • בחשבון, משלב בין:

זיכרון לטווח קצר- התרגיל הספציפי שמחשבים

זיכרון לטווח ארוך- מיומנות לפתירת משוואה מסובכת לדוגמא

תוצרי ביניים- חיבור בין שני מספרים- אחדות ועשרות

מודל זיכרון העבודה- Baddley & Hitch

 

Central Executive

  • מרכז שליטה ופיקוד על שתי המערכות האחרות
  • שליטה ופיקוח על האינטראקציה ביניהן
  • אחסון הזיכרון בטווח הארוך

Phonological Loop

  • מערכת לשמירת מידע פונולוגי (שפתי)
  • ניתן לראות שכשנבדקים היו צריכים לזכור אותיות בודדות, הם טעו טעויות פונולוגיות ולא ויזואליות.

דוגמא: התבלבלו בין Tו-G (הנשמעות דומה יחסית) יותר מאשר Q ו-G (הנראות דומה יחסית)

  • יותר קשה לזכור רשימת מילים הנשמעות דומה זו לזו, מאשר נראות דומות.

Viso-spatial Scatch-Ped

  • מערכת לשמירת מידע וויזואלי ומרחבי

Span- טווח זיכרון העבודה

  • ה-Span משתנה מאדם לאדם
  • קיבולת מרחבית
  • קיבולת מילולית

http://www.nature.com/nrn/journal/v4/n10/images/nrn1201-f3.jpg

איך בודקים את ה-Span:

קיבולת מרחבית

Corsi Blocks- מרחבי- ריבועים מופיעים מול הנבדק.

הנסיין נוגע בהם בזה אחר זה. הנבדק צריך לזכור את

הסדר של הריבועים בהם נגע הנסיין. בכל ניסיון עולה הכמות של הריבועים. מספר הריבועים הרב ביותר שהצליח לזכור הוא ה-Span המרחבי שלו.

http://www.nature.com/nrn/journal/v4/n10/images/nrn1201-f3.jpg

זיהוי דפוסים- ויזואלי- מוצגת לנבדק רשת המורכבת

מריבועים צבעוניים ולבנים. הנבדק צופה בדף לזמן קצר

ועליו לשחזר את הדפוס שראה. הטווח שלו נקבע לפי רמת

הקושי הגבוהה ביותר שהצליח לשחזר.

קיבולת פונולוגית

מציגים לנבדק מספר “הברות טפל” (מילים הבנויות מרצף אותיות חסרות משמעות). בודקים מהו מספר המילים הרב ביותר שהוא יכול לזכור. זהו הטווח הפונולוגי שלו.

קיים הבדל בין אזורים בהם מבוצע שינון מידע לעומת אזורים בהם מבוצע אחסון מידע

היבטים נוספים לזיכרון העבודה:

הבסיס הנוירו-אנטומי של זיכרון העבודה

  • פגיעה ספציפית באזורים שונים עלולה לפגוע במערכות שונות של זיכרון העבודה.
  • פגיעה בסופרמרג’ינל השמאלי- קושי ב”לופ הפונולוגי”
  • הלוח הוויזואלי מקושר בעיקר לאזורים בהמיספרה הימנית

זיכרון עבודה ולמידה

  • משמש לזכור מידע בזמן פתירת תרגילים
  • מרכזי בשלבי רכישת השפה (הקשר בין הברות, בין מילים)
  • יוצר סדר זמנים בלמידת החומר. קשר בין החומר החדש לקונטקסט.

תפקידים ניהוליים

  • עוזרים לילד להעריך את יכולתו
  • מאפשרים לדכא מידע מסיח ולא רלוונטי
  • מגיעים להבשלה בגיל ההתבגרות עד הבגרות הצעירה

תפקידים ניהוליים- מטה-קוגניציה

  • חשיבה על חשיבה
  • הלומד יכול לבנות “מודל” של עצמו
  • ידע “מסדר גבוה”:
    • רכיבי מודעות עצמית (מה אני יודע, מה אני לא יודע, אסטרטגיה אישית)
    • ניהול עצמי על ידי 3 פעולות: תכנון, בקרה עצמית, הערכה
  • פעילות מטה-קוגנטיבית נחשבת למרכיב מרכזי בלמידה יעילה

יכולות ניהוליות

  1. Inhibition- דיכוי פעולה אינסטנקטיבית לטובת התנהגות מוכוונת מטרה.
  2. Shifting- מעבר מסט תגובות מסויים לסט התנהגויות תואם יותר.
  3. Updaiting- עדכון- קידוד מידע חדש לתוך מידע קיים

Number-Letter, בדיקה של shifting

חלק 1- זמן הבסיס- הנבדק צריך לסדר אותיות ומספרים לפי הסדר. ABC, 123

חלק 2- הזמן הנבדק- הנבדק צריך לחבר בין אותיות למספרים. 1-A, 2-B, 3-C

נמדד זמן ביצוע כל חלק. מנתחים את ההפרש בזמן.

