ساختارهای مغز و کاردکردهای آنها - کتاب درسی روانشناسی تربیتی شناختی - فصل سوم - بخش دوم

کتاب درسی روانشناسی تربیتی شناختی

فصل سوم - بخش دوم

 ساختارهای مغز و کاردکردهای آن

مغز بالغ انسان تقریباً یک و نیم کیلوگرم وزن دارد و به اندازه یک طالبی یا گریپ فروت بزرگ است. بافت بیرونی آن یک سری چین دارد و ظاهری چروکیده که شبیه گل کلم است. ترکیب آن بیشتر آب (78%) و بقیه چربی و پروتئین است. بافت آن به طور کلی نرم است.

قشر مغز

قشر مغز که لایه ای نازک به ضخامت پوست پرتقال است (کمتر از 1/4 اینچ) مغز را می پوشاند. قشر مغز "ماده خاکستری" چروکیده مغز است. چین و چروک ها به قشر مغز اجازه می دهند که سطح بیشتری داشته باشد، که اجازه می دهد تا نورون ها و اتصالات عصبی بیشتری داشته باشد. قشر مغز دارای دو نیمکره (راست و چپ) است که هر کدام دارای چهار لوب (پشت سری، جداری، آهیانه و پیشانی) می باشد. قشر مغز ناحیه مرکزی درگیر در یادگیری، حافظه و پردازش اطلاعات حسی است.

ساقه مغز و ساختار شبکه‌ای

در پایه مغز ساقه مغز قرار دارد. ساقه مغز عملکردهای دستگاه عصبی خودمختار (غیر ارادی) را از طریق ساختار شبکه‌ای خود انجام می دهد، که شبکه ای از نورون ها و فیبرها است که کنترل عملکردهای اساسی بدن مانند تنفس، ضربان قلب، فشار خون، حرکت کره چشم، ترشح بزاق و چشایی را تنظیم می کند. ساختار شبکه‌ای همچنین در سطوح آگاهی (به عنوان مثال، خواب و بیداری) درگیر است. به عنوان مثال، هنگامی که به یک اتاق ساکت و تاریک می روید، ساختار شبکه ای فعالیت مغز را کاهش می دهد و به شما اجازه می دهد بخوابید. ساختار شبکه‌ای همچنین به کنترل ورودی های حسی کمک می کند. اگرچه ما دائماً توسط محرک‌های متعدد بمباران می‌شویم، ساختار شبکه‌ای به ما اجازه می‌دهد تا روی محرک‌های مربوطه تمرکز کنیم. این برای توجه و ادراک حیاتی است، که اجزای کلیدی سیستم پردازش اطلاعات انسانی هستند. در نهایت، ساختار شبکه‌ای بسیاری از پیام رسان های شیمیایی مغز را تولید می کند.

مخچه

مخچه در پشت مغز قرار دارد و تعادل بدن، کنترل عضلانی، حرکت و وضعیت بدن را تنظیم می کند. اگرچه این فعالیت‌ها عمدتاً تحت کنترل آگاهانه (و در نتیجه قشر مغز) هستند، قشر مغز همه تجهیزات مورد نیاز برای تنظیم آنها را ندارد و در هماهنگی با مخچه برای هماهنگ کردن حرکات کار می کند. مخچه کلید کسب مهارت های حرکتی است. با تمرین، بسیاری از مهارت های حرکتی خودکار می شوند (مثلاً نواختن پیانو، رانندگی ماشین). این خودکار بودن به این دلیل اتفاق می‌افتد که مخچه بیشتر کنترل را به دست می‌گیرد، که به قشر مغز اجازه می‌دهد بر روی فعالیت‌هایی که نیاز به هوشیاری دارند (مانند تفکر و حل مسئله) تمرکز کند.

