Критический период

редактировать
График критического периода

В психологии развития и биологии развития, a критический период - это этап созревания в течение жизни организма, во время которого нервная система особенно чувствительна к определенным раздражителям окружающей среды. Если по какой-то причине организм не получает соответствующего стимула в этот «критический период» для изучения данного навыка или черты характера, может быть трудно, в конечном итоге менее успешным или даже невозможно развить определенные связанные функции в более позднем возрасте. Функции, необходимые для выживания организма, такие как зрение, особенно часто развиваются в критические периоды. «Критический период» также относится к способности выучить родной язык. Исследователи обнаружили, что люди, прошедшие «критический период», не могли свободно овладеть своим родным языком.

Некоторые исследователи проводят различие между «сильными критическими периодами» и «слабыми критическими периодами» (также известными как «чувствительные» периоды) - определяя « слабые критические периоды / «чувствительные периоды» как более продолжительные периоды, после которых обучение все еще возможно. Другие исследователи считают это тем же феноменом.

Например, критическим периодом для развития бинокулярного зрения у человеческого ребенка считается период от трех до восьми месяцев с увеличением чувствительности к повреждениям. до трехлетнего возраста. Дальнейшие критические периоды были определены для развития слуха и вестибулярной системы.

Содержание
  • 1 Критические периоды сильных и слабых сторон
  • 2 Механизмы критических периодов
    • 2.1 Критический период открытие
    • 2.2 Зависимая от активности конкуренция
      • 2.2.1 Глазное доминирование
      • 2.2.2 Рост аксонов
    • 2.3 Микроглия
    • 2.4 Подвижность позвоночника
    • 2.5 Возбуждающе-тормозной баланс
    • 2.6 Критический период закрытие
      • 2.6.1 Перинейрональные сети
      • 2.6.2 Миелин
    • 2.7 Нейромодуляция
  • 3 Лингвистика
    • 3.1 Приобретение первого языка
    • 3.2 Приобретение второго языка
  • 4 Зрение
  • 5 Отпечаток
  • 6 Обработка слуха
    • 6.1 Музыкальные способности
  • 7 Вестибулярная система
  • 8 Память
  • 9 Спорт
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
Сильное против слабые критические периоды

Примеры сильных критических периодов включают монокулярную депривацию, сыновний импринтинг, монофоническую окклюзию и приобретение префронтального синтеза. Эти черты нельзя получить после окончания критического периода.

Примеры слабых критических периодов: настройка фонем, обработка грамматики, управление артикуляцией, словарный запас приобретение, музыкальная подготовка, обработка слуха, спортивная тренировка и многие другие качества, которые можно значительно улучшить, тренируясь в любом возрасте.

Механизмы критического периода

Открытие критического периода

Критические периоды пластичности возникают в пренатальном мозге и продолжаются в детстве до подросткового возраста и очень ограничены во взрослом возрасте. На открытие критических периодов влияют два основных фактора: клеточные события (т. Е. Изменения в молекулярном ландшафте) и сенсорный опыт (т. Е. Слышимость звука, визуальный сигнал и т. Д.). Оба должны совпадать, чтобы критический период открылся должным образом. На клеточном уровне критические периоды характеризуются созреванием тормозных цепей. Точнее, такие факторы, как нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) и ортодентильный гомеобокс 2 (Otx2), способствуют созреванию основного класса тормозных нейронов: парвальбумин -положительные интернейроны (клетки PV). До наступления критического периода модуляции этой цепи препятствуют такие ранние факторы, как полисиаловая кислота (PSA). PSA действует частично, предотвращая взаимодействие Otx2 с клетками PV. Вскоре после начала критического периода уровни ПСА снижаются, что способствует созреванию PV-клеток за счет активации ингибирующих рецепторов ГАМК, которые способствуют ремоделированию тормозной цепи. Искусственное удаление PSA или экспериментальное изменение ингибирующей передачи может привести к раннему открытию критического периода. Хотя время этих молекулярных событий, кажется, частично объясняется генами часов, опыт имеет решающее значение, поскольку эксперименты по сенсорной депривации, как было показано, мешают правильному выбору времени наступления критических периодов.

Соревнование, зависящее от активности

Теория Хебба руководствуется идеей конкуренции, зависящей от активности: если у двух нейронов есть потенциал для установления связи с клеткой, то нейрон, который активизирует больше, установит связь.