N back- בדיקה של updaiting

מציגים לנבדק רצף אותיות כאשר הוא צריך ללחוץ על כפתור בכל פעם שהוא רואה את האות X פעמיים אחרי שראה אותה לראשונה.

בכך למעשה הנבדק צריך לעדכן אצלו בכל פעם מידע חדש ולהגיב בהתאם.

Stop Signal- בדיקה של inhibition

מוצג חץ הפונה לכיוון מסוים. על הנבדק ללחוץ על מקש בהתאם לכיוון אליו פונה החץ. מדי פעם מושמע צפצוף אשר מבטא את העובדה שעל הנבדק לעצור, ולא ללחוץ על המקש המזוהה עם כיוון החץ.

ככל שהצפצוף נשמע יותר קרוב לגירוי- יותר קל לעצור את התגובה.

אך אם הצפצוף נשמע בזמן מעט יותר ארוך, הנבדק כבר החל לתכנן או לבצע את התגובה, וכאן נמדדת יכולתו לעצור.

  • יכולת ה-updating נמצאת במתאם גבוה יותר למדד האינטליגנציה מאשר inhibition ו-shifting.
  • ה-updating הוא המנבא הטוב ביותר ליכולת למידה.

אינטליגנציה פלואידית, Fluid Intelligence

  • יכולת ביולוגית מולדת לרכישת כישורים וידע למשך כל החיים.
  • הבדל בינאישי באינטליגנציה פלואידית- זיכרון העבודה.

Bull, 2009, מחקר:

  • בדק יכולות ניהוליות, זיכרון לטווח קצר, זיכרון עבודה
  • השפעתם על יכולות קריאה וחשבון
  • הבדיקה נעשתה ב-3 זמנים (על אותם ילדים), גיל הגן, כיתה א’ ובכיתה ג’
  • המחקר מצא מתאם ביכולות. כלומר, האינטליגנציה הינה פלואידית- מתמשכת לאורך הגיל. היכולת שלהם טרום ביה”ס השפיעה/נשמרה גם בכיתות א’ ו-ג’.

http://st.depositphotos.com/1763284/1271/v/950/depositphotos_12710368-Funny-Big-Ben-Holding-a-Flag.jpg

  • המבחן שניבא באופן הטוב ביותר היה “tower of London”, מבחן כללי ליכולות ניהוליות. (מוצגים לנבדק עמודים עם חישוקים ועליו להעביר אותם לסדר אחר לפי חוקיות מסוימת, בכמה שפחות צעדים).

simple ToC problem

  • מסקנה עיקרית: האינטליגנציה הפלואידית היא למעשה היכולות הניהוליות

יכולות נדרשות ללמידת קריאה:

  • זיהוי אותיות
  • איות והיכרות עם הפונולוגיה של כל אות והברה

יכולות נדרשות ללמידת חשבון:

  • זיהוי ספרות
  • הערכת גודל
  • ספירה מילולית

ביצוע המחקר:

  • הילדים ביצעו 7 משימות שונות (predictor)
  • המחקר התבצע ב-3 “גלים”: wave 1- גן, wave 2- כיתה א’, wave 3- כיתה ג’
  • לכל משימה נבדק האם ההצלחה בה תואמת ליכולות בחשבון או בקריאה של אותו הילד.

 

** המספרים המסומנים ב-* מנבאים את היכולת באופן מובהק.

אם מסתכלים על הנתונים ללא באופן כללי, כל המשימות מנבאות יכולות קריאה וחשבון.

מסקנה עיקרית:

בשלבים שונים בהתפתחות הילד, מתפתחים כישורים ויכולות שונות. כל יכולת כזו, מתבססת על יכולת קודמת. מכאן, לכל גיל מתאים “מבחן” אחר לאמידת יכולת הילדת בחשבון או בקריאה.

כלומר, לפי גיל הילד, נוכל לדעת איזו מיומנות אמורה להתפתח וניתן לו משימה הבוחנת את אותה המיומנות.

(מיומנות מורכבת לגיל צעיר לא תאמוד באופן טוב, וכן מיומנות פשוטה מדי לגיל בוגר)

(** במצגת מוצגות ברחבה הנחות המחקר ומסקנותיו)

H.M.

