hvad sker der i hjernen, når vi lærer, og hvor ved vi det fra? · hvad vi ved om, hvordan hjernen...
Post on 19-May-2020
7 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Hvad sker der i hjernen, når vi lærer, og hvor ved vi det fra?
Christian Gerlach, Syddansk Universitet cgerlach@health.sdu.dk
Hjernens udvikling
Sprogets udvikling Hukommelse & læring
Disposition
Hjernens udvikling
Et par facts:
Hjernens mindste funktionelle enhed er neuronet. I fosterstadiet dannes der ca. 250.000 nye neuroner i minuttet. Slutprodukt: Ca. 15 - 32 milliarder neuroner ved fødslen. Og så går det ned ad bakke: -100 g. (ca. 8 %) ved de 70. Neuroner er langsomme: 100 m/s. (Spikes: 2-10 Hz vs. Clock-frequency 2.000.000.000 Hz) Men; hvert neuron er ’forbundet’ med op til 15.000 andre neuroner.
Hjernens mindste funktionelle enhed er nervecellen (neuronet)
Gule prikker = Axon terminaler
Dendrit
Cellekrop
Det var længe en almindelig antagelse at hjernen var færdigudviklet i 6-7 års alderen
Paul Flechsig, 1901
Rækkefølgen hvormed forskellige områder i hjernen modnes
Metabolisme som funktion af alder
Hjernen er en skulptur, der formes af erfaringen
Modulering: Svækkelse eller forstærkning af eksisterende synapser
Synaptogenese: Dannelse af nye synapser
Beskæring: Fjernelse af eksisterende synapser
Metabolisme som funktion af alder
Grå og hvid substans
Hjernens modning i tid
12 år
16½ år
5 år
Højdepunkt for tæthed i grå substans
Øgning af grå substans: Læringspotentiale + Effektivisering -
Øgning af hvid substans: Effektivisering + Læringspotentiale -
Og hvad er det nu lige det betyder?
Draganski et al. 2004. Nature
Fysiologiske forandringer sker gennem hele livet: Hjernen er plastisk
Sprogets udvikling
Den voksne hjerne som model
Anatomiske forskelle
Temporallapperne er præget af en udtalt strukturel asymmetri, der kan udgøre det anatomiske grundlag for specialiseringen af venstre og højre temporallap for henholdsvis sproglige og musiske funktioner (Disse anatomiske forskelle ses også hos døve).
fMRI-studie af 20 børn 2-3 måneder gamle
Forlæns og baglæns tale: + fonologisk information + hurtige lydlige overgange - universel prosodi
Fonologi
Forlæns + baglæns vs. ‘stilhed’
Forlæns vs. baglæns
Dehaene-Lambertz et al. 2002. Science
Fonologi
Optical topography/ Near-infrared spectroscopy
OT-studie af 14 (sovende) børn 2-5 dage gamle
Peña et. al. 2003. PNAS
Rød = Forlæns tale, Grøn = Baglæns, Blå = stilhed
Myelinisering
MR: 48 børn (8 med mindre neurologiske anomalier) 1 md. -3 år.
Wernickes område modnes givetvis tidligere end Brocas: Sprogperception er på plads tidligere end sprogproduktion.
Pujol et al. 2006. Neurology
Fonologi
Frem til ca. 7 md. skelner børn mellem alle (universelt) forekommende fonologiske kontraster (/p/ vs. /b/) Herefter og frem til 12 md. aftager følsomheden for fonologiske kontraster, der ikke optræder i modersmålet, mens følsomheden for kontraster, der gør, øges. Følsomheden for fonologiske kontraster korrelerer med senere sprog-færdigheder (ex. ordforråd)
Kuhl 2004. Nature Reviews Neuroscience
Fonologi
Rivera-Gaxiola et. al. 2005, NeuroReport
Event-relaterede potentialer (ERP) hos 50 børn på 11 måneder
Segmentering af ord
Følsomhed for fonologiske kontraster kan bruges til at afkode stavelser og kombinationer heraf. Nogle vil være hyppige, andre sjældne. Prosodi: Begyndelser og endelser på ord afviger i tryk (dansk har ofte tryk på begyndelsen af ord). Noget tyder på, at ord-segmentering indtil ca 7 md. hviler på statistiske træk hvorefter tryk dominerer.
Kuhl 2004, Nature Reviews Neuroscience
Statistiske træk -> ord-segmentering
Tryk -> ord-segmentering
Prosodi
Homae et. al. 2007, Neuroscience Research
Flad (-tonehøjde) > Normal
OT-studie af 21 (sovende) børn
Konklusioner om sprog og hjerne
De neurale områder, der understøtter sprog, er på plads meget tidligt i livet. De sprogfunktioner, som de understøtter, undergår kvantitative snarere end kvalitative forandringer gennem livet. Dette peger på en genetisk disposition for sprog. Udviklingen af sprog er dog kraftigt betinget af erfaring. Det er givetvis erfaring (sproglig påvirkning), der lukker af for plasticiten (læring former hjernen).
Hukommelse og Læring
Hukommelsen set i tid
Indkodning, Lagring & Genkaldelse Sensorisk hukommelse: msek - 1 sek. Arbejdshukommelse: 3 - 4 sek. Langtidshukommelse: Min - år.
Vi husker langt fra alt
For at viden bliver solidt lagret over længere tid, er det en fordel, at den har en eller anden form for betydning. Nogle ting har betydning i sig selv: folks udseende, vejen hen til købmanden etc. De er personlige erfaringer. Nogle ting har ikke betydning i sig selv: desværre meget af det vi tilegner os gennem bøger.
Hukommelsesopgave: Gæt i hvilken kasse den røde kugle befinder sig og husk hvor mange gange den befinder sig i de enkelte kasser: Belønning ved korrekt gæt.
Præference test: Hvilket mønster, kan du best lide (3 gamle og 3 nye) Mønster 1 = forbundet med belønning 90% Mønster 2 = forbundet med belønning 50% Mønster 3 = forbundet med belønning 10%
Johnsrude et al. 2000. Journal of Neuroscience Vol. 20
Hjernen er fra naturens side bygget til hurtigt og automatisk at lære de vigtige ting, der handler om liv og død. Det sker ubevidst
Men den skal have hjælp til at lære de ting, der ikke handler om liv og død: Tysk grammatik, Newton’s fysik etc. Det kræver bevidsthed (opmærksomhed)
Langtidshukommelse
Episodisk Semantisk
Evolutionært nye
Deklarativ Non-deklarativ
Procedural Associativ
Evolutionært gamle
Sensoriske hukommelse = ubegrænset kapacitet Langtidshukommelsen = ubegrænset (i princippet) Arbejdshukommelsen = begrænset kapacitet
Arbejdshukommelsen: Læringens flaskehals
Liv og død ting Non-deklarativ hukommelse
Boglig viden Deklarativ hukommelse
Arbejdshukommelsen
Læring kræver derfor til tider
Hårdt arbejde: opmærksomhed & koncentration
og særligt hvis ikke
undervisningen tilrettelægges så den er vedkommende og aktiv
Konklusion (min)
Undervisning kan ikke (alene) designes ud fra, hvad vi ved om, hvordan hjernen fungerer men… Viden om hvordan hjernen fungerer, kan bruges til ’at optimere’ undervisning, så undevisningsformen ikke er i modstrid med de betingelser, vi bedst lærer under
Fare: Hjerneforskning = Evidens
top related