Глазное доминирование

Это явление зависимой от активности конкуренции особенно заметно при формировании столбцов глазного доминирования в зрительной системе. На раннем этапе развития большая часть зрительной коры является бинокулярной, что означает, что она получает примерно одинаковые входные данные от обоих глаз. Обычно по мере развития зрительная кора разделяется на монокулярные колонки, которые получают данные только от одного глаза. Однако, если один глаз залатан или иным образом не может принимать сенсорные сигналы, зрительная кора сместится в сторону представления непокрытого глаза. Это демонстрирует конкуренцию, зависящую от активности, и теорию Хебба, потому что входные данные от непокрытого глаза создают и сохраняют больше связей, чем глаз с заплатой.

Рост аксонов

Формирование и рост аксонов является еще одной ключевой частью пластичности и конкуренция, зависящая от деятельности. Было показано, что рост и ветвление аксонов подавляются, когда электрическая активность нейронов подавляется ниже уровня активного соседа. Это показывает, что динамика роста аксонов не является независимой, а, скорее, зависит от локальных цепей, в которых они активны (то есть активности других нейронов, конкурирующих за связи).

Микроглия

Микроглия по своей природе играет роль в сокращении синапсов в подростковом возрасте. Как резидентные иммунные клетки центральной нервной системы, микроглия играет главную роль в фагоцитозе и поглощении. Исследования показали, что в критические периоды в зрительной коре нервные синапсы становятся мишенью микроглиального фагоцитоза. Согласно экспериментам по монокулярной депривации, нейроны, которые реже получали входные данные от ганглиозных клеток сетчатки в ранние постнатальные периоды, были более склонны к поглощению и обрезанию микроглией. Аналогичные результаты были получены при манипулировании G-связанными пуринергическими рецепторами на отростках микроглии. Блокирование этих рецепторов или выполнение эксперимента с нокаутом значительно снижает микроглиальные взаимодействия и синаптическую обрезку в ранний критический период зрительной коры. Совсем недавно было обнаружено, что экспрессия гена компонента 4 комплемента вносит значительный вклад в аномально высокие уровни синаптического сокращения микроглии на ранних стадиях развития шизофренических нейронов и микроглии, что свидетельствует о геномной связи между иммунной системой. и критические периоды.

Подвижность позвоночника

Подвижность дендритного отростка - это изменение дендритной морфологии нейрона, в частности появление и исчезновение небольших выступов, известных как шипы. Установлено, что в раннем постнатальном развитии подвижность позвоночника находится на очень высоком уровне. Считается, что моторика позвоночника играет роль в нейрогенезе из-за того, что она наиболее выражена в постнатальные дни с 11 по 15. Уровни подвижности значительно снижаются перед началом критического периода зрительной коры, а эксперименты с монокулярной депривацией показывают, что уровни подвижности неуклонно снижаются до тех пор, пока критический период не закончится, намекая на то, что подвижность не может быть явно вовлечена в этот процесс. Однако бинокулярная депривация перед открытием глаз привела к значительной активации моторики позвоночника до пика критического периода, что привело к противоречивым результатам относительно роли моторики дендритного позвоночника.

Возбуждающе-тормозной баланс

Другим важным компонентом нейрональной пластичности является баланс возбуждающего и тормозящего воздействия. На ранней стадии развития ГАМК, главный тормозной нейромедиатор в мозге взрослого человека, проявляет возбуждающее действие на целевые нейроны. Однако из-за изменений внутренних уровней хлорида из-за активации насосов хлорида калия ГАМК затем переключается на ингибирующую синаптическую передачу. Созревание ГАМКергической тормозной системы помогает вызвать наступление критических периодов. Усиленные ГАМКергические системы могут вызвать ранний критический период, в то время как более слабые ГАМКергические входы могут задерживать или даже предотвращать пластичность. Торможение также определяет пластичность после начала критического периода. Например, латеральное торможение особенно важно для управления столбчатым образованием в зрительной коре. Теория Хебба дает представление о важности торможения в нейронных сетях: без торможения было бы больше синхронного возбуждения и, следовательно, больше связей, но с торможением проходит меньше возбуждающих сигналов, позволяя созреть только наиболее заметным связям.

Закрытие критического периода

Перинейрональные сети

Было показано, что закрытие критического периода модулируется созреванием тормозных цепей, опосредованным образованием перинейрональных сетей вокруг тормозных нейроны. Перинейрональные сети (PNN) представляют собой структуры во внеклеточном матриксе, образованные хондроитинсульфатом протеогликанами, гиалуронаном и связывающими белками. Эти структуры окружают сомы тормозных нейронов в центральной нервной системе, появляясь с возрастом для стабилизации зрелых цепей. Развитие PNN совпадает с закрытием критических периодов, а формирование PNN и определение времени критического периода задерживаются при темном выращивании. Например, переваривание PNN хондроитиназой ABC у крыс приводит к сдвигу в окулярном доминировании при монокулярной депривации, которая обычно ограничивается критическим периодом развития гораздо раньше.