  • HM היה חולה באפילפסיה חמורה.
  • בניסיון לעצור את ההתקפים הוא עבר ניתוח להוצאת ההיפוקמפוס.
  • האפילפסיה אכן פסקה.
  • לאחר הניתוח, ידע HM את שמו ופרטים סמנטיים נוספים שלמד עד הניתוח בלבד.
  • היה לו קושי ביצירת זיכרונות חדשים:

הצליח לזכור רק לכ-10 דק’

  • זיכרון פרוצדורלי כן התרחש אצלו

זיכרון פרוצדורלי- זיכרון תהליכי. הוא למד לעבור עם עט בין שני קווים כשהוא מסתכל על הדף דרך מראה (משימה קשה). בכל יום שהוא קיבל את המשימה הגיב כאילו הוא עושה זאת לראשונה, ואכן הוא לא זכר שביצע זאת בעבר.

אולם, היכולת שלו לבצע את המשימה השתפרה.

  • הסרת ההיפוקמפוס בשתי האונות מנעה ממנו לאחסן זיכרונות חדשים.

זיכרון ולמידה

למידה- תהליך רכישת מידע חדש:

  1. קידוד- הבנת המידע הנכנס

רכישה- סיווג המידע הנכנס מבחינה תפיסתית

קונסולידציה- התגבשות הזיכרון

  1. אחסון- שמירת המידע במאגר הקוגניטיבי
  2. שליפה- מציאת המידע הרלוונטי מהמאגר הקוגניטיבי ושימוש בו
  • אנשים עם פגיעות פרונטאליות- מאופיינים בבעיות שליפה.
  • אנשים עם פגיעות בהיפוקמפוס- מאופיינים בבעיות קונסולידציה.

זיכרון סנסורי

זיכרון לשניות או חלקי שניות של מידע סנסורי שהתקבל- קיבולת גבוהה

Mismatch Negativity (MMN) – בדיקת זיכרון סנסורי (כי הוא מתרחש מאוד מהר)

  • ניתן גירוי קבוע
  • הגירוי משתנה (באופן מזערי)
  • נבדקת תגובת המוח לשינוי
  • מקובל לבדוק בעזרת גירוי אודיטורי (שני צלילים דומים זה לזה)
  • Mismatch Negativity- אחד הגלים המוחיים המצביעים על זיהוי גירוי חדש
  • ברגע שהשינוי עולה למודעות- הזיכרון הסנסורי נעלם.
  • הבדיקה הזו מאפשרת לבדוק תגובה לגירוי סנסורי טרם תגובה קוגנטיבית.

כיצד ניתן לרתום את הזיכרון הסנסורי להבנה וזיהוי לקויות למידה?

מבצעים בדיקה האם הילד מסוגל להבחין בהבדל בצליל-פונולוגי:

  • משמיעים לילד צלילים טיפיקליים בשפת האם שלו.
  • משמיעים לילד צלילים לא-טיפיקליים בשפת האם שלו.
  • נבדק האם ניתן לראות בשינוי בגל במוח בין השצלילים.
  • ילדים ללא קשיים: יש הבדל.
  • ילדים עם דיסלקציה לא מסוגלים להבחין בין הצלילים.

(** המודל והשוני בגלים מתואר בפירוט במצגת)

זיכרון קצר טווח

זכירת מילים לשניות עד דקות- קיבולת נמוכה, 7 פריטים ± 2

אטקינסון & שיפרין, Atkinson & shiffrin, 1968

מודל אחסון המידע

  • מידע מגיע מהזיכרון הסנסורי
  • חלק מהמידע עובר לזיכרון לטווח קצר, זה תהליך תלוי קשב.
  • חלק מהמידע נשאר בזיכרון לטווח קצר.
  • חזרה על המידע בזיכרון לטווח קצר יעביר אותו לזיכרון לטווח ארוך. (זיכרון עבודה, לא מופיע במודל הזה). תהליך אקטיבי.
  • על מנת להשתמש בזיכרון המאוחסן בזיכרון לטווח ארוך, למעשה מתבצעת שליפה שלו חזרה לזיכרון לטווח קצר.
  • מודל סריאלי- מודל סדרתי. המידע עובר בתהליך קבוע ולא באופנים מקבילים. מידע חדש דוחף קדימה מידע קודם.
  • מידע עשוי להיעלם או הוא נדחק החוצה על ידי מידע חדש ולא אוחסן.

זיכרון טווח ארוך

זיכרון למשך שנים- קיבולת גבוהה

  • זיכרון דקלרטיבי- אקספליציטי, מפורש- מידע שיש לנו גישה מודעת לקיומו. מידע אישי או מידע על העולם.

