Podręczny Słownik Neurodydaktyka

Przedstawiamy Wam Podręczny słownik neurodydaktyka, który przygotował dla Was profesor Marek Kaczmarzyk. Słownik powstał podczas pisania książki Strefa napięć, ale z pewnością będzie dla Was pomocny podczas lektury innych książek na ten temat, a także innych publikacji dotyczących edukacji i wychowania. 

Razem z profesorem Kaczmarzykiem chcemy zaprosić Was do współtworzenia tego słownika. Jeśli spotkacie się z pojęciami, które są dla Was niezrozumiałe, wpiszcie je w komentarzu, a my stworzymy hasło. Profesor Kaczmarzyk omówi je dla Was w miarę swoich możliwości.

AKSON – inaczej neuryt, to wypustka komórki nerwowej, zwykle dłuższa szczególnie w ośrodkowym układzie nerwowym. Komórka nerwowa (neuron) posiada zwykle jeden akson. Jego zadanie to przewodzenie impulsu od ciała komórki nerwowej (perykarionu) do kolejnej komórki. Aksony są, zwłaszcza w dojrzałym mózgu otoczone osłonką mielinową, która usprawnia i przyspiesza przewodzenie impulsu.

DOBÓR NATURALNY – to mechanizm procesu ewolucji, który odpowiada za kierunkowe, przystosowawcze zmiany populacji. Organizmy żyjące w określonym środowisku posiadają cechy, które mogą im życie ułatwić lub utrudnić (istnieją też cechy neutralne). Dobór naturalny powoduje, że te spośród nich, które posiadają więcej cech ułatwiających życie posiadają więcej potomstwa. To z kolei pozwala genom odpowiedzialnym za cechy ułatwiające życie z większym prawdopodobieństwem trafiać do genotypów kolejnych pokoleń. Dzięki doborowi naturalnemu kolejne pokolenia organizmów będą lepiej dostosowane do warunków panujących w ich środowisku. Zjawisko to nazywane jest często selekcją naturalną.

ENTROPIA – chociaż pojęcie to należy do tych bardziej złożonych, można przyjąć, że jest ona miarą nieuporządkowania jakiegoś układu. Ponieważ porządek jest zbiorem stanów, które rzadko osiąga się przypadkiem, prawdopodobieństwo tego, że coś pozostawione samo sobie przyjmie stany nieuporządkowane jest znacznie większe. Stąd układy w naturalny sposób dążą do wzrostu wewnętrznego bałaganu. Jego miarą jest właśnie entropia. Dobrym przykładem jest mieszkanie, którego nie posprzątamy przez dłuższy czas. Bałagan powstaje spontanicznie jeśli odkładamy rzeczy w przypadkowe miejsca. W mieszkaniu rośnie entropia. Żeby zapobiegać jej wzrostowi potrzebna jest informacja (gdzie co należy położyć?) oraz oczywiście energia. Nasze organizmy są układami, które dzięki energii przetwarzanej w komórkach oraz informacji zawartej w DNA, utrzymują swoją entropię na niskim poziomie.

GEN – podstawowa jednostka dziedziczna. Choć termin ten jest w biologii powszechnie stosowany, definicja zależy od dyscypliny w jakiej jest używany ten termin. Za gen można uznać fragment (lub fragmenty) DNA kodujący określone białko (definicja w biologii molekularnej) lub informację zawartą w takim fragmencie, która zmienia się w czasie przekazując przystosowawczo korzystne cechy genotypów (gen w biologii ewolucyjnej). Można sobie wyobrazić jeszcze kilka definicji zależnych od kontekstu w jakim pojęcie to jest używane.

GENOTYP – zbiór wszystkich genów danego osobnika. Powstaje on, w przypadku organizmów rozmnażających się płciowo w chwili połączenie się komórek rozrodczych. Połowa informacji potomka pochodzi od każdego z rodziców. Oznacza to, że rodzice dzielą z dziećmi 50% swoich genów.

HOMEOSTAZA – zdolność systemów do utrzymywania względnie stałego środowiska wewnętrznego. Najczęściej stosuje się pojęcie homeostazy w opisie systemów ożywionych. Sprawność ich działania zależy od tego żeby wszystkie parametry (od składu chemicznego płynów ustrojowych po temperaturę) utrzymywały się w pewnym bezpiecznym zakresie. Taki właśnie bezpieczny stan (czy raczej zbiór stanów) nazywamy równowagą dynamiczną albo homeostazą.

ISTOTA BIAŁA – główny składnik ośrodkowego układu nerwowego. Składa się z włókien nerwowych otoczonych osłonką, której główną składową jest mielina, która nadaje jej biały kolor. Włókna tworzą szlaki łączące poszczególne obszary kory oraz łączące je z głębiej leżącymi skupieniami neuronów. Częścią istoty białej jest także spoidło wielkie mózgu łączące prawą i lewą półkulę.

ISTOTA SZARA – składa się z ciał komórek nerwowych (tak zwanych perykarionów). Istota szara pokrywa, w postaci kory, obie półkule mózgu. Pokrywa także móżdżek (kora móżdżku) oraz stanowi składnik jąder podkorowych i jąder pnia mózgu. 

KOEWOLUCJA GENETYCZNO-KULTUROWA – hipoteza zakładająca wzajemne oddziaływanie na siebie zmian w ewolucji kultury oraz ewolucji biologicznej. Sformułowana przez Charlesa Lumsdena i Edwarda Wilsona budziła początkowo wiele kontrowersji. Obecnie spojrzenie na zmiany w systemach kulturowych z perspektywy procesów przystosowawczych oraz rozwijająca się memetyka, pozwalają na zastosowanie teorii koewolucji genetyczno-kulturowej w takich dziedzinach wiedzy jak socjologia, kognitywistyka, psychologia czy pedagogika.

KORA MÓZGOWA – jest zewnętrzną warstwą mózgu. Składa się z ciał komórek nerwowych. Pokrywa obie półkule, ale pomiędzy korą prawej i lewej półkuli nie ma ciągłości. Sama kora ma budowę warstwową. Jej najnowsza ewolucyjnie wersja występująca u ssaków składa się z sześciu warstw i odpowiada za najbardziej złożone zachowania.

KORA OCZODOŁOWO-CZOŁOWA – fragment kory płata czołowego leżący nad oczodołami. Od dawna wiązana z najwyższymi funkcjami ludzkiego mózgu. Jej uszkodzenie powoduje zmiany w procesach związanych z zachowaniami społecznymi. Ta część płata czołowego stanowi jeden z kluczowych składników mózgu społecznego.

KORA PRZEDCZOŁOWA – to przednia część płata czołowego niezwykle istotna dla działania ludzkiego mózgu. Jest najmłodszą ewolucyjnie strukturą i to w tym obszarze nasze ludzkie mózgi najbardziej różnią się od mózgów innych naczelnych. Kora przedczołowa odpowiedzialna jest za wyższe funkcje mózgu, takie jak planowanie działań, przewidywanie ich konsekwencji a także kontrola nad starszymi ewolucyjnie częściami. Pełni także ważne funkcje w obszarze zachowań społecznych.

MECHANIZMY LUSTRZANE – ogół mechanizmów i struktur mózgu związanych z emocjami, jakie wywołuje w nas obecność innych ludzi. Ich prawidłowe działanie warunkuje naszą zdolność do rozumienia i reagowania na zachowania oraz objawy stanów emocjonalnych ludzi z naszego społecznego otoczenia. Odkryto je jako obszary kory ruchowej, które uaktywniały się także w przypadku obserwacji ruchów u innych osób, ale obecnie wiemy już, że mechanizmy lustrzane reagują nie tylko w przypadku obserwacji ruchu.

MIELINA – substancja będąca głównym składnikiem istoty białej mózgu. Tworzą ją otoczki włókien nerwowych. Zawiera głównie specyficzny rodzaj tłuszczy. Zmiany struktur mielinowych towarzyszą wielu chorobom (stwardnienie rozsiane, porażenie mózgowe).

MIELINIZACJA – proces otaczania się wypustek komórek nerwowych osłonkami mielinowymi. Zaczyna się jeszcze w okresie życia płodowego i postępuje niemal przez całe życie. Istnieją doniesienia, że ostatnie obszary mózgu ulegają mielinizacji dopiero w drugiej połowie piątej dekady naszego życia.

MEDIATOR (NEUROPRZEKAŹNIK) SYNAPTYCZNY – substancje chemiczne, których zadaniem jest przeniesienie impulsu nerwowego w synapsie. Mediator jest wydzielany w zakończeniu aksonu, a jego obecność wpływa na pobudzenie dendrytu kolejnej komórki wywołując pobudzenie. Są specyficzne dla określonych szlaków nerwowych. Odpowiedni poziom produkcji i wydzielania neuroprzekaźników jest niezbędny do prawidłowego działania układu nerwowego.

MEM – umowna jednostka informacji, której dystrybucja odbywa się drogą przekazu kulturowego między innymi w procesach nauczania i wychowania. Memem może być wszystko, co może być przekazywane w zrozumiały dla innych sposób i ma znaczenie dla ich działania w systemie społecznym. Może to być informacja przekazana za pośrednictwem języka albo pozawerbalnie, w postaci umownego gestu, zwyczajowego zachowania czy też uzewnętrznienie reakcji emocjonalnej.

MEMOTYP – zbiór memów obecnych w umyśle jednej osoby. Warunkuje jej zachowanie, światopogląd, relacje z innymi ludźmi. Ponieważ wciąż przyswajamy nowe memy i weryfikujemy znaczenie przyswojonych wcześniej, należy założyć, że memotyp podlega ciągłym zmianom i modyfikacjom. Zbiory memów w memotypie tworzą kompetencje.

MÓZG SPOŁECZNY – zbiór struktur mózgowia zaangażowanych w reakcje związane z aktywnością społeczną. W skład mózgu społecznego wchodzą zarówno nowsze struktury, takie jak kora nadoczodołowa, jak i bardzo stare ewolucyjnie struktury takie jak ciała migdałowate. Prawidłowe współdziałanie składowych mózgu społecznego zapewnia nam możliwość reagowania na zachowania innych ludzi, rozumienie ich intencji oraz oczywiście możliwość wpływania na ich emocje.

NEURON – komórka nerwowa. Podstawowa jednostka budowy ośrodkowego układu nerwowego. Składa się z części przyjądrowej oraz wypustek: zwykle długiego i pojedynczego aksonu oraz krótkich, licznych i silnie rozgałęzionych dendrytów. 

NEUROPLASTYCZNOŚĆ – to bardzo szerokie pojęcie dotyczące wielu poziomów systemu jakim jest układ nerwowy. Najogólniej określamy tak wszystkie zmiany zachodzące w układzie nerwowym pod wpływem przetwarzanej w nim informacji. Mogą dotyczyć zmian w aktywności synaps, liczby i jakości wypustek komórek nerwowych a nawet zmian w strukturze pewnych części mózgu. Zjawisko to jest podstawą funkcjonowania pamięci oraz procesów uczenia się.

OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY (OUN) – nazywamy tak mózg wraz z rdzeniem kręgowym. W OUN leżą ośrodki nerwowe zarządzające praktycznie wszystkimi funkcjami organizmu.

OWODNIA – jedna z błon płodowych, które wykształcają się u ssaków oraz ptaków w trakcie życia płodowego. Owodnia tworzy wokół zarodka przestrzeń wypełnioną płynem owodniowym o składzie przypominającym nieco wodę morską.

PULA GENOWA POPULACJI – zbiór wszystkich genów występujących w genotypach osobników tworzących daną populację. Jako całość stanowi genetyczne zasoby populacji. Różnorodność genów występujących w puli genowej decyduje o zakresie zmian ewolucyjnych do jakich zdolna jest dana populacja. Jej zubożenie, na przykład w wyniku wyginięcia większości osobników, jest bardzo niebezpieczne.

RECEPTORY KOMÓREK – Struktury złożone najczęściej z białek i cukrów, które są zdolne do selektywnego (wybiórczego) wiązania się z określonymi substancjami. Najczęściej są one specyficzne dla określonej grupy komórek (na przykład dla neuronów). Oznacza to, że substancje wytwarzane przez organizm i wydzielane do krwi, chociaż mają kontakt z większością komórek organizmu, działają jedynie na niektóre z nich (te, które posiadają odpowiadające im receptory). Receptory komórek pozwalają także odróżnić komórki własne organizmu od obcych. Daje to możliwość działania układowi odpornościowemu, ale stanowi także spory problem w przypadku przeszczepów. Żeby przeszczep mógł się udać, trzeba znaleźć dawcę, którego komórki posiadają receptory zbliżone do receptorów biorcy.

PŁATY KORY MÓZGU – kora mózgu każdej z półkul podzielona została na obszary, którym przypisuje się określone funkcje. Granice płatów nie są ostre, a ich funkcje często uzupełniaj a się  wzajemnie. Wyróżniamy cztery płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy i potyliczny.

PŁAT CZOŁOWY – przednia część kory obu półkul. Jest najczęściej wiązany z świadomością oraz najwyższymi funkcjami poznawczymi (pora przedczołowa). Wiąże się z nim zdolności do planowania działań, działanie pamięci, zdolność do oceny sytuacji, emocjonalną ocenę sytuacji, przewidywanie konsekwencji działań.

PŁAT CIEMIENIOWY – górno-boczna część półkul. Kora w tym obszarze najczęściej wiązana jest z czuciem (dotyku, bólu, temperatury), orientacją przestrzenną, panowaniem ruchów celowych, rozpoznawaniem ruchów wykonywanych przez innych ludzi. Jest również prawdopodobnie miejscem, w którym dochodzi do integracji tego, co widzimy z tym, co robimy. Ta część kory ma także znaczenie w rozumieniu pojęć abstrakcyjnych.