Кроме того, PNN заряжены отрицательно, что теоретически обосновано. для создания богатой катионами среды вокруг клеток, потенциально приводящей к увеличению скорости возбуждения тормозных нейронов, тем самым обеспечивая усиленное торможение после образования PNN и помогая закрыть критический период. Роль PNN в закрытии критического периода дополнительно подтверждается обнаружением того факта, что парвальбулмин-положительные интернейроны с быстрым выбросом парвальбулмин-положительных интернейронов часто окружены PNN.

Также было обнаружено, что перинейрональные сети содержат химиопульсивные факторы, такие как семафорин 3A, который ограничивают рост аксонов, необходимый для пластичности в критические периоды. В целом, эти данные предполагают роль PNN в созревании торможения ЦНС, предотвращении пластического роста аксонов и, следовательно, закрытии критического периода.

Миелин

Еще одним механизмом, закрывающим критический период, является миелинизация. Миелиновые оболочки образованы олигодендроцитами в ЦНС, которые обвивают сегменты аксонов, увеличивая их скорость активации. Миелин образуется на ранних стадиях развития и прогрессирует волнообразно, при этом области мозга более позднего филогенетического развития (т.е. те, которые связаны с «высшими» функциями мозга, такими как лобные доли ), имеют более позднюю миелинизацию. Созревание миелинизации во внутрикортикальных слоях совпадает с закрытием критического периода у мышей, что привело к дальнейшим исследованиям роли миелинизации в продолжительности критического периода.

Известно, что миелин связывает множество различных ингибиторов роста аксонов, которые препятствуют пластичности наблюдается в критические периоды. Рецептор Nogo экспрессируется в миелине и связывается с ингибиторами роста аксонов Nogo и MAG (среди прочих), предотвращая рост аксонов в зрелых миелинизированных нейронах. Вместо того, чтобы влиять на время наступления критического периода, мутации рецептора Nogo временно продлевают критический период. Обнаружено, что мутация рецептора Nogo у мышей увеличивает критический период монокулярного доминирования примерно с 20-32 дней до 45 или 120 дней, что предполагает вероятную роль миелинового рецептора Nogo в закрытии критического периода.

Кроме того, эффекты миелинизации временно ограничены, поскольку сама миелинизация может иметь свой собственный критический период и время. Исследования показали, что социальная изоляция мышей приводит к уменьшению толщины миелина и ухудшению рабочей памяти, но только в критический период для подростков. У приматов изоляция коррелирует с аномальными изменениями в белом веществе, потенциально связанными с уменьшением миелинизации.

В целом миелин и связанные с ним рецепторы связывают несколько важных ингибиторов роста аксонов, которые помогают закрыть критический период. Однако время этой миелинизации зависит от области мозга и внешних факторов, таких как социальная среда.

Нейромодуляция

В то время как наличие или отсутствие сенсорных ощущений наиболее сильно влияет на развитие мозга во время критический период, поведенческий контекст (то есть количество внимания, возбуждения, страха и вознаграждения, пережитых) одновременно с сенсорными входами, как предполагалось, является важным в регулировании механизмов ремоделирования мозга. Что касается связи с мозгом, эти поведенческие и контекстные входные данные активируют нейромодуляторную систему, которая имеет существенную связь с корой головного мозга. Молекулярные эффекторы, высвобождаемые нейромодуляторной системой, называются нейромодуляторами, которые включают ацетилхолин, дофамин и норадреналин среди других. Изучение эффекта этих молекул, а также нейронов, которые их высвобождают и связывают, было одним из подходов к выяснению биологии нейромодуляции. Исследования с использованием этого подхода подчеркнули роль нейромодуляции в сенсорной обработке в критический период. Например, с одной стороны, у котят сдвиг в доминировании глаз в результате монокулярной депривации в критический период уменьшается за счет комбинированного разрушения норадренергических и холинергических нейронов. Кроме того, пренатальное воздействие селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (SSRI) вызывает сдвиг сужения восприятия на языке на более ранние стадии развития. С другой стороны, было показано, что нейромодулирующая стимуляция индуцирует пластичность мозга у взрослых мышей. Подвергаясь холинергической или дофаминергической стимуляции, взрослые мыши, слушающие тон определенной частоты, демонстрировали расширение тонотопической области в слуховой коре, которая специфически реагирует на звуки этой частоты.

Механистически., нейромодуляция все больше узнается благодаря ее тонкой настройке опосредованного PV-клетками ингибирования возбуждающих пирамидных нейронов 'сомы. Центральным элементом нейромодуляторной регуляции активности PV-клеток является существование отдельных подмножеств тормозных нейронов, которые реагируют на активацию нейромодуляторами и которые ингибируют PV-клетки. Внутри этих клеток некоторые также ингибируют определенные дендриты пирамидных клеток. Путем ингибирования активности PV-клеток чувствительные к нейромодуляторам ингибирующие клетки, такие как клетки, экспрессирующие вазоактивный кишечный пептид (VIP) или соматостатин (SST), снимают ингибирование пирамидных нейронов; другими словами, активность VIP- и SST-экспрессирующих клеток приводит к растормаживанию пирамидных нейронов. Затем, подавляя только определенные дендритные ветви этих ныне подавленных пирамидных нейронов, клетки, активируемые нейромодуляцией, позволяют выбирать сенсорные входы для возбуждения пирамидных нейронов и быть представлены в схемах мозга. Таким образом, в пейзаже глобального торможения за счет созревания тормозных сигналов нейромодуляция открывает окна дезингибирования, как во времени, так и в пространстве, которые позволяют важным в поведенческом отношении сенсорным входам влиять на мозг.

Лингвистика

Приобретение первого языка

Гипотеза критического периода (CPH) утверждает, что первые несколько лет жизни представляют собой время, в течение которого язык развивается быстро, а после которого (где-то между 5 и половое созревание ) овладение языком намного труднее и, в конечном итоге, менее успешно. Гипотеза о том, что язык приобретается в критический период, была впервые предложена неврологами Уайлдером Пенфилдом и в 1959 г. и популяризирована лингвистом Эриком Леннебергом в 1967 г. Леннеберг отстаивал эту гипотезу, основываясь на доказательствах, что Дети, получившие черепно-мозговую травму в раннем возрасте, развивают гораздо лучшие языковые навыки, чем взрослые с аналогичными травмами.

Доктор Мария Монтессори была одним из первых педагогов, которые привлекли внимание к этому явлению и назвали его «чувствительными периодами», что является одним из столпов ее философии образования.

Два самых известных случая, когда дети не смогли овладеть языком после критического периода: Джин и одичавший ребенок Виктор из Авейрона. Однако трагические обстоятельства этих случаев и моральная и этическая недопустимость их тиражирования затрудняют выводы о них. Дети могли быть умственно отсталыми с младенчества или их неспособность развивать речь могла быть результатом глубокого пренебрежения и жестокого обращения, которым они подвергались.

Многие последующие исследователи продолжили разработку CPH, в первую очередь Элисса Ньюпорт. и Рэйчел Мэйберри. Исследования, проведенные этими исследователями, показали, что глухие люди, не знакомые с языком жестов в детстве, никогда не достигают полного владения языком даже после 30 лет ежедневного использования. Хотя эффект наиболее ощутим для людей, которые не используют язык жестов до достижения возраста 12 лет, даже те глухие люди, которые начали изучать язык жестов в возрасте 5 лет, были значительно менее бегло, чем местные глухие подписывающие люди (чье знакомство с языком жестов началось при рождении). Раннее знакомство с языком также влияет на способность выучить второй язык в более позднем возрасте: глухие люди с ранним знакомством с языком достигают сопоставимого уровня владения вторым языком со слышащими людьми, которые рано начали изучать язык. Напротив, глухие люди без раннего языкового воздействия работают намного хуже.

Другие данные получены из нейропсихологии, где известно, что взрослые люди, выходящие далеко за пределы критического периода, с большей вероятностью будут страдать от необратимых языковых нарушений из-за Повреждение мозга, чем у детей, предположительно связано с юношеской устойчивостью нервной реорганизации.

Стивен Пинкер обсуждает CPH в своей книге «Языковой инстинкт». Согласно Пинкеру, язык следует рассматривать как концепцию, а не как конкретный язык, потому что звуки, грамматика, значение, словарный запас и социальные нормы играют важную роль в усвоении языка. Психологические изменения в мозге также могут быть причиной завершения критического периода для овладения языком. Поскольку овладение языком имеет решающее значение на этом этапе, привязанность ребенка к родителю также имеет решающее значение для социального развития ребенка. Младенец учится доверять родителю и чувствовать себя в безопасности с ним, но бывают случаи, когда младенец может оставаться в приюте, где он не получает такой же привязанности со своим опекуном. Исследования показывают, что младенцы, которые не могли развить эту привязанность, испытывали серьезные трудности в поддержании близких отношений и имели неадаптивное поведение с приемными родителями.

Обсуждение критического периода языковой поддержки страдает из-за отсутствия общепринятого определения язык. Некоторые аспекты языка, такие как настройка фонем, обработка грамматики, управление артикуляцией и освоение словарного запаса, могут быть значительно улучшены путем обучения в любого возраста и поэтому имеют слабые критические периоды. Другие аспекты языка, такие как Префронтальный синтез, имеют сильные критические периоды и не могут быть приобретены после окончания критического периода. Следовательно, когда язык обсуждается в целом, без разделения на компоненты, можно строить аргументы как в пользу, так и против сильного критического периода приобретения L1.

Приобретение второго языка

Теория часто расширяется до критического периода для освоения второго языка (SLA), что повлияло на исследователей в этой области по обе стороны спектр, поддерживающий и не поддерживающий CPH, для изучения. Однако природа этого явления была одной из самых жарких дискуссий в психолингвистике и когнитивной науке в целом на протяжении десятилетий.

Конечно, старшие изучающие второй язык редко достигают той беглости, которую демонстрируют младшие ученики, хотя часто на начальных этапах прогрессируют быстрее, чем дети. Это общепринято как доказательство, подтверждающее CPH. Включая идею Пенфилда «младше - значит лучше» Дэвид Синглтон (1995) заявляет, что при изучении второго языка есть много исключений, отмечая, что пять процентов взрослых двуязычных овладевают вторым языком, даже если они начинают узнают его, когда они станут взрослыми - спустя много времени после того, как любой критический период, по-видимому, подошел к концу. Гипотеза критического периода утверждает, что первое овладение языком должно произойти до завершения церебральной латерализации, примерно в возрасте полового созревания. Одно из предположений этой гипотезы состоит в том, что овладение вторым языком относительно быстро, успешно и качественно похоже на первый язык, только если оно происходит до достижения половой зрелости. Чтобы лучше понять SLA, важно учитывать лингвистические, когнитивные и социальные факторы, а не только возраст, поскольку все они необходимы для овладения языком учащимся.

На протяжении многих лет многие экспериментаторыпытались найти доказательства в поддержку или против критических периодов овладения вторым языком. Многие доказательства того, что маленькие дети усваивают язык легче, чем взрослые, но есть также особые случаи взрослых овладение вторым языком со знанием родного языка. Таким образом, исследователям было трудно отделить корреляцию от причинно-следственной связи.

В 1989 году Жаклин С. Джонсон и Элисса Л. Ньюпорт подтверждение утверждения о том, что вторые языки легче усваиваются до половая зрелость, а точнее до семи лет. Они протестировали вторым языком изучающих английский, что после семи лет уровень грамматической правильности снижается. Джонсон и Ньюпорт объяснили это утверждение снижением способности к изучению языка с возрастом. Противники критического периода утверждают, что разница в языковых способностях, обнаруженная Джонсоном и Ньюпортом, которые могут быть связаны с разными типами информации, которую получают дети и взрослые; дети получают меньший вклад, а взрослые получают более сложные конструкции.

Дополнительные доказательства против строго критического периода также можно найти в работе Pallier et al. (2003), которые появились, что дети, усыновленные в Францию ​​ из Кореи, могли стать похожими на местного в исполнении французского даже после критического периода для Фонология. Их эксперимент может представлять собой особый случай, когда испытуемые потеряли свой первый язык, чтобы лучше усвоить второй.

Также ведутся споры о том, как можно судить о родном языке речи, производимой участниками, и что именно означает быть почти носителем второго языка. White et al. Новый язык коннекционизма для объяснения изменений, которые имеют место при изучении, имеют место при изучении новых языков, которые не являются родными, но имеют место при изучении. второго языка, предполагая, что чувствительный период по-разному влияет на лексическое обучение и синтаксическое изучение частей системы, что проливает дополнительный свет на то, как усвоение первого и второго языков изменяется в процессе развития учащихся.

Видение
Глаз и бинокль.jpg

У млекопитающих, нейроны в головном мозге, которые обрабатывают зрение, развиваются после рождения на основе сигналов от глаз. Знаменательный эксперимент, проведенный Дэвидом Хьюбелом и Торстеном Визелем (1963), показал, что кошки, которым один глаз был зашит с рождения до трех месяцев (монокулярная депривация ) только полностью развитое зрение на открытый глаз. Они показывают, что столбцы первичной зрительной коры, получающие входные данные от другого глаза, занимают области, которые обычно получают входные данные от лишенного глаза. В целом электрофизиологический анализ аксонов и нейронов в латеральном коленчатом ядре показал свойства воспринимающего поля зрения сопоставимы со взрослыми кошками. Однако лишенные слои коры обладали меньшей активностью и меньшим отрицательным результатом. У котят были аномально маленькие столбцы глазного доминирования (часть мозга, которая обрабатывает зрение), связанные с закрытым глазом, и аномально большие, широкие столбцы, связанные с открытым глазом. Время критического периода времени истек, у котят было невозможно изменить и развить зрение в закрытом глазу. Этого не произошло со взрослыми кошками, даже когда один глаз был зашит в течение года, потому что они полностью развили свое зрение в критический период. Более поздние эксперименты на обезьянах показали аналогичные результаты, согласующиеся с сильным критическим периодом.

В последующем эксперименте Хьюбел и Визель (1963) исследовали корковые реакции, присутствующие у котят после бинокулярной депривации; либо активными, либо быстродействующими механизмами. Кроме того, во вставках, действительно ответили, выбраны для кромок и стержней с различными предпочтениями которые ориентации. Тем не менее, у этих котят развивалась нормальная бинокулярность. Хьюбел и Визель впервые объяснили механизм, известный как селективность ориентации, в зрительной коре головного мозга млекопитающих. Настройка ориентации, которая возникла вместе с их моделью, представляет собой концепцию, которая представляет собой совокупность нейронов в LGN возбуждают простую корковую клетку и располагаются рядом. Эта модель была важна, потому что она могла описать сильный критический период для правильного развития нормального развития окулярного доминирования столбцов в латеральном коленчатом ядре и, таким образом, могла объяснить эффекты монокулярная депривация в этот критический период. Критический период для кошек составляет около трех месяцев, а для обезьян - около шести месяцев.

В аналогичном эксперименте Антонини и Страйкер (1993) исследовали анатомические изменения, которые могут наблюдаться после монокулярной депривации. Они сравнили коленикортикальные ветви у животных с монокулярной недостаточностью в долгосрочной перспективе (4 недели) и в краткосрочной перспективе (6-7 дней) в течение критического периода установленного Hubel and Wiesel (1993). Они представляют, что в долгосрочной перспективе монокулярная депривация вызывает уменьшение ветвления на концах нейронов, в то время как количество афферентов, выделяемых на неотделенный глаз, увеличивается. Даже в краткосрочной перспективе Антонини и Страйкер (1993) появятся, что генкулокортика аналогичные нейроны страдают аналогичным образом. Это подтверждает вышеупомянутую концепцию критического периода правильного нервного развития для зрения в коре головного мозга.

Исследования людей, зрение было восстановлено после долгой слепоты (будь то с рождения или в более поздний период жизни), показывают, что они не обязательно распознавать предметы и лица (в отличие от цвета, движения и простых геометрических) форм). Некоторые предполагают, что слепота в детстве препятствует правильному развитию зрительной системы, необходимой для выполнения этих высокоуровневых задач. Общее мнение о том, что критический период длится до 5 или 6 лет, было опровергнуто исследованием 2007 года, показало, что пожилые пациенты могут улучшить эти способности с годами воздействия.

Экспрессия белка Lynx1 ассоциируется с нормальным окончанием критического периода синаптической пластичности в зрительной системе.

Импринтинг
Конрад Лоренц

В психологии импринтинг - это любой тип быстрого обучения что происходит на определенном этапе жизни. Хотя это мощное обучение не зависит от поведенческого результата, оно также устанавливает его и может влиять на поведенческие реакции на стимулы. Конрад Лоренц хорошо известен своими классическими исследованиями дочернего импринтинга у серых гусей. С 1935 по 1938 год он представился группой только что вылупившихся гусят и обратил внимание на то, как его сразу последовали, последовали и позвали, как если бы он сам их заложил. В качестве первого движущегося объекта, с которыми они столкнулись, Лоренц изучил это явление, насколько быстро гуси могут образовывать такую ​​необратимую связь. Он действует через несколько часов после вылупления, что свидетельствует о сильном критическом периоде.

Лоренц также обнаружил долгосрочный импринтинговый эффект своих исследований, и это было сдвигом в сексуальном импринтинге вида в результате импринтинга на приемной матери второго вида. У некоторых видов, когда их воспитывает, они развивают и сохраняют запечатленные предпочтения и приближаются второму виду, от которого они были воспитаны, вместо того, чтобы выбирать свои собственные собственные, если им предоставляется выбор.