זיכרון אפיזודי- זיכרון סיפורי, קשור לאירוע מסוים

זיכרון סמנטי- ידע שיש לנו, איננו יודעים היכן וכיצד הוא נרכש

  • זיכרון לא דקלרטיבי- אימפליציטי, אינו מפורש- מידע שאין לנו גישה מודעת אליו, כמו רכיבה על אופניים.

זיכרון פרוצדורלי- זיכרון תהליכי, רצף פעולות מסוים (למידת פעולות מוטוריות)

פריימינג- שינוי בתגובה לגירוי כתוצאה מחשיפה מוקדמת שאינה מודעת

אמנזיה- שכחה

  • אמנזיה רטרוגרדית- שכחת אירועים שקדמו לפגיעה.
  • אמנזיה אנטרוגרדית- שכחת אירועים לאחר הפגיעה.
  • שניהם.
  • יכולה לפגוע באופן ספציפי בזיכרון לטווח קצר, ארוך או בזיכרון העבודה.

מחלות ופגיעות הקשורות לזיכרון

  • המקרה של HM
  • סינדרום קורסקוף- חוסר בויטמין B1 שנובע בדרך כלל מכמויות גבוהות של אלכוהול. פגיעה בתלמוס שהובילה לפגיעה בזיכרון.
  • אלצהיימר- משפיעה על מבנה ההיפוקמפוס

קונסולידציה של זכרונות, היפוקמפוס וקורטקס

  • זיכרונות מתגבשים ועוברים לזיכרון לטווח ארוך במשך ימים ושנים
  • לקונסולידציה מספר שלבים: איטי ומהיר.

שלב מהיר- ההיפוקמפוס פעיל בגיבוש זיכרונות חדשים ואחסונם בקורטקס

שלב איטי- (הדעות חלוקות):

Larry Squire- ההיפוקמפוס מגבש את הזיכרונות במהירות ואז הם עוברים לקורטקס באופן פסיבי

מוריס מוסקוביץ’- רק זיכרונות סמנטיים עוברים לקורטקס לאחר שהתגבשו. זיכרונות אפיזודיים מאוחסנים באזורים טמפורליים בלבד.

אמנזיה ורכישת מידע דקלרטיבי חדש לאחר פגיעה

  • HM הצליח ללמוד שמות כמה מפורסמים חדשים
  • הצליח לזכור מפה של הבית שהתגורר בו לאחר הניתוח
  • לכן- חולי אמנזיה כן מסוגלים לרכוש מידע סמנטי חדש, אך זהו תהליך ארוך וקשה יותר

אמנזיה ורכישת מידע לא-דקלרטיבי חדש לאחר פגיעה

  • למידה פרוצדורלית- רוב החולים מראים שיפור כמו נבדקים בריאים
  • למידה פרוצדורלית ומוטורית מתבססות על הפעלת גרעינים בזליים.
  • פריימינג- חולים מראים אפקט רגיל של פריימינג.
  • חולים עם פרקינסון (בעיה מוטורית) יתקשו בלמידה מוטורית אך לא תהיה להם בעיה בלמידה דקלרטיבית.

מודעות ואוטומטיות

פריימינג

  • מוצג גירוי למשך זמן קצר מאוד מכני שהנבדק יוכל להעיד שאכן ראה משהו
  • הנבדק צריך לבצע משימת שיפוט הקשורה לגירוי שנחשף אליו
  • זמן התגובה שלו מתקצר כאשר הגירוי היה רלוונטי למטרת השיפוט

http://vector-magz.com/wp-content/uploads/2013/08/cartoon-dog.jpg

דוגמא:

  • הנבדק נחשף למילה “כלב”, היא הופיע מהר מדי מכדי שיעיד שראה מילה כלשהי.
  • לנבדק מוצגת תמונה ועליו לקבוע האם זוהי חיה או לא
  • התמונה המוצגת היא של כלב
  • הנבדק יגיד שזוהי חיה, מהר יותר מאשר קבע שזוהי חיה ללא הפריימינג

מה ניתן להבין? קיימים תהליכים שאינם במודעות שלנו, אך עם זאת משפיעים עלינו.

