Invatarea, memoria, gindirea

invatarea, memoria, gindirea

Trei procese indisolubil legate intre ele.

.lnvatarea consta in achizitia de cunostinte noi. Definitia trebuie completata, precizindu-se ca nu e vorba de o adu­nare mecanica, ci de o asimilare cu ajutorul gindirii (ana­lizare generalizare sinteza), care permite refolosirea cunos­tintelor "achizitionate'. Ea este un mijloc fundamentul de educatie intelectuala multilaterala, dezvolta atentia voluntara gindirea abstracta._t memoria logica imaginatia si comportamentul creator./

Memoria consta in activitatea de intiparire (fixare)

depo­zitare (stocare) si evocare a informatiilor, deci este forma de reflectare a experientei anterioare.

Gindirea reprezinta una dintre formele de rezolvare a pro­blemelor, prin corelarea si integrarea informatiilor in timp si spatiu cu ajutorul operatiilor gindirii: analiza, sinteza, generalizare. Ca o facuitate proprie creierului uman, ea reflecta activ realitatile obiective, in reprezentari, notiuni si judecati.

Vorbind despre perceptie aratam ca, pentru a fi integrata, informatia este comparata cu experienta speciei, cu cea individuala si cu informatiile concomitente. Fiecare per­ceptie lasa o "urma', care se adinceste de cite ori soseste o informatie similara. Analizind structura bagajului expe­rientei, constatam ca el a fost acumulat tocmai prin inva-tare si memorare. Bagajul ereditar se transmite din generatie in generatie prin proteina "de informatie' - acidul ribonucleic (ARN) -, dar si prin sistemul de enzime din "gene'. Aceste enzime alcatuiesc un fel de sistem de ,,pro-gramare', care dirijeaza o anumita desfasurare a reactiilor dintre enzime, ea si dintre ele si mediu, de asa maniera, incit, in final, din zigot (ou) .se dezvolta un adult asemenea speciei si familiei din care provine. Gratie aceluiasi meca-nism de programare, se maturizeaza toate sistemele func­tionale ale noului organism, inclusiv cel nervos central. Asa se explica posibilitatea unui individ de a opera cu informatii pe care nu el, ci inaintasii sai le-au acumulat. Tot aci trebuie cautata explicatia aptitudinii copilului de a invata sa vorbeasca, caci fara substratul anatomofunc-tional el n-ar putea sa-si insuseasca limbajul.

in intentia de a descoperi unde se situeaza inceputurile procesului de invatare si memorare, vom cobori treptele evolutiei pina la fiinta unicelulara. Si ei i se cere sa "in­veti' si sa "memoreze' - modelindu-si moleculele de ARN din minusculul sau corp -, pentru a reusi sa se adapteze din ce in ce mai bine mediului. in cazul ei, continutul noti­unilor de invatare si de memorare este foarte departe de acela care se aplica proceselor psihice superioare ale omului. Fiinta unicelulara functioneaza dupa o schema mai simpla - excitatie-raspuns -, integrarea fiind aproape inexis­tenta, invatarea si memorarea au in cazul ei - in cel mai larg sens al cuvintului - semnificatia unui act pasiv aproape sinonim cu proprietatea ei fundamentala: excitabilitatea. Contactul inevitabil dintre celula vie si mediul in care traieste o obliga sa memoreze pentru a putea exista. Doar asa se poate accepta asertiunea potrivit careia memo­ria ar fi o proprietate a materiei vii la fel ea excitabilitatea.

Fig, 10. Reprezentata schematica a suprapunerii etajate a centrilor din cadrul sistemului nervos central.

V ventrieulii intracerebrali; 1 - scoarta cerebrali; 2 - zona legaturilor cortico-sub-

cortioale; 3 - talamus; 4 - hipotalamus; 5 - hipofiza; 6' - nuclei bazali; 7 ~ pedunculi

cerebrali; % - protuberanta; 9 - bulb; 10 - maduva spinarii. (Cerebelul nu se vede pe

schema, fiind dispus intr-un plan posterior), (dupa Soflete, modificat).

