ZAJ
CIA 9
ZAJ
CIA 9
uczenie siÄ™
uczenie siÄ™
i
i
pamięć
pamięć
dr Marek Binder
dr Marek Binder
Zakład Psychofizjologii
Zakład Psychofizjologii
zakres bloku 1
zakres bloku 1
" zajęcia 1:
" zajęcia 1:
 mózg i umysł
 mózg i umysł
" zajęcia 2:
" zajęcia 2:
 mechanizmy percepcji wzrokowej i uwagi
 mechanizmy percepcji wzrokowej i uwagi
 węch
 węch
 smak
 smak
" zajęcia 3:
" zajęcia 3:
 uczenie się i pamięć
 uczenie się i pamięć
" zajęcia 4:
" zajęcia 4:
 asymetria funkcjonalna i język (rozdział 14)
 asymetria funkcjonalna i język (rozdział 14)
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
2
2
plan
plan
" co to engram
" co to engram
" warunkowanie
" warunkowanie
" podło\
e warunkowania
" podło\
e warunkowania
" typy pamięci
" typy pamięci
" amnezja
" amnezja
" hipokamp
" hipokamp
" inne choroby amnestyczne: zespół Korsakowa,
" inne choroby amnestyczne: zespół Korsakowa,
choroba Alzheimera
choroba Alzheimera
" uczenie siÄ™ u Aplysia
" uczenie siÄ™ u Aplysia
" LTP
" LTP
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
3
3
Warunkowanie klasyczne
Warunkowanie klasyczne
wielokrotna prezentacja pary bodziec warunkowy (CS) i
wielokrotna prezentacja pary bodziec warunkowy (CS) i
bezwarunkowy prowadzi do wytworzenia siÄ™ reakcji
bezwarunkowy prowadzi do wytworzenia siÄ™ reakcji
warunkowej (CR) na sam bodziec warunkowy
warunkowej (CR) na sam bodziec warunkowy
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
4
4
warunkowanie instrumentalne
warunkowanie instrumentalne
NAGRODA  zwiększa
NAGRODA  zwiększa
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
powtórzenia zachowania
powtórzenia zachowania
KARA  zmniejsza
KARA  zmniejsza
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
powtórzenia zachowania
powtórzenia zachowania
" modyfikacja zachowania przez nagrody
" modyfikacja zachowania przez nagrody
(wzmocnienia) i kary
(wzmocnienia) i kary
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
5
5
Poszukiwanie engramu
Poszukiwanie engramu
" engram  neuronalne podło\
e
" engram  neuronalne podło\
e
pamięci
pamięci
" badania Lashleya
" badania Lashleya
 doszedł do wniosku, \
e nie istnieje
 doszedł do wniosku, \
e nie istnieje
funkcjonalne zró\
nicowanie kory
funkcjonalne zró\
nicowanie kory
mózgowej, jeśli chodzi o pamięć
mózgowej, jeśli chodzi o pamięć
 koncepcja antylokalizacjonistyczna
 koncepcja antylokalizacjonistyczna
" zasada ekwipotencjalności
" zasada ekwipotencjalności
" zasada całościowego działania
" zasada całościowego działania
" badania Thompsona na królikach
" badania Thompsona na królikach
 rola jądra wsuniętego bocznego (LIP)
 rola jądra wsuniętego bocznego (LIP)
poglądy Pawłowa
poglądy Pawłowa
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
6
6
badania
Thompsona
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
7
7
Logan i Grafton (1995)
Logan i Grafton (1995)
" badanie PET na zdrowych ludziach
" badanie PET na zdrowych ludziach
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
8
8
Typy pamięci
Typy pamięci
" pamięć krótkotrwała
" pamięć krótkotrwała
(short-term memory, STM
STM)
STM
STM
(short-term memory, STM
STM)
STM
STM
 zastąpiona przez pamięć roboczą (working memory,
 zastąpiona przez pamięć roboczą (working memory,
WM)
WM)
" pamięć długotrwała
" pamięć długotrwała
(long-term memory, LTM
LTM)
LTM
LTM
(long-term memory, LTM
LTM)
LTM
LTM
 konsolidacja
 konsolidacja
 rola fosfatazy białkowej 1 (dezaktywuje białka
 rola fosfatazy białkowej 1 (dezaktywuje białka
sprzyjajÄ…ce uczeniu siÄ™)
sprzyjajÄ…ce uczeniu siÄ™)
 gradient pamięciowy
 gradient pamięciowy
 rola emocji i hormonów stresu
 rola emocji i hormonów stresu
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
9
9
pamięć robocza
pamięć robocza
" pętla fonologiczna (STM)
" pętla fonologiczna (STM)
" notes wzrokowo-przestrzenny (STM)
" notes wzrokowo-przestrzenny (STM)
" centralny system wykonawczy
" centralny system wykonawczy
" zadanie n-wstecz
" zadanie n-wstecz
" zadanie z reakcjÄ… odroczonÄ…
" zadanie z reakcjÄ… odroczonÄ…
" podło\
e mózgowe: obwody rewerberacyjne?
" podło\
e mózgowe: obwody rewerberacyjne?
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
10
10
h
h
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
11
11
K
K
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
12
12
H
H
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
13
13
k
k
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
14
14
P
P
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
15
15
G
G
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
16
16
p
p
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
17
17
m
m
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
18
18
M
M
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
19
19
f
f
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
20
20
przestrzenne zadanie
przestrzenne zadanie
z reakcjÄ… odroczonÄ…
z reakcjÄ… odroczonÄ…
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
21
21
przedmiotowe zadanie
przedmiotowe zadanie
z reakcjÄ… odroczonÄ…
z reakcjÄ… odroczonÄ…
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
22
22
Amnezja
Amnezja
" typy amnezji
" typy amnezji
 amnezja następcza  niepamięć zdarzeń,
 amnezja następcza  niepamięć zdarzeń,
które nastąpiły po uszkodzeniu mózgu
które nastąpiły po uszkodzeniu mózgu
 amnezja wsteczna  niepamięć zdarzeń,
 amnezja wsteczna  niepamięć zdarzeń,
które nastąpiły przed uszkodzeniem mózgu
które nastąpiły przed uszkodzeniem mózgu
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
23
23
pacjent HM
pacjent HM
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
24
24
objawy amnezji u HM
objawy amnezji u HM
" pamięć deklaratywna 
" pamięć deklaratywna 
 pamięć epizodyczna: amnezja następcza i (częściowo)
 pamięć epizodyczna: amnezja następcza i (częściowo)
wsteczna
wsteczna
 STM niezaburzona
 STM niezaburzona
 zaburzenia pamięci semantycznej (rzadko u\
ywane słowa,
 zaburzenia pamięci semantycznej (rzadko u\
ywane słowa,
znane postacie)
znane postacie)
" pamięć niedeklaratywna (proceduralna)
" pamięć niedeklaratywna (proceduralna)
 mniejszy stopień zaburzeń
 mniejszy stopień zaburzeń
" nabywanie sprawności sensomotorycznych
" nabywanie sprawności sensomotorycznych
" pamięć jawna (explicit memory)
" pamięć jawna (explicit memory)
" pamięć niejawna (implicit memory)
" pamięć niejawna (implicit memory)
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
25
25
teorie funkcji hipokampa
teorie funkcji hipokampa
" pamięć deklaratywna
" pamięć deklaratywna
 test odroczonego dobierania wg wzoru
 test odroczonego dobierania wg wzoru
 test odroczonego dobierania nie wg wzoru
 test odroczonego dobierania nie wg wzoru
 pamięć epizodyczna
 pamięć epizodyczna
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
26
26
pamięć przestrzenna a hipokamp
pamięć przestrzenna a hipokamp
" Badania taksówkarzy londyńskich
" Badania taksówkarzy londyńskich
(Maguire i in., 2000)
(Maguire i in., 2000)
 aktywacja przy zadaniach dotyczÄ…cych
 aktywacja przy zadaniach dotyczÄ…cych
nawigacji w przestrzeni
nawigacji w przestrzeni
 większe hipokampy (tylna część) ni\
reszta
 większe hipokampy (tylna część) ni\
reszta
populacji
populacji
 korelacja objętości hipokampa z długością
 korelacja objętości hipokampa z długością
sta\
u
sta\
u
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
27
27
pamięć przestrzenna a hipokamp
pamięć przestrzenna a hipokamp
" komórki miejsca w
" komórki miejsca w
hipokampach szczurów
hipokampach szczurów
(place cells)
(place cells)
" błędy perseweracji po
" błędy perseweracji po
uszkodzeniach hipokampa
uszkodzeniach hipokampa
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
28
28
pamięć przestrzenna a hipokamp
pamięć przestrzenna a hipokamp
" labirynt wodny Morrisa (niemo\
ność wyuczenia się
" labirynt wodny Morrisa (niemo\
ność wyuczenia się
pozycji platformy)
pozycji platformy)
" korelacja pomiędzy wielkością hipokampa a
" korelacja pomiędzy wielkością hipokampa a
potrzebą dobrej orientacji przestrzennej u ptaków
potrzebą dobrej orientacji przestrzennej u ptaków
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
29
29
uczenie konfiguratywne a hipokamp
uczenie konfiguratywne a hipokamp
" hipokamp jest konieczny do wykonania zadań
" hipokamp jest konieczny do wykonania zadań
polegających na zapamiętaniu konfiguracji bodz
ców
polegających na zapamiętaniu konfiguracji bodz
ców
" dalsze badania zaprzeczyły tej tezie  pacjenci z
" dalsze badania zaprzeczyły tej tezie  pacjenci z
uszkodzonym hipokampem (choć z trudem) mogli
uszkodzonym hipokampem (choć z trudem) mogli
wyuczyć się zadań na uczenie konfiguratywne
wyuczyć się zadań na uczenie konfiguratywne
" obok hipokampa w uczeniu siÄ™ konfiguratywnym mo\
e
" obok hipokampa w uczeniu siÄ™ konfiguratywnym mo\
e
brać udział równie\
kora mózgowa
brać udział równie\
kora mózgowa
" hipokamp -  scalanie konfiguracji jednorazowych
" hipokamp -  scalanie konfiguracji jednorazowych
" kora mózgowa -  scalanie konfiguracji wielokrotnie
" kora mózgowa -  scalanie konfiguracji wielokrotnie
powtarzanych
powtarzanych
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
30
30
hipokamp a hormony nadnerczy
hipokamp a hormony nadnerczy
" uszkodzenie hipokampa prowadzi do
" uszkodzenie hipokampa prowadzi do
nadmiernego wydzielania hormonów
nadmiernego wydzielania hormonów
nadnerczy
nadnerczy
" nadmiar hormonów nadnerczy upośledza
" nadmiar hormonów nadnerczy upośledza
funkcjonowanie pamięci przestrzennej u
funkcjonowanie pamięci przestrzennej u
szczurów
szczurów
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
31
31
zespół Korsakowa
zespół Korsakowa
" wywołany niedoborem tiaminy
" wywołany niedoborem tiaminy
(witaminy B1)
(witaminy B )
1
" dobre funkcjonowanie pamięci niejawnej
" dobre funkcjonowanie pamięci niejawnej
przy zaburzonej jawnej
przy zaburzonej jawnej
" konfabulacje  zaburzenia metapamięci
" konfabulacje  zaburzenia metapamięci
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
32
32
choroba Alzheimera
choroba Alzheimera
" tło genetyczne
" tło genetyczne
 chromosom 21 (zespół Downa)
 chromosom 21 (zespół Downa)
 chromosom 1 i 14
 chromosom 1 i 14
 chromosom 10 i 19 (ch. Alzheimera o póz
nym
 chromosom 10 i 19 (ch. Alzheimera o póz
nym
poczÄ…tku)
poczÄ…tku)
 rola genu receptora alipoproteiny E (białko troficzne)
 rola genu receptora alipoproteiny E (białko troficzne)
 jednak większość przypadków póz
nego Alzheimera
 jednak większość przypadków póz
nego Alzheimera
bez wyraz
nych uwarunkowań genetycznych!
bez wyraz
nych uwarunkowań genetycznych!
" zmiany mikrostrukturalne
" zmiany mikrostrukturalne
(zwyrodnieniowe)
(zwyrodnieniowe)
" pÅ‚ytki starcze - biaÅ‚ko beta-amyloidu (A²42)
" pÅ‚ytki starcze - biaÅ‚ko beta-amyloidu (A²42)
" sploty neurofibrylarne - biaÅ‚ko tau Ä
" sploty neurofibrylarne - biaÅ‚ko tau Ä
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
33
33
powstawanie płytek starczych
Białko prekursorowe amyloidu (APP)
jest prekursorem płytek starczych
1. 1. APP przenika przez błonę
komórkową neuronu
2. Enzymy rozcinajÄ… APP na fragmenty,
w tym beta-amyloid (normalnie 40-
aminokwasowy, w AD zawiera 42
aminowkasy)
3. Fragmenty beta-amyloidu 42 Å‚Ä…czÄ…
2.
się ze sobą tworząc złogi zwane
płytkami starczymi
W chorobie Alzheimera tworzy siÄ™ du\
a
ilość takich złogów, co zaburza pracę
neuronów. Wskutek tego ulega
dezorganizacji funkcjonowanie
3.
hipokampa i innych regionów kory
zajęcia 3 (BMZ II) mózgowej.
zajęcia 3 (BMZ II)
Slide 17
34
34
sploty neurofibrylarne
sploty neurofibrylarne
norma
norma
patologia
patologia
" białko tau
" białko tauwią\
e białka tworzące mikrotubule
wiÄ…\
e białka tworzące mikrotubule
" w chorobie Alzheimera tau
" w chorobie Alzheimera taunie Å‚Ä…czy siÄ™ z mikrotubulami i tworzy sploty wewnÄ…trz
nie Å‚Ä…czy siÄ™ z mikrotubulamii tworzy sploty wewnÄ…trz
komórek
zajęcia 3 (BMZ II) komórek
zajęcia 3 (BMZ II)
35
35
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
36
36
leczenie choroby Alzheimera
leczenie choroby Alzheimera
" inhibitory cholinesterazy
" inhibitory cholinesterazy
" szczepionki na A²42?
" szczepionki na A²42?
" terapia genowa?
" terapia genowa?
zajęcia 3 (BMZ II)
zajęcia 3 (BMZ II)
37
37