תהליך אוטומטי- פוזנר (1978,1979)

  • תהליך שאינו דורש משאבים
  • תהליך לא מודע
  • תהליך שאיננו רצוני

צלגוב (1989)

http://4.bp.blogspot.com/-Bf1yn0Cjw60/TiXp_W40LLI/AAAAAAAAAIw/IxryGeZe4-U/s1600/rocket-cartoon.png

  • תהליך בליסטי
  • תהליך שמסתיים לאחר שהחל ולא ניתן להפסיקו באמצע
  • אין צורך בניטור (הערכה וויסות) תוך כדי התהליך
  • יכול להתבצע ב-2 דרכים:
  1. אוטונומי- Autonomously– מתרחש בעצמו לא כחלק מהמשימה. (אפקט סטרופ- נגיד את הצבע הכתוב במקום את הצבע בו צבועה המילה)
  2. מכוון- Intentionally- מתרחש כחלק מהמשימה (קריאה שוטפת, נהיגה)

ההגדרה של צלגוב לא מחייבת:

  1. אי שליטה בתהליך אוטומטי- יש שליטה בהצתת התהליך.
  2. אי הקצאת משאבים לתהליך האוטומטי- יש הקצאת משאבים בהתחלת התהליך

שאלה בסיסית בחקר המודעות-

האם קיימת הבחנה בין עיבוד מידע מודע ללא מודע?

קושי במחקר- המחקר הוא אינטרוספקטיבי- מתבסס על דיווח עצמי, אינו אובייקטיבי.

תהליכים יכולים להתבצע ללא מודעות:

  • תהליכים מוטוריים, תפיסתיים, סמנטיים, רגשיים
  • ראייה עיוורת, Weiskrantz, 1997:

נבדקים עם פגיעה ב-V1 מדווחים על עצמם כעיוורים לגמרי (ואכן הם רואים רק שחור). אך העין עצמה אינה פגועה, רק האזור המעבד את המידע הוויזואלי.

אם הם ילכו ברחוב הם עשויים לעקוף חפץ העומד בדרכם. כשיישאלו מדוע הם זזו הצידה- לא יוכלו לספק הסבר.

מכאן- קיימת אצלם תפיסה, אך לא קיימת מודעות.

  • פריימינג סמנטי:

נחשפים במהירות למילה “רופא” (= פריימינג תת-סיפי, מתחת לסף המודעות) ואז צריך לשפוט האם המילה “אחות” הינה מילה תקנית או לא.

קשב ומודעות

  • קשב הינו הכרחי למודעות
  • Neglect- הזנחת צד:

סינדרום קשבי הנגרם כתוצאה מנזק לאונה הפריאטלית הקדמית.

חולים בסינדרום אינם מסוגלים לנקצות קשב לגירוי הנמצא בשדה הפגוע.

אם יוצג הגירוי לבדו- יזהו אותו.

אם יוצגו גירויים בשני השדות (ימני ושמאלי), יתבצע תהליך של הכחדה- הם ידווחו על גירוי בשדה הבריא בלבד.

  • על מנת שתתרחש תפיסה מודעת לגירוי עליו להיות מוצג מספיק זמן ובאופן ברור.
  • נבדקים ללא קשיים- הקשב מסנן בין מודעות ללא-מודעות
  • משימת חיפוש מרחבי- יעובדו רק גירויים שנמצאים בשדה הקשב
  • פעולות הדורשות מודעות:
  1. שימור מידע אקספליציטי- שימוש בזיכרון עבודה
  2. שילוב חדש של מספר פעולות
  3. פעולות שיש בהן קונפליקט
  4. פעולות מוכוונות מטרה

המבנה המודולרי של ההכרה

  • תהליכים מודעים ולא-מודעים מתבססים על מודולות שונות
  • כל מודולה קשורה לפעולה ספציפית ופועלת באופן אוטומטי
  • לא ניתן לבצע במקביל תהליכים רבים לא-מודעים
  • תהליכים אוטומטיים יכולים להיות מאוד גבוהים (נהיגה) אם הם מקושרים למעגלים מוחיים שנרכשו ב:

אבולוציה

התפתחות

אימון וניסיון

מגישה מודולרית למערכת קוגנטיבית

  • קיומן של מודולות שונות אינו מסביר לבדו תהליכים קוגנטיביים
  • בקבלת החלטות מתקיימים הרבה תהליכים במודולות שונות
  • המודולות יכולות לדכא תגובה אוטומטית
  • תהליכים מודעים דורשים מעבר גמיש ושליטה במודולות שונות:

זהו ה-centeral executive (המודל של באדלי, Baddeley)

  • Workspace: שילוב של 5 או יותר מודולות עם מערכת פיקוח
  • קישור של ה-workspace למערכת מוטורית או מילולית עשוי להפוך אותה למודעת

מבנה המערכת הקוגנטיבית

  • מהי הדרישה למודעות?
  1. ייצוג אקטיבי במוח של פעולה מסוימת
  2. קשרים דו-כיוונים בין הפעולה הזו ל-workspace

פעילות רצונית ורצון חופשי

  • אזור פרונטלי- פעילות רצונית
  • אפיון פעולה מודעת- יצירת סט תגובות אפשריות ובחירה

שפה וקריאה

לקסיקון מנטלי

  • מאגר מנטלי הקשור למילים מכיל 3 מרכיבים:
  1. מידע סמנטי- משמעות מילה מסויימת
  2. מידע סינטטי- כיצד מילה משתלבת ליצירת משפט
  3. פונולוגיה- איות המילה וצליליה
  • מרבית התיאוריות מסכימות על קיום הלקסיקון.
  • דעות חלוקות לגבי הבנת שפה והפקת שפה- האם קיימים שני לקסיקונים או אחד משתוף.

שפה ומוח

  • לפגיעות שונות השפעות שונות על הבנת או הפקת שפה.
  • אפזיית ורניקה– קושי בהבנת שפה.

פרפרזה סמנטית- טעות שנעשית על ידי חולי אפזיה. מתמשים במילה עם משמעות סמנטית שונה, אך קרובה. אדם המתכוון לומר סוס אך אומר פרה.

קריאה אצל מבוגרים

  • אזוריים מוחיים הקשורים :
  1. מאפיינים וויזואלים של המילה orthography
  2. צלילי המילה phonology
  3. משמעות המילה semantics
  • קיים קשר בין האזורים. הקליטה מתבצעת לראשונה באופן וויזואלי ואז עוברת לעיבוד סמנטי או פונולוגי.

אילו תהליכים קוגנטיביים מעורבים בקריאה?

  1. תרגום אורטוגרפי של האותיות- visual word form
  2. תרגום יחידות ויזואליות לצלילים- input phonology
  3. תרגום יחידות ויזואליות למשמעות

מסלול ישיר ועקיף לקריאה

  • מסלול ישיר- מילה מוכרת. נלמדה בעבר.

נשלפת כיחידה אחת או כתבנית מהמאגר הסמנטי.

אוטומטי

קריאה מהירה

מילים שכיחות

  • מסלול עקיף- מילה לא מוכרת.

מפורקת לפונמות, המרה גרפמית-פונמית.

דורש קשב

קריאה איטית ומדויקת

מילים שאינן מוכרות

מבנים מוחיים עיקריים המשתתפים בקריאה

  • לקסיקון אורתוגרפי- במפגש בין האונה הטמפורלית לאוקסיפיטלית. איך המילה נראית באופן וויזואלי.
  • לקסיקון פונולוגי- במפגש בין האונה הטמפורלית לפריאטלית. פירוק מילה למרכיביה.
  • לקסיקון סמנטי- אין אזור ספציפי. חלקים גדולים באזור הטמפורלי קשורים למשמעות. זהו לקסיקון שפתי אך רחב ומורכב.
  • אזור ברוקה- אינו חלק מהמודל. נמצא באינפרייר פרונטאל ג’יירוס, IFG. אחראי על הפקת שפה. יהיה מעורב בקריאה בקול.

 

עיבוד ויזואלי

  • עיבוד ראשוני מתרחש ב.. פם פם פם כמה מפתיע- V1. קורטקס ויזואלי ראשוני.
  • ההבדל העיקרי בעיבוד של מילים שונות מתרחש בקורטקס הלטרלי השמאלי.
  • VISUAL WORD FORM AREA (VWFA)- אזור בפוג’יפורם ג’יירוס, פעיל יותר בצפייה במילה “ילד” מאשר “בלד”.
  • קיימות מחלוקות באשר לקיומו של אזור ה-VWFA:
  • כנראה שזהו אינו אזור יחיד אלא מספר אזורים סמוכים
  • רגיש לאובייקטים נוספים מעבר למילים הדורשים איחוד רכיבים ליחידה אחת
  • פעילות האזור משתנה בין קוראים בשפות שונות או באסטרטגיות קריאה שונות.
  • חולים עם פגיעה באזור עלולים להתקשות בקריאת המילה בשלמותה אבל יוכלו לקרוא כל אות בנפרד.
  • ניסוי שנערך:

אצל ילדים בני 10, בדומה למבוגרים, כבר מ-200 א”ש נצפו הבדלים בין מילים ולא מילים.

מבוגרים מראים את האפקט הזה למילים לא מוכרות וגם למילים מוכרות. ילדים בני 10 הראו את האפקט הזה למילים שכיחות בלבד.

למעשה העיבוד הראשוני הינו פונולוגי ולא ויזואלי. אנו חשופים לשמיעת השפה טרם למידת הקריאה.

אצל לתינוקות שרק נולדו כבר קיימת היכולת לקלוט פונמות בכל שפות, לא רק בשפת אמם.