Evolutia speciilor a suprapus functii si organe noi, com­plicind fiinta vie. Ca o consecinta fireasca, a aparut necesi­tatea edificarii unui sistem din ce in ce mai perfectionat, pentru adaptarea la mediu. Asa a aparut sistemul nervos central, in toata complexitatea lui, ceea ce a condus la substituirea intiparirii mecanice primitive a realitatilor, cu reflexe elementare, apoi conditionate, lanturi de reflexe si, in final, cu procesele superioare de invatare si memorare, constiente, voluntare si rationale. Ca o urmare logica a acestei evolutii, omul este in prezent inzestrat cu o noua

categorie de necesitati intelectuale, printre care si nece­sitatea cunoasterii. in ciuda acestui salt calitativ urias, forma primitiva de intiparire intilnita la celula primor­diala s-a pastrat, folosindu-i omului pentru inregistrarea evenimentelor obisnuite ale trairii de fiecare zi. Prin inter­mediul ei, sint adunate si stocate inconstient informatii, care servesc la perfectionarea unor raspunsuri biologice sau la imbunatatirea actelor care compun comportamen-tele comune, automate.

Multumindu-ne a le fi amintit existenta si sensul, ne vom ocupa pe larg de procesul de invatare si memorare, in spi­ritul evoluat al achizitiei constiente, voluntare si rationale a cunostintelor, in scopul refolosirii lor in interesul personal si social. Ne vom referi deci la actul superior de satisfacere a necesitatii intelectuale de cunoastere, etapa interme­diara a comportamentului creator.

Prin organele de receptie (vizual, auditiv s.a.), infor­matiile sint culese, codificate in influxuri nervoase modu­late si transmise scoartei, pe caile cunoscute. Aceasta cali-fica informatiile drept semnificative si solicita intrarea in actiune a formatiei reticulate. Centrii respectivi efectu­eaza operatiile esentiale: fac sa creasca excitabilitatea receptorilor ("ascut' simturile), sa sporeasca tonusul intre­gii scoarte cerebrale (aceasta devine capabila de a recep­tiona si stimuli de minima intensitate), sa fie exaltata in mod deosebit excitabilitatea ariei analizatorului interesat de pe scoarta, ceea ce echivaleaza cu o concentrare a aten­tiei si, in sfirsit, sa fie filtrate informatiile la nivelul trun­chiului cerebral, eliminindu-le pe cele fara importanta.

Asa cum s-a aratat, primul timp este reprezentat de acor­darea calificativului de "semnificativ' informatiei sosite la scoarta. Deci, una dintre conditiile primordiale ale actu-lui invatarii este motivatia, al carei substrat anatomic se compune dintr-un complex de centri corticali si subcor-ticali. Motivatia este aceea care asigura incarcatura afec-tiva (interesul), fara de care nu este posibiIa~nici concen-trarea atentiei voluntare si nici activarea proceselor de reverberatie, indispensabile unei integrari de calitate. Sa retinem deci ca a in vata este precedat in neurofiziologie, in mod obligatoriu, de a dori, ca, pentru a da roadele asteptate, actul invatarii trebuie sa satisfaca o necesitate inte­lectuala - aceea de cunoastere.

Sa urmarim acum ce se intimpla in continuare pe scoarta, o data cu sosirea influxului modulat, purtator al informa-tiei. El circula de la aria corticala a unui analizator la alta, intre cele doua emisfere si pe distanta scoarta-centri sub-corticali-scoarta cu viteze foarte mari. Initial, influxul modulat strabate neuronii din calea sa de citeva sute de ori pe secunda, apoi numai de 40-50 de ori, aceasta aler-gatura durind 3-5 minute. Uneori, gratie reverberatiei, se poate prelungi 12-24 de ore si chiar mai mult. Drumul parcurs de informatie reprezinta o cale noua, denumita "legatura temporara'. Cu fiecare noua trecere a sa, influxul nervos "marcheaza citeva molecule de ARN din neuronii pe care-i strabate, in conformitate cu propriul sau "model', in acest fel, informatia care a modulat influxul la nivelul receptorului este transmisa neuronilor corticali prin modu-larea ARN, de unde si numele de proteina de informatie dat acidului ribonucleic.

