In che modo le aspettative del cervello influenzano l'apprendimento
Quando impariamo qualcosa di nuovo, il nostro cervello fa continuamente previsioni sul nostro ambiente, quindi registra se tali presupposti sono veri.
Un nuovo studio ha scoperto che le nostre aspettative durante queste previsioni influenzano l'attività di varie reti cerebrali.
Neuroscienziati della Ruhr-Universität Bochum in Germania hanno recentemente riportato i loro risultati in due articoli sulle riviste Corteccia cerebrale e Journal of Neuroscience.
I neuroscienziati affermano di aver identificato due regioni chiave del cervello coinvolte in questo processo. Il talamo svolge un ruolo centrale nel processo decisionale. La corteccia insulare, d'altra parte, è particolarmente attiva quando è chiaro se è stata presa la decisione giusta o sbagliata.
"L'aspettativa durante l'apprendimento regola quindi connessioni specifiche nel cervello e quindi la previsione per la percezione sensoriale rilevante per l'apprendimento", ha detto il Professore Associato Dr. Burkhard Pleger della Clinica Neurologica di Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil.
Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato un compito di apprendimento incentrato sul processo decisionale durante la percezione del contatto con la pelle nel cervello.
"È come imparare un gioco di strategia per computer utilizzando un game pad, che fornisce un feedback sensoriale a determinate dita su determinati stimoli", ha spiegato Pleger. "Il punto è che un certo stimolo tattile porta al successo e che questo deve essere appreso dalla stimolazione alla stimolazione."
Per l'esperimento, a 28 partecipanti è stato somministrato uno stimolo tattile A o B sull'indice in ciascuna sessione di prova. Con la semplice pressione di un pulsante, dovevano quindi prevedere se lo stimolo tattile successivo sarebbe stato lo stesso o meno. La probabilità di A e B era in costante cambiamento, cosa che il partecipante doveva imparare dalla predizione alla predizione, hanno detto i ricercatori.
Durante il test, l'attività cerebrale dei partecipanti è stata esaminata utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI). I ricercatori hanno affermato di essere particolarmente interessati alle prove in cui i partecipanti hanno cambiato la loro strategia decisionale. Hanno quindi posto la domanda in che misura il cambiamento nelle aspettative ha influenzato l'attività cerebrale.
Per i ricercatori, due regioni del cervello si sono distinte: il talamo e la corteccia insulare.
Il talamo elabora le informazioni che provengono dagli organi sensoriali o da altre aree del cervello e le trasmette al cervello. È anche chiamata la porta della coscienza, secondo i neuroscienziati.
Utilizzando immagini di risonanza magnetica funzionale, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che diverse connessioni cerebrali tra la corteccia prefrontale e il talamo erano responsabili del mantenimento di una strategia di apprendimento o del cambiamento della strategia.
Più alte sono le aspettative prima della decisione, prima la strategia è stata mantenuta e minore è la forza di queste connessioni, secondo i risultati dello studio. Con basse aspettative, c'è stato un cambio di strategia e le regioni sembravano interagire molto più fortemente tra loro.
"Il cervello sembra essere particolarmente attivo quando una strategia di apprendimento deve essere modificata mentre ci vuole molta meno energia per mantenere una strategia", ha osservato Pleger.
“Finora, il talamo è stato visto come un interruttore. I nostri risultati sottolineano il suo ruolo nelle funzioni cognitive superiori che aiutano il processo decisionale durante l'apprendimento. Quindi il talamo non è solo una porta per la coscienza sensoriale, ma sembra piuttosto collegarlo ai processi cognitivi che servono, ad esempio, a prendere decisioni ".
La corteccia insulare, d'altra parte, è coinvolta nella percezione, nel controllo motorio, nella fiducia in se stessi, nelle funzioni cognitive e nelle esperienze interpersonali. Questa parte è stata particolarmente attiva quando un partecipante aveva già preso la sua decisione e poi ha scoperto se aveva ragione o torto, secondo i risultati dello studio.
"Diverse reti che sono ancorate nella corteccia insulare sono regolate dalle aspettative e quindi sembrano avere un'influenza diretta sulla futura percezione sensoriale", ha detto Pleger.
Fonte: Ruhr-Universität Bochum
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