تالاموس و هیپوتالاموس

در بالای ساقه مغز دو ساختار به اندازه گردو وجود دارد - تالاموس و هیپوتالاموس. تالاموس با ارسال ورودی از اندام های حسی (به جز بویایی) به قشر مغز به عنوان یک پل عمل می کند. هیپوتالاموس بخشی از دستگاه عصبی خودمختار است که عملکردهای بدن مورد نیاز برای حفظ تعادل بدن مانند دمای بدن، خواب، آب و غذا را کنترل می کند. هیپوتالاموس همچنین مسئول افزایش ضربان قلب و تنفس در هنگام ترس یا استرس است.

آمیگدال

آمیگدال در کنترل هیجان و پرخاشگری نقش دارد. درون داد های حسی ورودی (به جز بویایی که مستقیماً به قشر مغز می رسد) به تالاموس می رود که به نوبه خود اطلاعات را به ناحیه مناسب قشر مغز و آمیگدال منتقل می کند. عملکرد آمیگدال ارزیابی مضر بودن ورودی های حسی است. اگر یک محرک بالقوه مضر را تشخیص دهد، به هیپوتالاموس سیگنال می دهد، که تغییرات هیجانی ذکر شده در بالا (مانند افزایش ضربان قلب و فشار خون) را ایجاد می کند.

هیپوکامپ

هیپوکامپ ساختار مغزی است که مسئول حافظه گذشته نزدیک است. گذشته نزدیک چقدر است؟ هیچ معیار عینی برای اینکه چه چیزی حافظه فوری و بلند مدت (دائمی) را تشکیل می دهد، وجود ندارد. ظاهراً هیپوکامپ به ایجاد اطلاعات در حافظه بلند مدت (که در قشر مغز قرار دارد) کمک می کند، اما نقش خود را در فعال سازی آن اطلاعات در صورت نیاز حفظ می کند. بنابراین، هیپوکامپ ممکن است در حافظه فعال درگیر باشد. هنگامی که اطلاعات به طور کامل در حافظه بلند مدت رمزگذاری شد، هیپوکامپ ممکن است نقش خود را رها کند.

جسم پینه ای

در امتداد مغز (مخ) از جلو به عقب، نواری از الیاف به نام جسم پینه ای وجود دارد. این مغز را به دو نیمه یا نیمکره تقسیم می کند و آنها را برای پردازش عصبی به هم متصل می کند. این بسیار مهم است، زیرا بسیاری از پردازش های ذهنی در بیش از یک مکان در مغز رخ می دهد و اغلب هر دو نیمکره را درگیر می کند.

لوب پس سری

لوب های پس سری مغز در درجه اول با پردازش اطلاعات بصری سروکار دارند. لوب پس سری نیز به عنوان قشر بینایی شناخته می شود. به یاد بیاورید که محرک های بینایی ابتدا توسط تالاموس دریافت می شود و سپس این سیگنال ها را به لوب های پس سری می فرستد. بسیاری از عملکردها که شامل تعیین حرکت، رنگ، عمق، فاصله و سایر ویژگی های بصری است در اینجا رخ می دهند. هنگامی که این تعیین ها اتفاق افتاد، محرک های بصری با آنچه در حافظه ذخیره می شود برای تعیین تشخیص (ادراک) مقایسه می شوند. بنابراین، شیئی که با یک الگوی ذخیره شده مطابقت دارد شناسایی می شود. هنگامی که هیچ تطابقی وجود ندارد، یک محرک جدید در حافظه رمزگذاری می شود.

قشر بینایی باید با سایر سیستم های مغز ارتباط برقرار کند تا تعیین کند که آیا یک محرک بینایی با الگوی ذخیره شده مطابقت دارد یا خیر. افراد می توانند به آسانی ادراک بصری خود را با مجبور کردن خود به توجه به برخی ویژگی های محیط و نادیده گرفتن دیگر ویژگی ها کنترل کنند. به عنوان مثال، اگر در میان جمعی به دنبال دوستی بگردیم، می‌توانیم هزاران محرک بصری را نادیده بگیریم و فقط بر روی آن محرک‌هایی تمرکز کنیم (مثلاً ویژگی‌های صورت) که به ما کمک می‌کنند تشخیص دهیم دوستمان در آنجا حضور دارد یا خیر. معلمان از این ایده استفاده می کنند و از دانش آموزان می خواهند که به نمایش های بصری توجه کنند و آنها را از اهداف درس در ابتدای درس آگاه می کنند.

لوب جداری

لوب های جداری در بالای مغز در مخ مسئول حس لامسه هستند و به تعیین موقعیت بدن و ادغام اطلاعات بصری کمک می کنند. لوب های جداری دارای بخش های قدامی (جلو) و خلفی (عقب) هستند. قسمت قدامی اطلاعات مربوط به لمس، دما، وضعیت بدن و احساس درد و فشار را از بدن دریافت می کند. هر قسمت از بدن دارای نواحی خاصی در قسمت قدامی است که اطلاعات خود را دریافت کرده و شناسایی را دقیق می کند. قسمت خلفی اطلاعات لمسی را برای آگاهی از بدن فضایی یا دانستن مکان‌هایی از بدن شما در هر زمان ارائه می‌کند. لوب های جداری همچنین می توانند توجه به قسمت های مختلف بدن را افزایش یا کاهش دهند. برای مثال، درد در پای شما توسط لوب جداری دریافت و شناسایی می‌شود، اما اگر در حال تماشای یک فیلم لذت‌بخش هستید و از نزدیک به آن توجه می‌کنید، ممکن است درد پای خود را «فراموش کنید».

لوب گیجگاهی

لوب های گیجگاهی، واقع در کنار مغز، وظیفه پردازش اطلاعات شنوایی را بر عهده دارند. هنگامی که یک ورودی شنیداری دریافت می شود - مانند صدای انسان - این اطلاعات پردازش شده و برای تعیین تشخیص به حافظه شنوایی منتقل می شود. این شناخت می تواند منجر به عمل شود. به عنوان مثال، وقتی معلم به دانش‌آموز می‌گوید کتاب‌های خود را کنار بگذارند و پشت در صف بکشند، آن اطلاعات شنیداری پردازش و شناسایی می‌شود و سپس به اقدام مناسب منجر می‌شود.

محل تلاقی لوب های پشت سری، آهیانه و گیجگاهی در نیمکره چپ قشر، ناحیه ورنیکه است که به ما امکان می دهد گفتار را درک کنیم و از نحو مناسب هنگام صحبت استفاده کنیم. این ناحیه از نزدیک با ناحیه دیگری در لوب فرونتال نیمکره چپ به نام ناحیه بروکا که برای صحبت کردن ضروری است، کار می کند. اگرچه این نواحی کلیدی پردازش زبان در نیمکره چپ قرار دارند (اما ناحیه بروکا برای برخی افراد در نیمکره راست قرار دارد)، بسیاری از بخش‌های مغز برای درک و تولید زبان با هم کار می‌کنند.

لوب پیشانی

همانطور که از نام آن پیداست، لوب های پیشانی در جلوی مغز قرار دارند. لوب های پیشانی بزرگترین قسمت قشر مغز را تشکیل می دهند. وظایف اصلی آنها پردازش اطلاعات مربوط به حافظه، برنامه ریزی، تصمیم گیری، تعیین هدف و خلاقیت است. لوب های پیشانی همچنین حاوی قشر حرکتی اولیه هستند که حرکات عضلانی را تنظیم می کند. شاید بتوان گفت که لوب های پیشانی مغز به وضوح ما را از حیوانات پایین تر و حتی از اجدادمان در نسل های گذشته متمایز می کند.

لوب های فرونتال به گونه ای تکامل یافته اند که عملکردهای پیچیده تری را به عهده می گیرند. آنها به ما اجازه می دهند برنامه ریزی کنیم و آگاهانه تصمیم بگیریم، مشکلات را حل کنیم و با دیگران گفتگو کنیم. علاوه بر این، این لوب ها آگاهی از فرآیندهای ذهنی ما را فراهم می کنند، که نوعی فراشناخت است.

از بالای مغز به سمت پایین به سمت گوش حرکت کنیم، نوار سلولی وجود دارد که به عنوان قشر حرکتی اولیه شناخته می شود. این ناحیه همان ناحیه ای است که حرکات بدن را کنترل می کند. بنابراین، اگر در حین دویدن فکر کنید که "پای راست خود را جلو ببر"، این قشر حرکتی است که شما را راهنمایی می کند که پای راست خود را جلو بگذارید. هر قسمت از بدن به یک مکان خاص در قشر حرکتی نگاشت می شود، به طوری که یک سیگنال از قسمت خاصی از قشر به حرکت مناسب منجر می شود.

در جلوی قشر حرکتی ناحیه بروکا قرار دارد که محل حاکم بر تولید گفتار است. این ناحیه برای حدود 95 درصد افراد در نیمکره چپ قرار دارد. برای 5 درصد دیگر (30 درصد چپ دست ها) این ناحیه در نیمکره راست قرار دارد. جای تعجب نیست که این ناحیه با رشته های عصبی به ناحیه ورنیکه در لوب جداری چپ مرتبط است. گفتار در منطقه ورنیکه شکل می گیرد و سپس به منطقه بروکا منتقل می شود تا تولید شود.

قسمت جلویی لوب پیشانی یا قشر جلوی مغز در انسان نسبت به سایر حیوانات بزرگتر است. اینجاست که بالاترین اشکال فعالیت ذهنی رخ می دهد. قشر جلوی مغز ناحیه کلیدی برای ارتباطات پردازش اطلاعات شناختی در مغز است، زیرا اطلاعات دریافتی از حواس به اطلاعات ذخیره شده در حافظه مربوط می شود. به طور خلاصه، به نظر می رسد که جایگاه یادگیری در قشر جلوی مغز قرار دارد. همچنین تنظیم کننده آگاهی است و به ما امکان می دهد از آنچه فکر می کنیم، احساس می کنیم و انجام می دهیم آگاه باشیم.

به نظر می رسد قشر جلوی مغز در تنظیم احساسات نقش دارد. به خاطر داشته باشید که هیچ بخشی از مغز به طور مستقل کار نمی کند. بلکه اطلاعات (به شکل تکانه های عصبی) به سرعت در میان نواحی مغز منتقل می شود. اگرچه بسیاری از عملکردهای مغز موضعی هستند، بخش های مختلف مغز حتی در کارهای ساده نیز درگیر هستند. بنابراین منطقی نیست که هر عملکرد مغزی را که تنها در یک ناحیه مغزی برچسب گذاری کنیم.

محلی سازی و اتصالات متقابل

ما امروزه بیش از هر زمان دیگری در مورد عملکرد مغز می دانیم، اما مغز سال ها مورد مطالعه قرار گرفته است. عملکرد نیمکره چپ و راست موضوع بحث های مداوم بوده است. در حدود 400 ق.م بقراط از دوگانگی مغز صحبت کرد. در سال 1870 محققان بخش‌های مختلف مغز حیوانات و سربازانی را که در سر آسیب‌دیده بودند، تحریک الکتریکی کردند. آنها دریافتند که تحریک قسمت های خاصی از مغز باعث ایجاد حرکات در قسمت های مختلف بدن می شود. این ایده که مغز یک نیمکره اصلی دارد در اوایل سال 1874 مطرح شد. سال هاست که مشخص شده است که به طور کلی نیمکره چپ بر میدان بینایی و سمت راست بدن و نیمکره راست قسمت بینایی و سمت چپ بدن را تنظیم می کند. با این حال، دو نیمکره توسط دسته‌هایی از الیاف به هم متصل می‌شوند که بزرگترین آنها جسم پینه‌ای است.