Marcarea acestei proteine este rezultatul modificarilor po­zitiei unuia sau mai multor aminoacizi din molecula sa, reali­zindu-se astfel un fel de "cheie', fara de care, pe noul drum, nu va putea trece nici un alt influx nervos, daca nu este-suficient de asemanator celui care l-a croit. in schimb, repeta- -rea informatiei, sinonima cu trecerea de influxuri nervoase identic modulate, va mari numarul moleculelor de ARN marcate, deci va "batatori' calea, va corecta si perfectiona continutul informatiei fixate in neuron. Devine astfel clar ca substratul "urmei' pe care o lasa fiecare informatie care trece pe scoarta nu este altceva decit ARN marcat din neu­ronii caii temporare.

Cunoasterea acestor fenomene permite oricui sa traga citeva concluzii si sa gaseasca explicatia unor observatii ce par ciudate. Astfel, tinind seama de faptul ca o informatie este mentinuta pe scoarta^ 5 minute inainte de a putea lasa o urmajdurabila si ca citirea unei pagini de carte_nu depa­seste 1-2 minute, vom intelege cit de nejustificata este frica ce-l cuprinde pe student, constatind ca la sfirsitul lecturii unei pagini nu-si reaminteste continutul primelor

.

rinduri. Cele 2-3 minute, cit dureaza lectura paginii, nu sint suficiente pentru ea informatia sa fi lasat vreo urma. Presupunind, coniorm cercetarilor mai noi, ca persis­tenta si circulatia informatiei pe scoarta nu depasesc o saptamina si stiind ca orice cale noua nu se batatoreste decit dupa ce este strabatuta de mai multe ori. apare ea

formatij retlculata

Mina

care serie

Fig. 11. Schema formatiilor nervoase implicate in procesul de invatare.

/ - cafea directa, specifica; 2 - calea coiaterala, nespecifica; 3 '- calea efectoare; - c.ilca "semnificatiei' (dupa Galamhos si Morgan, modificat).

evidenta necesitatea repetarii informatiei la un interval nu prea lung. Numai astfel se obtine o invatare trainica, iar calea neurofiziologica trasata se defineste, perfectioneaza si se largeste, apta pentru a fi refolosita de informatii noi. Vorbind mereu despre aceste cai nou-formate, sintem obligati a le cauta substratul. in acest scop, trebuie sa ne concentram atentia asupra sinapsei, locul in care influxul nervos trece de la un neuron la cel urmator. in faza initiala - de trasare a legaturii temporare -, faza chimica destul de instabila, se produce o activare a mediatorilor

chimici care faciliteaza transmiterea transsinaptica a in-fluxului nervos. in faza urmatoare - de consolidare a legaturii -, modificarile sint anatomice, realizindu-se o crestere a suprafetei de contact dintre cei doi neuroni, deci este vorba de o legatura definitiva.

O noua teorie a fost cladita, gratie unor descoperiri foarte recente, care au permis identificarea, printre prelun­girile neuronilor, a unor vezicule pline cu lichid, in care pluteste un corpuscul (mitocondrie), denumite "vacuole interfibrilare'. Ele formeaza, impreuna cu cele circa 10 fibre nervoase, tangente la suprafata lor, un "sistem'. Din punct de vedere functional, sistemul poate fi in inactivitate - cind prin nici una dintre fibrele tangente nu trece influx nervos - sau in activitate, cind un influx nervos, straba­tind citeva din cele 10 fibre, pune in functie tot sistemul. Se presupune ca trecerea repetata prin acest sistem a unor influxuri modulate asemanator (corespunzind unor infor­matii similare) realizeaza un "stereotip functional'. Aceas­ta inseamna ca un singur influx nervos, trecind printr-una dintre fibre, va produce desfasurarea instantanee a intre­gului stereotip. Concret, sesizarea unui singur element dintr-o situatie traita anterior este suficienta pentru a reactuahza intreaga situatie. Spre exemplu, prezenta pe masa de lucru a unui^curs de matematici/va permite studen­tului sa reactualizeze, in memorie, figura profesorului, ea si a unor evenimente legate de cursul respectiv.