PŁAT POTYLICZNY – zwyczajowo wiązany z widzeniem. Zawiera korę wzrokową. Kora w tym obszarze dokonuje analizy koloru, położenia, głębi, decyduje także o tym, które z informacji mają podlegać dalszej analizie, jest więc miejscem selekcji informacji wzrokowej.

PŁAT SKRONIOWY – jest podstawą analizy informacji dźwiękowej. Odpowiada za rozumienie języka, ale także rozpoznawanie innych dźwięków i ich interpretację. Jest także miejscem rozpoznawania twarzy oraz innych dobrze znanych obiektów i ich kategoryzacji. Ma związek z pamięcią dźwięków oraz rozpoznawaniem zapachów.

SYNAPSA – to miejsce, w którym akson (neuryt) jednej komórki nerwowej styka się z dendrytem kolejnej. Składa się z dwóch rozszerzeń zwanych kolbkami (przypominają zetknięte ze sobą denkami kolby laboratoryjne). Za pomocą mediatorów synaptycznych, czyli chemicznych przekaźników, synapsa pozwala na przejście impulsu nerwowego z jednego neuronu na drugi, umożliwia zatem przekazywanie informacji w sieci neuronalnej naszych mózgów. Synapsy są bardzo liczne, a ich aktywność decyduje o większości procesów zachodzących w układzie nerwowym.

TEORIA UMYSŁU (MENTALIZACJA) – zdolność do przypisywania innym osobom stanów mentalnych. Prowadzi do rozumienia i przewidywania ich zachowań społecznych. Terminy te najczęściej stosowane są zamiennie, jednak część specjalistów widzi w mentalizacji specyficzną formę poznania społecznego, rodzaj psychicznej wyobraźni, która pozwala traktować zachowanie własne i innych osób w kategoriach intencjonalnych. Takie rozróżnienie ma znaczenie w diagnostyce.

UKŁAD NAGRODY – to złożony zbiór struktur, z których większość związana jest z elementami układu limbicznego. Jego pobudzenie uaktywnia szlaki dopaminergiczne, które powodują aktywność w obszarze przedczołowym i wydzielanie dopaminy. Jednocześnie aktywność jąder półleżących powoduje pojawienie się peptydów o działaniu zbliżonym do opioidów. Daje to poczucie przyjemności i motywuje do powtarzania działań, które wywołują reakcję układu nagrody. Układ ten powstał u zwierząt po to, żeby wzmacniać zachowania zwiększające prawdopodobieństwo przetrwania, takie jak poszukiwanie pożywienia czy partnera rozrodczego. U ludzi układ nagrody znajduje się pod kontrolą kory przedczołowej, która reguluje jego aktywność, chociaż nie zawsze dostatecznie sprawnie. Wiele substancji (alkohol, narkotyki) i wiele zachowań powoduje siną stymulację układu nagrody i nie zawsze kora przedczołowa jest w stanie sprostać wyzwaniom. Może to prowadzić do uzależnienia od przyjemności odczuwanych podczas pobudzenia układu nagrody. Nieco upraszczając, uzależniamy się nie od czynnika zewnętrznego a od następstw aktywności układu nagrody, które te czynniki wywołują.

WYSPA (KORA WYSPY) – parzysta część kory leżąca w okolicach płata skroniowego. Jest niewidoczna na powierzchni mózgu. Czasem uznawana jest za kolejny, piąty płat kory. Uważana jest za źródło naszych uczuć takich jak ból, wstręt, złość ale także duma i pożądanie.

ZAKRĘT OBRĘCZY – obszar kory leżący na dnie bruzdy pośrodkowej (dzielącej obie półkule). Jest częścią układu limbicznego. Jego aktywność wiązana jest z emocjami, a uszkodzenie tej części kory prowadzi do deficytów w zakresie empatii.

ZAKRĘT WRZECIONOWATY – fragment kory skroniowej odpowiedzialny za rozpoznawanie twarzy oraz interpretację widocznych na nich emocji. Ostatnio zauważono, że zakręt wrzecionowaty jest także aktywny w czasie, kiedy ludzie znający się na czymś (eksperci) obserwują obiekty związane z tym, w czym są ekspertami. Twarze znajomych są dla nas ważne w życiu społecznym, jesteśmy więc w tym zakresie ekspertami. Być może więc ta część płata skroniowego pełni także inne istotne funkcje.