Locaţia curentă este: Prima pagină / Consilier / Psihologie / Articole tematice / Dilema plasticitaste-stabilitate

Dilema plasticitaste-stabilitate

Baza neurobiologică pentru oricare eveniment psihic sau motric este reprezentată de modelul activității neuronale din cadrul unui ansamblu de celule (neuroni).

Pentru a învăța, de exemplu noi abilități motrice, creierul trebuie să fie plastic, adică capabil de a schimba rapid conexiunile dintre neuroni, formând modele noi de conexiuni ce realizează o anumită sarcină. Cu cât este mai plastic creierul unui adult, cu atât mai ușor poate învăța sau se poate adapta unor probleme neurologice care pot să intervină.  Totuși, dacă creierul este prea plastic abilitățile, infomațiile învățate anterior ar fi pierdute prea ușor.

Ideea de bază este aceea că învățarea are nevoie de plasticitatea unei rețele neuronale pentru a putea integra noile informații, dar și de stabilitate pentru a preveni  uitarea, ștergerea informațiilor anterioare.

Un nou model computațional dezvoltat de cei de la MIT explică modul în care creierul menține echilibrul dintre plasticitate și stabilitate, și modul în care învață sarcini similare fără a exista vreo interferență între ele. Cercetătorii sunt de părere că explicația stă la nivelul neuronilor. Aceștia își schimbă în mod constant conexiunile cu ceilalți neuroni. Totuși, nu toate aceste schimbări sunt relevante din punct de vedere funcțional- acestea permit creierului să exploreze noi căi posibile de a executa o anumită sarcină. Creierul încearcă tot timpul să găsească o configurație care să echilibreze totul, adică să permită realizarea mai multor sarcini în același timp.

Pe măsură ce creierul învață, neuronii formează circuite care pot produce rezultatul necesar. În timp ce creierul explorează diferite soluții pentru realizarea unei sarcini, devine treptat specializat doar pentru unele dintre ele. Perfecțiunea  nu  este dobândită de prima dată. Este nevoie de feed-back, acesta ajută creierul să găsească cele mai bune soluții. Pe măsură ce se învață o nouă abilitate motrică prin antrenament, sinapsele din creier sunt modificate pentru a forma și a reține (memora) pe termen lung acea abilitate. Acest lucru funcționează  relativ ușor atunci când învățarea se concentrează asupra unui singur lucru (informație, abilitate). Însă,  când creierul încearcă să învețe mai multe abilități deodată (de exemplu o suită de mișcări), din cauza faptului că aceeași rețea neuronală  controlează mai multe mișcări, o modificare într-un model de conexiuni deja existent la nivelul rețelei  ar putea interfera cu abilitățile învățate anterior.  Sinapsele trebuie să fie suficient de plastice pentru a permite realizarea unor noi conexiuni (memorii), în timp ce își modifcă modul în care rețin urmele vechilor conexiuni (memorii).

Mecanismul de învățare prin care aceste două procese contradictorii (plasticitate și stabilitate)sunt îndeplinite simultan reprezintă unul dintre cele mai mari mistere ale neuroștiinței.

Constanta schimbare a conexiunilor într-o rețea explică de ce unele mișcări, abilități motrice, informații pot fi uitate doar în măsura în care nu sunt practicate, utilizate des.  De aceea uneori e nevoie în vederea realizării unei mișcări de o perioadă de încălzire la sportivi sau chiar la oamenii de rând care au o problema neurologică. De fapt, încălzirea înseamnă recalibrarea unor rețele neuronale care controlează anumite mișcări, care stochează anumite informații.  Totuși, există abilități unice, care nu sunt similare cu altele, de exemplu mersul pe bicicletă. În acest  caz nu există o altă mișcare, abilitate care să interfere, astfel că mersul pe bicicletă, chiar dacă nu este practicat în mod constant  nu este uitat.

 

Abraham, W. C. and Robins, A. (2005) Memory retention – the synaptic stability versus plasticity dilemma.

 

Ajemian & colab. (2013) A theory for how sensorimotor skills are learned and retained in noisy and nonstationary neural circuits, articol găsit la www.pnas.org

Trafton, Anne (2013) Balancing old and new skills, MIT model explains how the brain can learn novel tasks while still remembering what it has already learned, articol găsit la http://web.mit.edu

 

Florin Sebastian Badale

Psiholog