تکامل علم اعصاب و مکانیزم‌های یادگیری

زیست‌شناسی ذهن در دهه‌ی پنجاه سده‌ی بیستم با ادغام روان‌شناسی رفتاری (Behaviorism) و روان‌شناسی شناختی (cognitive psychology) شکل گرفت و در دهه‌ی شصت به‌عنوان رشته‌ای نوین آغاز به‌کار کرد. رفتارگرایی، که بی‌اف اسکینر مدافع اصلی آن بود، بر مطالعه‌ی رفتارهای قابل‌مشاهده و قابل‌ارزیابی متمرکز شد و درون‌نگری را کنار گذاشت. رفتارگرایان معتقد بودند احساسات، اندیشه‌ها، مقاصد، آرزوها، انگیزه‌ها و ارزش‌ها، یعنی حالات درونی و تجربیات شخصی که روانکاوی آن‌ها را موضوع تحقیق خود قرار می‌دهد، قابل‌درک نبوده و برای دانش رفتارشناسی به‌کار نمی‌آیند. آن‌ها تأکید داشتند که همه‌ی کنش‌های روانی بدون توسل به فرایندهای ذهنی قابل‌توضیح هستند و رفتار را می‌توان از طریق محرک‌ها و پاسخ‌ها تحلیل کرد.

یکی از مهم‌ترین مشارکت‌ها در روان‌شناسی از ایوان پاولف و ادوارد تورندایک به‌دست آمد. پاولف شرطی‌سازی کلاسیک (classical conditioning) را کشف کرد، شکلی از یادگیری ناخودآگاه که در آن موجود زنده می‌آموزد محرک خنثی را با محرک غیرشرطی مرتبط سازد. مثلاً، در آزمایش‌های پاولف، عرضه‌ی غذا (محرک غیرشرطی) باعث ترشح بزاق سگ می‌شد. وقتی صدای زنگ به‌طور دائم با غذا همراه می‌شد، سگ می‌آموخت صدای زنگ را با غذا مرتبط کند، به‌نحوی که با شنیدن زنگ، بزاق ترشح می‌کرد، حتی اگر غذا حاضر نبود. اگر زنگ با شوک الکتریکی دردناک همراه می‌شد، سگ با شنیدن زنگ پایش را پس می‌کشید. این فرایند نشان داد که یادگیری می‌تواند از طریق ارتباط محرک‌ها رخ دهد.

تورندایک شرطی‌سازی ابزاری (operant conditioning) را کشف کرد، شکلی از یادگیری که طی آن حیوان رفتار را با پی‌آمدهای آن مرتبط می‌سازد. مثلاً، میمونی که اهرمی را فشار می‌دهد و غذا دریافت می‌کند، به این رفتار شرطی می‌شود. این فرایند به یادگیری آزمون‌وخطا مربوط است، که در آن جاندار رفتارهای گوناگون را امتحان می‌کند تا به موفقیت برسد. این دو نوع شرطی‌سازی شالوده‌ی پژوهش‌های علمی درباره‌ی یادگیری و حافظه را هم برای حیوانات و هم برای انسان‌ها فراهم کردند و راه را برای مطالعه‌ی علمی رفتار باز کردند.

پاولف همچنین دو شکل یادگیری غیرتداعی‌گرا را کشف کرد: خوگیری (habituation) و حساس‌سازی (sensitization). در خوگیری، حیوان می‌آموزد محرک بی‌اهمیت را نادیده بگیرد، حالتی که واکنش به محرک کاهش می‌یابد، مانند وقتی که سگ به صدای تکراری زنگ بی‌توجه می‌شود. در حساس‌سازی، حیوان به محرک حساس می‌شود، زیرا دارای اهمیت است، مانند واکنش شدید به صدای بلند. این کشفیات رفتارگرایی را به‌عنوان نخستین مکتب تجربی روان‌شناسی پایه‌گذاری کرد و امکان مطالعه‌ی رسمی رفتار را مانند علوم طبیعی فراهم آورد.

در دهه‌ی هفتاد، روان‌شناسی شناختی و علم اعصاب (cognitive neuroscience) ادغام شدند و عصب‌شناسی شناختی را به‌وجود آوردند. این رشته روش‌های زیست‌شناختی را برای پژوهش فرایندهای ذهنی به روان‌شناسی شناختی مدرن وارد کرد و امکان مطالعه‌ی دقیق‌تر ذهن را فراهم آورد. در دهه‌ی هشتاد، پیشرفت عظیم روش‌های تصویربرداری مغزی مانند توموگرافی گسیل پوزیترون (positron emission tomography) و تصویربرداری کارکردی با پژواک مغناطیسی (functional Magnetic Resonance Imaging) رؤیای دانشمندان را تحقق بخشید. این فناوری‌ها آن‌ها را قادر ساخت تا فعالیت بخش‌های گوناگون مغز را، درحالی‌که فرد به فعالیت‌های ذهنی پیچیده مانند تداعی تصویر گذشته، طی کردن جاده‌ای در ذهن یا انجام کاری به ابتکار خود مشغول است، نظارت کنند.

توموگرافی گسیل پوزیترون مصرف انرژی مغز را اندازه‌گیری می‌کند و تصویربرداری کارکردی با پژواک مغناطیسی مصرف اکسیژن آن را محاسبه می‌کند. این ابزارها به دانشمندان اجازه دادند تا ببینند کدام نواحی مغز هنگام فعالیت‌های مختلف فعال می‌شوند. در آغاز دهه‌ی هشتاد، علم اعصاب زیست‌شناسی مولکولی را به خود ملحق کرد و دانش نوین ذهن را شکل داد. این ادغام امکاناتی را گشود تا فرایندهای ذهنی مانند اندیشیدن، احساس کردن، آموختن و تداعی کردن در سطح مولکولی مطالعه شوند.

زیست‌شناسی ذهن به مسائل مهمی می‌پردازد که از زمان سقراط و افلاطون ذهن اندیشمندان را مشغول کرده است، مانند گوهر فرایندهای ذهنی و چگونگی آگاهی مغز از جهان خارج. این رشته با روش‌های خلاق آزمایشگاهی به پرسش‌هایی پاسخ می‌دهد که پیش‌تر متافیزیکی تلقی می‌شدند. با مطالعه‌ی یاخته‌های عصبی و مدارهای عصبی، زیست‌شناسی ذهن چگونگی پردازش اطلاعات و شکل‌گیری رفتارها را آشکار می‌سازد و درک ما از یادگیری را عمیق‌تر می‌کند.

تصویر ۳-۲ ساختار دوجانبه‌ی مغز و نخاع و چگونگی انتقال اطلاعات حسی و حرکتی را نشان می‌دهد، که برای فهم مکانیزم‌های یادگیری ضروری است.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha