Эквипотенциальность - Equipotentiality

Эквипотенциальность относится к психологический теория в обоих нейропсихология и бихевиоризм. Карл Спенсер Лэшли определила эквипотенциальность как «кажущуюся способность любой неповрежденной части функционального мозга выполнять… функции [памяти], которые утрачиваются при разрушении [других частей]».[1] Другими словами, мозг может кооптировать другие области, чтобы взять на себя роль поврежденной части.[2] Эквипотенциальность подчиняется другому термину, придуманному Лэшли, - закону массовое действие. Закон массового действия гласит, что эффективность любой сложной функции мозга снижается пропорционально тому, сколько повреждений получил мозг в целом, а не повреждению какой-либо отдельной области мозга. В этом контексте, когда мы используем мозг, мы имеем в виду кору.

Исторический контекст

В 1800-х годах теории локализации мозга были популярными теориями о том, как функционирует мозг.[1] В Площадь Брока речи была открыта в 1861 году, в 1870 году кора головного мозга была обозначена как двигательный центр мозга, а общие зрительные и слуховые области были определены в коре головного мозга.[3] Бихевиоризм в то время также сказали, что выученные ответы были серией определенных связей в коре головного мозга. Лэшли утверждал, что тогда можно будет обнаружить эти связи в части мозга, и он систематически искал, где локализуется обучение.

Эксперименты

Работая над своей докторской диссертацией по генетике, Лэшли начал ряд тестов на ткани мозга и идее локализации.[1] Лэшли хотел сосредоточиться в основном на поведении, которое можно было наблюдать, и простой способ сделать это - изучить белых крыс в контролируемых условиях. Друг-исследователь, Пастух Айвори Франц, также разделяли общий интерес изучать локализацию и изучать только то, что можно было наблюдать. Франц уже проделал предыдущую работу с поражениями кошачьего мозга и коробками-головоломками, поэтому Лэшли и Франц решили объединиться и работать с крысами.

В своих первых экспериментах Лэшли отвечал за построение различных лабиринтов для крыс, а Франц отвечал за образование повреждений в мозгу крыс.[1] То, что Лэшли и Франц наблюдали до появления повреждений, заключалось в том, что их крысы становились все лучше и лучше в прохождении лабиринтов в поисках еды, и они проверяли, влияют ли поражения на память и способность крыс проходить через лабиринты. Франц сделал множественные повреждения в определенных частях мозга, и после того, как они зажили, провел их через лабиринт, чтобы увидеть, есть ли у них проблемы с поиском пищи. Они обнаружили, что у мышей не было недостатка в поиске пищи, если повреждения были в определенной части мозга, но если повреждения повредили большую часть мозга, у них действительно были проблемы с поиском пищи.

Это говорит о том, что только одна часть мозга не отвечает за память, а локализация полностью исключена.[1] Они пришли к выводу, что несколько частей мозга работают вместе для запоминания и удержания. Они также обнаружили, что у крыс с поражениями в небольшой конкретной области функционировали сенсорные системы, и казалось, что, когда части мозга были повреждены для определенного действия, другие части мозга компенсировали это, чтобы эти действия могли выполняться. Лэшли ввел термин эквипотенциальность, чтобы определить идею о том, что если одна часть мозга повреждена, другие части мозга будут выполнять функции памяти для этой поврежденной части.

«Очевидная способность любой неповрежденной части функционального мозга выполнять… функции [памяти], которые теряются при разрушении [других частей]».[1] Другими словами, мозг может использовать любую функционирующую часть мозга для выполнения того, что поврежденная часть мозга больше не может делать.[2] Эквипотенциальность зависит от другого термина, который Лэшли ввел в оборот. принцип массового действия. Этот принцип предполагает, что эффективность любой сложной функции мозга снижается пропорционально тому, сколько повреждений получил мозг в целом, а не повреждению какой-либо отдельной области мозга. В этом контексте, когда мы используем мозг, мы имеем в виду кору.