ההתמחות בשפה ספציפית מביאה לדעיכה ברגישות לפונמות שאינן בשימוש.

עיבוד פונולוגי

  • היכולת להתמודד עם פונמות, אבני הבניין של השפה הכתובה – זהו המנבא הטוב ביותר של היכולת לקרוא
  • היכולות להבחין בין פונמות קיימת כבר בילדות
  • חריזה- אחת המשימות החשובות לבחינה של עיבוד פונולוגי

האזור הפעיל הוא אזור טמפרו-פריטאלי שמאלי.

  • הצורך להמציא משימות שקשורות באופן ספציפי לעיבוד פונולוגי רומז לנו שעיבוד פונולוגי הוא אופציונאלי ואיננו מתרחש בכל קריאה של קוראים מיומנים.

קריאה

  • הדבר החשוב ביותר בקריאה היא היכולת לפרק את המילה ליחידות הבסיסיות והקטנות ביותר אשר מאפשרות קריאה
  • מטרת החינוך היא להפוך את הילד לקורא מיומן
  • אצל קוראים לא מיומנים ישנה הפעלה מוגברת של אזורים פרונטאליים ופחות הפעלה של אזורי קריאה ספציפיים אחוריים, זוהי פעולה מאומצת יותר עבורם
  • לא ניתן לדעת האם האזורים האחוריים לא מתפקדים כיוון שילדים אלו נולדו עם בעיה באותם אזורים או בגלל חוסר אימון, זאת עדיין שאלה פתוחה.

קריאה אצל מבוגרים

  • במהלך הקריאה העיניים של יוצרות פיקסציה קצרה (מיקוד) על איזור מסוים ואז הן קופצות למיקום אחר- סקדה.
  • בזמן פיקסציה אחת קוראים רואים רק חלק מאד קטן מהטקסט, מילה אחת ומעט משתי המילים הבאות.

 

תזמון הקריאה

  • ההבדל בין מילים ולא מילים נראה במוח כבר אחרי 150 א”ש מבחינת עיבוד אורתוגרפי
  • בהקשר לעיבוד סמנטי נערך ניסוי בו נבדקים נדרשו לשיים מילים (קוד אורטוגרפי) או להגיד למה המילה משמשת או לעשות את הפעולה שהמילה משמשת לה.
  • בכל המקרים נדרשה אותה פעילות ויזואלית
  • ההבדלים העיקריים בין התנאים נצפו לאחר 600 א”ש ונצפו באיזור וורניקה

מעבר ממילים למשפט

  • העין מתרכזת במילה אחת למשך 275 א”ש
  • חזרה אחורה בטקסט מתרחשת ב10% עד 15% מהפעמים
  • קושי הטקסט משפיע- בטקסט קשה הפיקסציות ארוכות יותר, הסקאדות קצרות יותר ויש יותר חזרות אחורה

אפקטים לניסיון בקריאה

  • ניתן אימון שבו נבדקים קראו שוב ושוב רשימת פעלים
  • מבחינה מוחית- לאחר אימון יש ירידה בפעילות האזורים הפרונטאלים והפרייטאלים ועליה בפעילות האינסולה.
  • התפיסה היא שהאינסולה קשורה למסלול הישיר ולשליפה של משמעות ללא עיבוד פונולוגי.

רכישה של קריאה

  • מודעות פונולוגית

בעלי יכולות נמוכות בקריאה מראים קשיים בקישור אוטומטי בין צלילים לאותיות ובחוסר יכולת לפרק מילים לפונמות שמרכיבות אותם

  • אימון במודעות פונולוגית לקבוצה של קוראים ברמה נמוכה, 20 שעות, הראה שיפור של 1.4 כיתות ביכולות הפונולוגיות וכל הילדים הראו שיפור.
  • בנוסף, רוב הילדים הראו גם שיפור בהבנת משפטים.

חשבון

  • עיבוד כמותי מתבצע אצל בעלי חיים באופן ספונטני
  • הבנה כמותית נצפית גם אצל פעוטות טרם ביה”ס וטרם הבנה שפתית

.

  • כמויות לא תלויות באופן בלעדי באימון ובתרבות.
  • נראה שהמוח מכיל אזורים ספציפיים שקשורים למתמטיקה.
  • שפעולות מתמטיות שונות זו מזו, הן בייצוג המוחי והן במנגנון הקוגנטיבי הקשור אליהן. (חיסור וכפל שונים אחד מהשני)
  • לימוד לוח הכפל לרוב מתבצע בעל-פה מאחר וקשה לחשב אותו. חיסור קל יחסית לחשב, כמות הפעולות קטנה, ולכן לא לומדים את זה בע”פ.

מודל הקוד המשולש

לפי המשימה אותה מבצעים (חיסור, כפל, השוואה וכו’) תעורר אחד משלושת הקודים:

  1. קוד וורבאלי- מספרים מיוצגים כמו כל מילה.

על בסיס המבנה התחבירי, הלקסיקלי, או הפונולוגי שלהם.

הקוד יתעורר כשאנו צריכים לעשות דברים הקשורים למתמטיקה או שפה. כשקוראים מספרים וצריך לשיים אותם למשל, כפל של מספרים קטנים.

  1. קוד כמותי- קוד מולד.

ייצוג מופשט של הכמות המייצגת את המספר.

משמש להשוואה כמותית בין מספרים וע”פ התיאוריה כולל בתוכו את ציר המספרים המנטאלי.

פועל באופן המשמעותי ביותר כשמדובר במשימת השוואה, אז חייב להיות ייצוג על הציר.

משימות נוספות- הערכה.

  1. קוד וויזואלי- ייצוג חזותי הרגיש לאופןההצגה של הכמות בספרות ערביות או כמילת מספר. 1,2,3 או “אחת”, “שתיים” “שלוש”.

Lee & Kang, 2002

משימה דואלית- ביצוע שתי משימות ביחד.

  • אם המשימות מפריעות אחת לשנייה, הן מתייחסות לאותו קוד.
  • משימה דואלית מרחבית מפריעה לחיסור אבל לא לכפל.
  • משימה דואלית שפתית מפריעה לכפל אבל לא לחיסור.
  • מכאן, חיסור וכפל מבוססים על מנגנונים קוגניטיביים.
  • למה חיסור דורש משהו מרחבי? התפיסה היא שמספרים מיוצגים על ציר מספרים. אם אנו עושים חיסור, בצורה לא מודעת במוח שלנו נייצג את המספרים על ציר מנטאלי- באזור מרחבי.
  • משימה דואלית מרחבית- לזכור צורה מסובכת
  • למשימה דואלית שפתית- לזכור מספר מילים

אנחנו נתרכז בקוד הכמותי והוורבאלי

כמו בקריאה הקודים הוורבאליים והוויזואליים מייצגים עיבודים אוטומטיים יותר.

לפי מודל הקוד המשולש:

  • מערכת עיבוד המספרים מתבססת על אונה אחרת. האונה הפריאטלית מעורבת בייצוג של הקוד האבסטרקטי של המספרים.
  • ראיות מוחיות מאוחרות שמתבססות על רזולוציה גבוהה יותר מעידות על פריסה מעורבת של האונה הפריאטלית בכל שלושת המערכות לעיבוד מספרים.

Dehaene & Chohen, 1995

Anatomy of Number Processing

 

אדום- קוד כמותי, שני צדדים

ירוק- קוד וורבלי, צד שמאל בלבד

קוד כמותי

באילו משימות נראה הפעלה של הקוד הכמותי?

ההנחה היא שמתמטיקה היא משהו הטרוגני. לכן, יהיה פעיל במשימות אשר דורשות הבנה של גדלים כגון:

  • הערכה – איפה יש יותר
  • הערכה חשבונית- חישוב (למשל האם 276+ 300 <> 600)
  • חיסור

Horizontal Intra-Parietal Sulcus- HIPS

  • הקוד הכמותי מהווה את מקום ציר המספרים המנטאלי.
  • פעיל יותר בחישוב מאשר שיום של מספרים.
  • עובדות חיבור בין מספרים קטנים ועובדות כפל יכולות להיות מאוחסנות באופן וורבאלי בלבד, ללא משמעות של גודל, ולכן לא תידרש מעורבת של הקוד הכמותי.
  • פעילות האזור אינה תלויה בתצורת התצוגה של המספר

הקוד הוורבלי

  • חלק מהמערכת השפתית
  • לטרליזציה חזקה לצד שמאל
  • פעיל במשימות של כפל וחיבור מדויק
  • פעיל יותר בתרגילים הכוללים מספרים קטנים מתרגילים הכוללים מספרים גדולים
  • מעורב בקריאה

במחקרי פגיעות מוחיות נמצאו מקרים בהם חולים התקשו בכפל והראו ביצוע תקין בחיסור,

בעוד כי חולים אחרים הראו פגיעה חמורה יותר בחיסור מאשר בכפל.

דיסוציאציה בין פעולות חשבון משקפת את הדרך בה נלמדו פעולות החשבון. בעוד כפל נלמד בע”פ, חיסור לא.

מכאן- ישנם שני קודים