Импринтинг служит отличительным фактором между собственной мать и другие материнские фигуры. И мать, и младенец идентифицируют себя друг с другом, это момент сильной связи для людей. Он представляет собой своего рода или руководство по поведению взрослых в дополнение к другим факторам, таким как воспитание, защита в младенчестве, руководство и питание. Лоренц также обнаружил, что процесс запечатления вызывает у молодых животных чувство знакомства. Когда такая структура имплантируется, создается впечатление безопасности и комфорта.

Феромоны играют ключевую роль в процессе импринтинга, они вызывают биохимический ответ у реципиента, что приводит к подтвержденному идентификатору другого человека. Потому что она не знакома с запахом своего новорожденного, потому что прямой контакт между матерью и младенцем не поддерживается во время критического периода импринтинга, потому что она не знакома с запахом своего новорожденного. Если это действительно произойдет, тогда жизнь младенца окажется под угрозой, если ее не заберет замещающая мать, что может привести к неловкому социальному поведению в дальнейшей жизни. Что касается людей, новорожденный в критический период отождествляет себя с запахами своей матери и других людей, поскольку его запах является одним из наиболее развитых чувств на этом этапе жизни. Новорожденный использует эту идентификацию феромона, чтобы искать людей, с которыми он идентифицирует себя, в периоды бедствия, голода и дискомфорта в качестве навыка выживания. Выводы для новорожденных можно было сделать на основании исследований Лоренца. Запечатлевая свой отпечаток на матери, новорожденные ждут от них питания, чувства безопасности и комфорта. Новорожденные люди - одни из самых беспомощных из известных, на втором месте находятся новорожденные орангутанги. Новорожденные этих видов обладают очень ограниченным набором врожденных способностей к выживанию. Их самая важная и функциональная способность - формировать связи с близкими людьми, которые могут поддерживать их жизнь. Импринтинг - решающий фактор критического периода, потому что он способствует способности новорожденного формировать связи с другими людьми, от младенчества до взрослой жизни.

Обработка слуха

Многие исследования подтвердили корреляцию между типом слуховых стимулов, присутствующих в ранней постнатальной среде, и развитием топографического и структурного развития слуховой системы.

Первые сообщения о критических периодах поступили от глухих детей и животных, которым для восстановления слуха установили кохлеарный имплант. Примерно в то же время и электроэнцефалографическое исследование, проведенное Шармой, Дорманом и Спаром, и исследование in vivo кортикальной пластичности у глухих кошек, проведенное Кралом и его коллегами, продемонстрировали, что адаптация к кохлеарному имплантату зависит от раннего, чувствительного к развитию периода.. Закрытие чувствительных периодов, вероятно, связано с множеством процессов, которые в их сочетании затрудняют их повторное поведенческое открытие. Понимание механизмов критических периодов имеет значение для медикаментозной терапии потери слуха. M. Merzenich и его коллеги показали, что в ранний критический период воздействие шума может повлиять на частотную организацию слуховой коры.

Недавние исследования изучали возможность критического периода для таламокортикальной связи в слуховой системе. Например, Чжоу и Мерзенич (2008) изучали влияние шума на развитие первичной слуховой коры у крыс. В их исследовании крысы подвергались воздействию импульсного шума в критический период, и было измерено его влияние на обработку коры. У крыс, подвергшихся воздействию импульсного шума в критический период, корковые нейроны были менее способны реагировать на повторяющиеся раздражители; ранняя слуховая среда прервала нормальную структурную организацию во время развития.

В похожем исследовании Баркат, Полли и Хенш (2011) изучали, как воздействие различных звуковых частот влияет на развитие тонотопической карты в первичной слуховой коре и вентральном медицинском коленчатом теле. В этом эксперименте мышей выращивали либо в нормальных условиях, либо в присутствии тонов 7 кГц в первые постнатальные дни. Они обнаружили, что у мышей, которые подвергались воздействию ненормальной слуховой среды в критический период P11-P15, была атипичная тонотопическая карта в первичной слуховой коре. Эти исследования подтверждают мнение о том, что воздействие определенных звуков в критический период может влиять на формирование тонотопических карт и характеристики реакции нейронов. Критические периоды важны для развития мозга, поскольку он функционирует в соответствии с паттерном взаимосвязи. В целом, ранняя слуховая среда влияет на структурное развитие и специфичность реакции первичной слуховой коры.