Гизелли и Браун провели эксперимент, в ходе которого они разрушили различные подкорковые области мозга у крыс и проверили их способности изучать лабиринты по сравнению с крысами без какого-либо ущерба для их мозга. Крысы с поврежденным мозгом обучались не так хорошо, как контрольные крысы, но для изучения лабиринтов, похоже, не требовалось никакого конкретного региона. Также были проведены экспериментальные работы на высших приматах, а также исследования на людях, которые страдали различными повреждениями мозга. Собранные из них данные подтверждают теории Лэшли.[4]

Используя идею эквипотенциальности, мы можем объяснить, как человек, получивший повреждение определенной части своего мозга, может заново научиться выполнять действия, которые были потеряны из-за повреждения мозга. Поскольку область мозга, которая первоначально выполняла эту функцию, повреждена и непригодна для использования, мозг компенсирует и может кодировать эту информацию в других частях мозга. Используя идеи эквипотенциальности и закона действия масс Лэшли, он утверждает, что мозг функционирует как единое целое и что, несмотря на все повреждения мозга, он влияет на все функции. Это начинает идти вразрез с теориями локализации, которые утверждают, что мозг функционирует только в определенных областях, а на способность мозга выполнять любую заданную задачу влияет только общее повреждение этой области мозга и повреждение несвязанной области не должно ''. t повлиять на задачу. Однако эквипотенциальность и закон действия масс не означают, что локализации нет.[4] Есть определенные функции, которые, например, привязаны к определенным частям мозга, языку и органам чувств, но для таких вещей, как обучение или поведение, еще не определена конкретная область, и это виды деятельности мозга, которые можно кодировать гибко. в различных областях мозга после перенесенного повреждения.[4]

В нейропсихологии

В нейропсихология, эквипотенциальность - это неврологический принцип, описывающий корковый механизм, впервые идентифицированный Жан Пьер Флоранс и позже повторно посещенный Карл Лэшли в 1950-е гг. Принцип эквипотенциальности заключается в том, что скорость обучения не зависит от комбинации условных и безусловных стимулов, которые используются в классическом кондиционировании.

После выполнения абляция экспериментируя с птицами, и увидев, что они все еще могут летать, клевать, спариваться, спать и выполнять ряд других обычных действий, Флоранс пришел к выводу, что каждая область мозга способна делать то же, что и любая другая область мозга, но только для функций более высокого уровня, которые он назвал «восприятием». Он также утверждал, что элементарный сенсорный ввод был локализован, что подтверждается текущими исследованиями. Знаменитая поговорка о том, что мы используем только 10% нашего мозга, возникла у Флоранса около полутора веков назад.[нужна цитата ]

Лэшли предложил два обобщения своего исследования, которые недавно были успешно оспорены, но, тем не менее, представляют собой важные вехи в развитии неврологической теории:

  1. Хотя хирургическое удаление части коры головного мозга может привести к значительным нарушениям поведения, эти нарушения можно восстановить с помощью дополнительных тренировок и времени, путем разработки новых нейронный соединения. Лэшли утверждал, что мозг достаточно пластичен, так что, когда одна область мозга удаляется хирургическим путем (или повреждается в результате травмы), другая область берет на себя функцию поврежденной области. Этот принцип Лэшли назвал эквипотенциальностью. Обширные регионы кора головного мозга обладают потенциалом опосредовать определенные функции обучения и памяти.
  2. Его принцип "массовое действие заявил, что кора головного мозга действует как единое целое во многих типах обучения.

В бихевиоризме

В бихевиоризм, теория эквипотенциальности предполагает, что в мозгу могут быть связаны любые два стимула, независимо от их природы. Предлагается, чтобы все формы ассоциативное обучение, как классические (Павловский ) и оперант (Скиннер ) вовлекают те же самые основные механизмы. Однако эксперименты по избеганию пищи и кондиционированию страха поставили под сомнение его применение.[5]

Взносы

Лэшли внес свой вклад в психологию и нейропсихологию разными способами. Во-первых, его публикация, Мозговые механизмы и интеллект: количественное исследование повреждений мозга (1929) нашли доказательства того, что идея локализации ошибочна, и воплотили в жизнь идею о том, что мозг и его многочисленные части работают вместе для памяти и других функций.[6] Во-вторых, исследователи начали копировать его исследования, а также начали исследовать, какие части мозга работают вместе. Они также начали изучать дефицит, который может быть у людей, а также части мозга, которые могут быть повреждены, чтобы увидеть, есть ли между ними корреляция.

Лэшли также был пионером, который изменил наше представление о поведении людей и животных с точки зрения нашей биологии.[1] В ходе дальнейших экспериментов Лэшли обнаружил, что поведение - это не просто реакция на раздражитель, а большая и сложная серия связей, устанавливаемых в мозгу. Происходит ввод информации или стимулов, и в мозгу возникают связи, которые приводят к выходу или поведению. Исследователи также расширили изучение рабочей памяти, центральной исполнительной власти и дальнейшие исследования дефицита памяти и обучения.

Лэшли не нашел центрального места для сохраненных воспоминаний, что говорит о том, что хранимые воспоминания не локализованы, а хранятся и извлекаются во многих областях.[1] Лэшли участвовал в исследованиях Болезнь Альцгеймера и дефицит памяти, поведения и мышления у людей с болезнью Альцгеймера.[7] Межклеточная коммуникация при болезни Альцгеймера постепенно ухудшается, и вклад Лэшли в психологию, нейропсихологию и биологию помог понять это и многие другие болезни и расстройства.

Люди, на которые оказал влияние Лэшли

Карл Лэшли работал с Дональд Хебб в лабораториях Йеркса; лаборатория, которая работала с обезьянами для изучения различных психологических концепций. Другой человек, на которого повлиял Лэшли, был Роджер Сперри.[4] Он также учился с Лэшли в лаборатории и в конечном итоге получил премию Карла Лэшли Американское философское общество.[8]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час Фанчер, Р.Э., и Резерфорд, А. (2012). Пионеры психологии. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: W.W. Norton & Company, Inc.
  2. ^ а б Гаррет, Х. (1941). Р. Эллиотт (ред.), Великие эксперименты в психологии, Нью-Йорк: Компания Д. Эпплтона.
  3. ^ Херст, Э. (1979). Первый век экспериментальной психологии. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
  4. ^ а б c d Дьюсбери, Д. А. (2006). Обезьянья ферма: история йеркесской лаборатории биологии приматов, апельсиновый парк, флорида, 1930-1965. Крэнбери, штат Нью-Джерси: Associated University Press. Полученное из https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=pGo606UrQhgC&oi=fnd&pg=PA7&dq=yerkes лаборатории & ots = FPcTjpGCwA & sig = wkwPpFDSPI20sYC-feSaPG8oswE
  5. ^ Гарсия, Дж. И Келлинг, Р. А. (1966). Связь сигнала со следствием в обучении избеганию. Психономическая наука, 4, 123-124.
  6. ^ Британская энциклопедия, Inc. (2013). Карл С. Лэшли. Encyclopdia Britannica. Получено 21 ноября 2013 г. из http://www.britannica.com/EBchecked/topic/330978/Karl-S-Lashley
  7. ^ Б. Дэвис. (2008). Карл Спенсер Лэшли. Encyclopedia.com. Получено 21 ноября 2013 г. из http://www.encyclopedia.com/topic/Karl_Spencer_Lashley.aspx
  8. ^ Хергенхан, Б. Р. (2009). Введение в историю психологии. Бельмонт, Калифорния: Cengage Learning, Inc. Получено с https://books.google.com/books?id=iZwXnfYAo3oC&pg=PA606&lpg=PA606&dq=Karl+Lashley+influences&source=bl&ots=cAkMsbdEMi&sig=q1zyy-5gsSrOJNYC5QfjbgANj2A&hl=en&sa=X&ei=WBl9Up7_AsX5igLF4IH4Cw&ved=0CGAQ6AEwBw#v=onepage&q&f=false