Mecanismele expuse pina aici apartin deopotriva procesu­lui de invatare si memorizarii. in felul acesta, se poate intrevedea, cu usurinta, substratul functional al memorizarii, cu cele trei etape ale sale: fixare, stocare si evocare. in fond, "urma' lasata de informatie pe scoarta este expresia fixarii memoriale. Pentru stocaj, este nevoie in plus de o codificare crono-spatiala, care se realizeaza gratie succesiunii in timp a diferitelor informatii si prin pozitia in spatiu a neuronilor care pastreaza urmele memoriale (engramele). Nu mai putin importanta, pentru fenomenul de stocaj, este notiunea de rezerva neuronala. in timpul starii de veghe, numai o parte dintre neuronii corticali sint disponi-bili, alcatuind o rezerva care poate fi angrenata in procesele psihice superioare. Restul sint "ocupati' cu integrarea

evenimentelor banale. Factorii de care depinde volumul acestei rezerve sint oboseala corticala si asa-numita "tensiune psihica'. Expresia neurof iziologica a tensiunii psihice este reprezentata de cresterea substantiala a tonusului cortical, fie printr-o incarcatura afectiva ridicata, fie prin marele grad de dificultate a problemei ce se pune scoartei. Un exemplu elocvent este oferit de studentul, care, in timpul anului de studii, nu s-a tinut in pas cu materia si, cu citeva zile inaintea examenului, este pus in situatia de a nu putea integra tot materialul in timpul disponibil. Randamentul muncii sale va scadea din cauza tensiunii psihice, anelinis-tii crescinde, pe masura ce se apropie examenul.

Pornind de la premisa ca numarul neuronilor din creierul uman este limitat, s-ar putea deduce existenta unei limite a capacitatii de stocare a engramelor. Cu alte cuvinte omul ar fi pus in situatia sa ajunga, la un moment dat, la un plafon peste care orice tentativa de a achizitiona noi cunostinte ar fi iluzorie. Calculele efectuate au dovedit inexactitatea acestei ipoteze, creierul uman avind posibili­tatea de stocare, exprimata in unitati de informatie, egala cu 5.10¹² biti.

Substratul uriasei capacitati de stocare a creierului trebuie cautat in caracterul deosebit de economic al mecanis­mului de depozitare. Spre deosebire de memorarea mecanica, cu totul secundara la om, gindirea logica reprezinta cheia sistemului de stocaj. Orice cunostinta noua este aproape instantaneu separata in componentele ei importante si in cele secundare, ultimele fiind eliminate, realizindu-se dintr-o data o substantiala economie. Componentele princi­pale sint si ele selectionate, in comune si particulare. Cum insa caracterele comune si generale au mai fost stocate cu ocazia unor informari anterioare, ori de cite ori sint reintilnite, ele nu mai au nevoie de un "spatiu suplimentar de depozitare' deci o a doua economie. in felul acesta, ramina fi stocate numai acele elemente care deosebesc noua infor­matie de toate celelalte - elementele particulare.

inainte de a trece mai departe, sintem obligati sa subli­niem avantajul invatarii si memorarii logice, fata de forma primitiva, mecanica, concluzie evidenta a celor expuse mai sus.