زبان عمدتاً توسط نیمکره چپ کنترل می شود. وقتی جسم پینه‌ای قطع شد، بیمارانی که یک شی را دور از دید در دست چپ خود نگه داشتند، ادعا کردند که چیزی در دست ندارند. ظاهراً بدون محرک بینایی و اینکه دست چپ با نیمکره راست ارتباط برقرار می‌کند، وقتی این نیمکره ورودی را دریافت می‌کند، نمی‌تواند نامی تولید کند (زیرا زبان در نیمکره چپ قرار دارد) و با یک جسم پینه‌ای جدا شده، اطلاعات نمی تواند به نیمکره چپ منتقل شود.

تحقیقات مغزی سایر عملکردهای موضعی را نیز شناسایی کرده است. به نظر می رسد تفکر تحلیلی در نیمکره چپ متمرکز است، در حالی که پردازش فضایی، شنیداری، احساسی و هنری در نیمکره راست رخ می دهد (اما نیمکره راست ظاهراً احساسات منفی را پردازش می کند و نیمکره چپ احساسات مثبت را پردازش می کند). موسیقی در نیمکره راست بهتر پردازش می شود. جهت، در نیمکره راست؛ و تشخیص چهره، نیمکره چپ. نیمکره راست نیز نقش مهمی در تفسیر زمینه ها ایفا می کند. به عنوان مثال، فرض کنید کسی خبری را می شنود و می گوید: "عالی است!" این می تواند به این معنی باشد که فرد فکر می کند خبر فوق العاده یا وحشتناک است. زمینه معنای صحیح را تعیین می کند (مثلاً اینکه گوینده صادق است یا طعنه آمیز). زمینه را می توان از لحن، حالات چهره و حرکات افراد و آگاهی از سایر عناصر موجود در موقعیت به دست آورد. به نظر می رسد که نیمکره راست محل اصلی برای جمع آوری اطلاعات متنی است تا بتوان تفسیر مناسبی را انجام داد.

از آنجایی که کارکردها در بخش‌های مغز قرار دارند، وسوسه انگیز است که فرض کنیم افرادی که به شدت کلامی هستند تحت سلطه نیمکره چپ (چپ مغز) هستند، در حالی که افرادی که هنرمندانه و احساساتی‌تر هستند توسط نیمکره راست (راست مغز) کنترل می‌شوند. اما این یک نتیجه گیری ساده و گمراه کننده است. اگرچه نیمکره ها عملکردهای موضعی دارند، اما به هم متصل هستند و اطلاعات (تکانه های عصبی) زیادی بین آنها وجود دارد. پردازش ذهنی بسیار کمی به احتمال زیاد فقط در یک نیمکره اتفاق می افتد. علاوه بر این، ممکن است بپرسیم که کدام نیمکره بر افرادی حاکم است که هم کلامی و هم احساساتی هستند (مثلاً سخنرانان پرشور). نیمکره ها هماهنگ کار می کنند. اطلاعات برای هر دوی آنها همیشه در دسترس است. سخنرانی مثال خوبی ارائه می دهد. اگر با دوستی صحبت می‌کنید، این نیمکره چپ شماست که به شما اجازه می‌دهد گفتار تولید کنید، اما نیمکره راست شما است که زمینه را فراهم می‌کند و به شما در درک معنا کمک می‌کند.

بحث های زیادی در میان دانشمندان علوم اعصاب شناختی در مورد میزان جانبی سازی وجود دارد. برخی استدلال می کنند که عملکردهای شناختی خاص در مناطق خاصی از مغز قرار دارند، در حالی که برخی دیگر معتقدند که مناطق مختلف توانایی انجام وظایف مختلف را دارند. این بحث منعکس کننده آن است که در روانشناسی شناختی بین دیدگاه سنتی که دانش به صورت محلی رمزگذاری شده است و دیدگاه پردازش موازی توزیع شده که دانش نه در یک مکان بلکه در بسیاری از شبکه های حافظه رمزگذاری شده است تفاوت وجود دارد. شواهد تحقیقاتی برای حمایت از هر دو موضع وجود دارد. بخش‌های مختلف مغز عملکردهای متفاوتی دارند، اما عملکردها به ندرت، و یا هرگز، کاملاً در یک بخش از مغز موضعی می‌شوند. این امر به ویژه در مورد عملیات ذهنی پیچیده، که به چندین عملیات ذهنی اساسی بستگی دارد که عملکردهای آنها ممکن است در چندین منطقه گسترده شود، صادق است. تقریباً هر کاری مستلزم مشارکت هر دو نیمکره است، اما به نظر می رسد نیمکره ها انواع خاصی از اطلاعات را کارآمدتر از سایرین پردازش می کنند. بنابراین، از نظر آموزشی، تمرین آموزش به سمت‌های مختلف مغز (راست مغز، چپ مغز) توسط تحقیقات تجربی پشتیبانی نمی‌شود.

