إشترك في الشروق
ماذا يحدث في الدماغ عند تعلم شيء جديد؟
تاريخ النشر : 08:31 - 2025/08/22
يتعلم الدماغ البشري بسرعة من التجارب ذات المغزى، ويبقي ذكرياتها حية لفترة طويلة، بينما يميل إلى نسيان التفاصيل اليومية الأقل أهمية.
وعلى سبيل المثال، يتذكر الشخص بسهولة المرة الأولى التي يحصل فيها على مخالفة سرعة، لكنه قد ينسى ما تناوله على العشاء قبل أسبوعين. ويعكس ذلك قدرة الدماغ على التعلم من الارتباطات المفيدة.
وكشف باحثو جامعة Carnegie Mellon عن روابط عصبية محددة في الدماغ حساسة بشكل خاص لتعلم السببية، ما يعني فهم العلاقة بين حدث وآخر. وعلى الرغم من أن الاكتشاف يبدو بديهيا، إلا أنه يحمل آثارا واسعة لفهم كيفية تعلم البشر، وابتكار طرق جديدة لمواجهة تحديات التعلم.
وقالت إيونسول بارك، طالبة الدكتوراه في قسم العلوم البيولوجية ومركز الأساس العصبي للإدراك، وهو برنامج مشترك بين جامعتي Carnegie Mellon وبيتسبرغ: "إذا نظرت من النافذة ورأيت غيوما داكنة، فأنت تعلم أنها ستمطر وأنك ستحتاج إلى مظلة". وأضافت أن إدراك نمط واحد أو اثنين فقط يكفي ليصبح محل اهتمامنا.
وتدرس أليسون بارث، أستاذة علوم الحياة في كلية Carnegie Mellon وعضو معهد علوم الأعصاب، كيفية تشكيل الذاكرة والتعلم في الدماغ. وقالت: "أدمغتنا مصممة لفهم كيف يُسبب شيء ما شيئا آخر، وعندما تحاول تعلم شيء جديد لأول مرة، تكون هذه اللحظة مميزة للغاية".
وقادت بارك فريق البحث لدراسة العلاقة بين نوعين من الخلايا العصبية، التي تنقل المعلومات بين أجزاء مختلفة من الدماغ، وكيف تتغير الاستجابة للتجارب التعليمية.
ووجد الفريق أن قوة الاتصال بين هذه الخلايا لا تتغير إلا إذا كانت التجربة ذات معنى. وتقع هذه الخلايا في القشرة الحسية، الموجودة أيضا لدى حيوانات أخرى مثل الأبقار والكلاب، ما يجعل النتائج قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الحيوانات.
واستخدم الباحثون الفئران كنموذج لدراسة التعلم، ولاحظوا استجاباتها في ثلاثة سيناريوهات:
تلقت الفئران نفخة هواء كمحفز، وكانت تحصل دائما على مكافأة.
حصلت الفئران على المكافأة أحيانا وليس دائما عند المحفز نفسه.
حصلت الفئران على المكافأة دون أي محفز.
وعندما لم تكن المكافأة موثوقة، تعلمت الفئران تجاهل المحفز بسرعة، ولم يطرأ أي تغيير في سلوك الخلايا العصبية، ما يوضح قدرة الدماغ على التمييز بين ما يفيد التعلم وما لا يفيده.
وأضافت بارث أن الدماغ مهيأ دائما لتعلم أشياء جديدة. وقالت: "تعلم شيء جديد أمر بالغ الأهمية، وهذا يظهر أن أدمغتنا حساسة للغاية للأشياء المنطقية".
نشرت الدراسة في مجلة Cell Reports.
يتعلم الدماغ البشري بسرعة من التجارب ذات المغزى، ويبقي ذكرياتها حية لفترة طويلة، بينما يميل إلى نسيان التفاصيل اليومية الأقل أهمية.
وعلى سبيل المثال، يتذكر الشخص بسهولة المرة الأولى التي يحصل فيها على مخالفة سرعة، لكنه قد ينسى ما تناوله على العشاء قبل أسبوعين. ويعكس ذلك قدرة الدماغ على التعلم من الارتباطات المفيدة.
وكشف باحثو جامعة Carnegie Mellon عن روابط عصبية محددة في الدماغ حساسة بشكل خاص لتعلم السببية، ما يعني فهم العلاقة بين حدث وآخر. وعلى الرغم من أن الاكتشاف يبدو بديهيا، إلا أنه يحمل آثارا واسعة لفهم كيفية تعلم البشر، وابتكار طرق جديدة لمواجهة تحديات التعلم.
وقالت إيونسول بارك، طالبة الدكتوراه في قسم العلوم البيولوجية ومركز الأساس العصبي للإدراك، وهو برنامج مشترك بين جامعتي Carnegie Mellon وبيتسبرغ: "إذا نظرت من النافذة ورأيت غيوما داكنة، فأنت تعلم أنها ستمطر وأنك ستحتاج إلى مظلة". وأضافت أن إدراك نمط واحد أو اثنين فقط يكفي ليصبح محل اهتمامنا.
وتدرس أليسون بارث، أستاذة علوم الحياة في كلية Carnegie Mellon وعضو معهد علوم الأعصاب، كيفية تشكيل الذاكرة والتعلم في الدماغ. وقالت: "أدمغتنا مصممة لفهم كيف يُسبب شيء ما شيئا آخر، وعندما تحاول تعلم شيء جديد لأول مرة، تكون هذه اللحظة مميزة للغاية".
وقادت بارك فريق البحث لدراسة العلاقة بين نوعين من الخلايا العصبية، التي تنقل المعلومات بين أجزاء مختلفة من الدماغ، وكيف تتغير الاستجابة للتجارب التعليمية.
ووجد الفريق أن قوة الاتصال بين هذه الخلايا لا تتغير إلا إذا كانت التجربة ذات معنى. وتقع هذه الخلايا في القشرة الحسية، الموجودة أيضا لدى حيوانات أخرى مثل الأبقار والكلاب، ما يجعل النتائج قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الحيوانات.
واستخدم الباحثون الفئران كنموذج لدراسة التعلم، ولاحظوا استجاباتها في ثلاثة سيناريوهات:
تلقت الفئران نفخة هواء كمحفز، وكانت تحصل دائما على مكافأة.
حصلت الفئران على المكافأة أحيانا وليس دائما عند المحفز نفسه.
حصلت الفئران على المكافأة دون أي محفز.
وعندما لم تكن المكافأة موثوقة، تعلمت الفئران تجاهل المحفز بسرعة، ولم يطرأ أي تغيير في سلوك الخلايا العصبية، ما يوضح قدرة الدماغ على التمييز بين ما يفيد التعلم وما لا يفيده.
وأضافت بارث أن الدماغ مهيأ دائما لتعلم أشياء جديدة. وقالت: "تعلم شيء جديد أمر بالغ الأهمية، وهذا يظهر أن أدمغتنا حساسة للغاية للأشياء المنطقية".
نشرت الدراسة في مجلة Cell Reports.