Aplicarea sistemului economic de stocare memoriala nu ar fi posibila, daca n-ar exista capacitatea de abstracti­zare a creierului si reprezentarea simbolica, prin cuvinte, a informatiilor. Retinem asadar ca orice informatie se stocheaza numai dupa ce a fost in prealabil descompusa in partile componente (engrame). Momentul in care s-a fixat noua engrama si pozitia spatiala a neuronilor respec­tivi asigura pastrarea informatiei, in raport cu coordona­tele sale fundamentale de timp si spatiu. Totalitatea engra-melor poate fi comparata cu literele alfabetului morse. Ele se pot combina si recombina, intr-o infinitate de cuvinte.

in fine, pentru a se evita realizarea unui ..prea plin', intervine uitarea. Acest fenomen elimina din stocul memorial informatiile care, dupa fixarea lor, n-au mai fost folosite, dovedindu-se inutile.

Neurofiziologia isi concentreaza in prezent atentia pentru a stabili locul depozitarii informatiilor, unii considerind scoarta drept sediu, altii caile cortico-talamice sau talamusul etc. Mai mult chiar, s-a emis si ipoteza stocarii engramelof in celulele gliale (de sustinere), si nu in neuroni.

Readucerea in sfera constienta, evocarea faptelor memo­riale, se poate realiza voluntar sau involuntar. Cind tensi­unea emotionala e puternica, un singur aspect poate evoca in intregime evenimentul fie prin intermediul vacuolelor interfibrilare, fie prin descarcarea exploziva de mediatori chimici la nivelul sinapsei, in momentul reintilnirii ARN marcat din neuroni cu un influx nervos modulat similar.

in ce priveste gindirea logica, ea se desfasoara in patru etape succesive:

- Etapa preliminara, de explorare. Influxul nervos modu­lat (informatia) circula cu mare viteza pe scoarta si pe caile cortico-subcorticale, "cautind' urma unei cai deschise de o informatie precedenta, asemanatoare. Aceasta consti­tuie compararea noii informatii cu experienta anterioara

Daca o gaseste rapid ceea ce presupune trecerea foarte recenta a informatiei precedente similare, se realizeaza recunoasterea perceptuala (ea in cazul perceptiei), proce-cesul terminindu-se in citeva miimi de secunda.

Daca identificarea nu s-a produs, incepe cautarea unei

solutii provizorii, prin confruntarea "noutatii' cu urmele nesp'ecifice trasate de influxurile sosite prin formatia reti-culata pe caile colaterale. Acestea genereaza imagini nesenzoriale, difuze.

- Etapa de oscilatii in incercarea solutionarii. Daca problema este complexa, informatiile utilizabile^ sint amplificate pentru a le detasa de zgomotul de Tfond (informatii concomitente, fara legatura cu problema). Engramele specifice si nespecifice din stocul memorial sint descompuse, incercindu-se diverse moduri de asortare si recompunere a lor. incarcatura afectiva oscileaza, cu fiecare noua combinatie a engramelor, cind pentru o solutie, cind pentru alta. in aceste momente se observa miscari ale muschilor fetei - se vede ca omul gindeste -, iar cu ajutorul electromiografului se pot inregistra contractii ale muschilor fonatori, desi omul nu emite nici un sunet, dovada ca gindirea se face cu cuvinte.

Problema este pastrata deschisa, toate engramele menti­nute in suspensie, detaliile inutile ale problemei eliminate, efectuindu-se, in final, o grupare a asemanarilor esentiale cu engramele existente in memorie.

- Etapa actului de concluzie si a inregistrarii urmei in memorie. De indata ce operatiile preliminare s-au epuizat, ea un fulger, apare incheierea, rezolvarea problemei. Elemen­tele folosite pentru gasirea solutiei dispar instantaneu, tensiunea emotionala scade si incepe exteriorizarea raspun-sului, cu calm si siguranta. Actul de gindire s-a terminat, rezerva neuronale revine la normal si scoarta cerebrala, ea o tabla stearsa, este gata sa primeasca spre rezolvare o noua problema. Concomitent are loc engramarea (stocarea) solutiei, precum si a datelor problemei.

Pentru tinerii care invata se desprind citeva concluzii practice, din care trebuie subliniate, in primul rind, premi­sele invatarii logice: aptitudinile, necesitatea intelectuala a cunoasterii, rezerva neuronala si bagajul de cunostinte.

Aptitudinile constau in dezvoltarea, cu precadere, a unora dintre proprietatile cortexului uman, care-l fac mai apt pentru un anumit tip de munca intelectuala decit pentru alta. Substratul fiziologic trebuie cautat in gradul de perfectiune a sistemelor reverberante si de reinformare, in viteza de circulatie a influxurilor nervoase prin cimpurile neuro-nale, usurinta desfacerii si realcatuirii legaturilor temporare, sincronizarea si desincronizarea scoartei.

Necesitatea intelectuala a cunoasterii este aceea care confera obiectului invatarii motivatia, semnificatia si incarcatura afectiva, fara de care nu este posibila polari-zarea atentiei voluntare. in absenta ei, munca intelectuala devine obositoare, searbada si ne insotita de bucuria si pla­cerea inerente satisfacerii unei trebuinte, fie ea biologica sau intelectuala.

Educarea si antrenamentul sint indispensabile dezvoltarii si perfectionarii aptitudinilor si trebuintei intelectuale.

Luind in considerare faptul ca, fara o rezerva neuronala suficienta, procesele psihice superioare nu se pot desfasura in bune conditii, ca aceasta rezerva scade cind tensiunea psihica este ridicata si ca gindirea logica se insoteste de o crestere a tensiunii psihice, putem conchide ca munca inte­lectuala reclama o scoarta cerebrala "curata', libera de alte preocupari. Aici trebuie cautata explicatia dificultatii intimpinate de adultul matur in procesul de invatare. Maturitatea aduce cu sine largirea orizontului de preocu­pari (griji), cresterea capacitatii de analizare a evenimen­telor (sesizarea rapida a esentialului) -- ambele insotite de trairi emotionale si afective puternice.

Comparind indiferenta naiva a adolescentului tinar, pentru foarte multe evenimente din lumea obiectiva, cu sensibilitatea matura a adultului, care traieste intens toate realitatile, este usor de inteles ca studentul trecut de 30 de ani, casatorit si cu responsabilitati familiale si sociale multiple, va intimpina dificultati cind e vorba de invatat matematici, dificultati inexistente pentru tinarul de 20 de ani, care se bucura de protectia si atentia intregii familii.

in fine, citeva cuvinte despre bagajul de cunostinte indispensabil abordarii unei trepte superioare a cunoasterii. Reamintindu-ne ca esentialul in actul de gindire consta in compararea datelor noilor informatii cu engramele deja stocate anterior, e usor de inteles ca de volumul, diversi­tatea, calitatea si de sistematizarea engramelor stocului memorial depinde calitatea actului invatarii. De frec-

venta refolosire a engramelor stocate depind, in schimb, usurinta desfasurarii gindirii si eficienta invatarii.

Cind toate premisele enuntate sint indeplinite, pe coala alba a scoartei pot fi scrise datele unei probleme, procesul gindirii poate incepe. Pentru normala lui desfasurare, urmea­za sa se asigure reducerea la minimum a zgomotului de fond, care cuprinde totalitatea informatiilor concomitente, dar fara legatura cu datele problemei, ea: preocupari cu caracter obsesiv - "griji' -, lipsa de confort a mediului extern (lumina slaba, frig, dezordine etc.) si intern (dureri, foame etc). Fiecare din elementele acestui "fond' solicita scoartei un raspuns, reduce rezerva neuronala si stinjeneste activitatea motivata. Scoarta este pusa in aceeasi dificultate ea un student dezordonat care trebuie sa rascoleasca un vraf de hirtii inutile, pentru a gasi notita de care are nevoie. Con­tinuitatea ideii este compromisa si timpul irosit.