کاربردهای آموزشی

تحقیقات مغز نشان می‌دهد که بسیاری از محتوای آکادمیک عمدتاً در نیمکره چپ پردازش می‌شوند، اما نیمکره راست زمینه را پردازش می‌کند. یک شکایت آموزشی رایج این است که تدریس بیش از حد بر محتوا متمرکز است و توجه کمی به زمینه دارد. تمرکز در درجه اول بر روی محتوا باعث ایجاد یادگیری دانش‌آموز می‌شود که ممکن است به رویدادهای زندگی ارتباطی نداشته باشد و تا حد زیادی بی‌معنی باشد. این نکات نشان می‌دهد که برای معنادار کردن یادگیری - و در نتیجه ایجاد ارتباطات عصبی گسترده‌تر - معلمان باید تا حد امکان از زمینه استفاده کنند.

بیشتر دانش آموزان مطالب درسی را از یک کتاب مطالعه می کنند که دارای تصاویر مختلف است. گاهی یک معلم یک فیلم را به آنها نشان می دهد. برای کمک به ارتباط این یادگیری با زمینه، می توان از فعالیت های دیگر استفاده کرد. یک موزه محلی دارای امکاناتی است که یک محیط کنترل شده طبیعی را زنده می کند. این فعالیت ها به کودکان کمک می کند تا ویژگی های محیط طبیعی را با عوامل زمینه ای آنها مرتبط کنند.

مطالعه تاریخ در انزوا برای بسیاری از دانش آموزان خسته کننده است. در طول سال ها، بسیاری از رهبران جهان به دنبال راه حل هایی برای صلح جهانی بوده اند. تأسیس جامعه ملل در شکل سازمان ملل متحد و راه‌های معاصری که دولت‌ها برای از بین بردن تجاوزات (مثلاً خلع سلاح هسته‌ای) تلاش می‌کنند، ترسیم می‌کند که صلح جهانی چگونه بدست آمده است. بحث‌های کلاسی، از دانش‌آموزان می‌خواهد که اهداف، ساختارها و مشکلات جامعه ملل را با رویدادهای جاری مرتبط کنند و در مورد اینکه چگونه جامعه ملل برای سازمان ملل متحد و برای هوشیاری جهانی در مورد تجاوز، سابقه ایجاد کرده است، بحث کنند.

یادگیری در مورد فرآیندهای روانشناختی جدا از موقعیت‌های واقعی، اغلب دانشجویان را متعجب می‌کند که چگونه فرآیندها برای افراد اعمال می‌شود. فرآیندهای پیاژه در رشد کودک (مثلاً خود محوری)، در دوره های کارآموزی دانشجویان با  ثبت رفتارهای نمایش داده شده توسط کودکان که نشان دهنده آن فرآیندها است، عینی می شود و یادگیری محتوا با زمینه ها مرتبط می شوند (یعنی فرآیندهای روانشناختی تظاهرات رفتاری دارند).

مجله اینترنتی روان تنظیم

مجله تخصصی روانشناسی تربیتی شناختی

 (فراشناخت، یادگیری خود تنظیم، و راهبردهای یادگیری-مطالعه)

مدیر مسئول: محمود دلیر عبدی نیا - روانشناس تربیتی با دیدگاه شناختی

استفاده از مطالب ارائه شده در این پایگاه، صرفا با ذکر منبع آزاد می باشد.