Музыкальные способности

Абсолютный слух проявляется почти всегда до подросткового возраста и редко, если вообще когда-либо, среди людей, которые Впервые услышав музыку после середины детства, можно предположить, что знакомство с музыкой или подобными явлениями (например, тональными языками) в раннем и среднем детстве является необходимым условием для его развития или совершенствования. Исследования, в которых музыкантам и не музыкантам предлагается петь или напевать хорошо известные популярные песни, которые показывают, что в среднем участники поют в пределах полутона от стандартной, но что за пределами небольшого подмножества участников с абсолютной тональностью наблюдается широкая вариация («кривая колокола», которая соответствует степени приближения к стандартной тональности широкая и плоская). Эти результаты предполагают, что почти все люди обладают некоторой врожденной способностью к абсолютному распознаванию звука, хотя другие факторы могут повышать или ограничивать уровень этой способности. Кроме того, связь результатов с вышеупомянутыми хронологическими наблюдениями предполагает, что воздействие среды, интерпретация которой зависит от высоты звука, в раннем и среднем детстве является «спусковым крючком» развития для любых способностей, обладающих способностью человек.

Вестибулярная система

В вестибулярной системе нейроны не развиваются при рождении нейронов и созревают в критическом периоде первых 2-3 недель после рождения. Следовательно, нарушение созревания в этот период может вызвать изменение нормального баланса и движения в пространстве. Животные с аномальным вестибулярным развитием, как правило, нерегулярными двигательными развитием. Исследования неизменно показывают, что животные с генетическими вестибулярными нарушениями в этот критический период изменили вестибулярные фенотипы, скорее всего, в результате недостаточного поступления из полукружных каналов и дофаминергических аномалий. Более того, аномальных вестибулярных стимулов в критический период с нерегулярным двигательным развитием. У с гипофункцией вестибулярных рецепторов часто наблюдается задержка двигательного развития. Результаты, проведенных на хорьках исследований и крысах, подтвердили идею о том, что вестибулярная система очень важна для моторного развития в начальный неонатальный период. Когда младенец учится сидеть и стоять, тогда у ребенка может нормально развиваться моторный контроль и равновесие.

вестибулоокулярный рефлекс (VOR) - это рефлекторное движение глаз, которое стабилизирует изображение на сетчатке во время движения головы. Он вызывает движение глаз в направлении, противоположном движению головы, таким образом сохраняется изображение в центре поля зрения. Исследования на рыбах и амфибиях выявили чувствительность их VOR. В космосе стартовали 9-10 лет, у одних с развивающимися VOR, у других с уже развитыми рефлексами. У рыб с развивающимися рефлексами хвосты загнуты вверх. Измененная гравитация привела к изменению ориентации. Те, у кого уже сформировался рефлекс, были нечувствительны к воздействию микрогравитации.

Память

Недавние исследования также подтверждают возможность критического периода для развития нейронов, которые опосредуют обработку памяти. Экспериментальные данные подтверждают мнение, что неотложные нейроны взрослых зубчатой ​​извилины имеют критический период (примерно 1-3 недели после рождения нейрона), в течение которого они являютсяъемлемой частью формирования памяти. Неясно обоснование этого наблюдения показывает, что функциональные свойства нейронов в этом возрасте делают наиболее подходящими для этой цели; эти нейроны: (1) остаются гиперактивными во время формирования воспоминаний; (2) более возбудимы; и (3) более легко деполяризуемый из-за ГАМКергических эффектов. Также возможно, что гиперпластичность делает нейроны более полезными для формирования памяти. Эти молодые нейроны обладали большей пластичностью, чем взрослые нейроны в том же контексте, они могли иметь большее влияние в меньшем количестве. Показано, что неповрежденная память зубчатая извилина являетсяъемлемой частью формирования гиппокампа. Предполагается, что зубчатая извилина работает как ретрансляционная станция для информации, относящейся к хранению в памяти. Вероятность критического периода может изменить наш взгляд на обработку памяти, потому что в конечном итоге это будет означать, что набор новых нейронов постоянно пополняется по мере того, как новые нейроны заменяют старые. Если критический период действительно существует, это может означать, что: (1) различные популяции нейронов, которые вызывают события, происходящие друг за другом, вызывают эти события во времени в формировании и обработке; ИЛИ (2) Эти разные популяции нейронов различать похожие события независимо от временного положения; ИЛИ (3) Отдельные группы населения могут опосредовать формирование новых воспоминаний, когда одни и те же события происходят часто.

Спорт

В физическом спорте людям необходимо несколько лет практики, прежде чем они достигли высочайшего соревновательного уровня. На сегодняшний день ни один профессиональный футболист или баскетболист не смог играть в лучших лигах после начала тренировок в 20 лет. То же самое относится и к умственным видам спорта, таким как шахматы, где ни один игрок не попал в сотню лучших после начала тренировок в 20 лет.. В целом, чтобы достичь спор на высшем уровне в чем раньше человек начал тренироваться, тем лучше.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-16 09:06:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте