R1Wm9eW3eoH8i
Ilustracja przedstawia ludzką głowę z prawego profilu z anatomiczną budową mózgu i fragmentem kręgów szyjnych.

Układ nerwowy

Nerwy czaszkowe przebiegają głównie w obrębie głowy i szyi, unerwiając czuciowo i ruchowo odpowiednie obszary organizmu.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Obwodowy układ nerwowy

Twoje cele
  • Przedstawisz budowę i funkcje nerwów człowieka.

  • Omówisz drogę impulsu nerwowego w łuku odruchowym.

  • Porównasz rodzaje odruchów.

  • Przedstawisz  rolę odruchów warunkowych w procesie uczenia się.

Obwodowy układ nerwowy składa się z nerwów czaszkowych, nerwów rdzeniowych, zwojów nerwowych oraz receptorów czuciowychreceptory czuciowereceptorów czuciowych (odbierających bodźce ze środowiska wewnętrznego i zewnętrznego). Wyróżnia się w nim część somatyczną, czyli somatyczny układ nerwowy, który unerwia skórę i mięśnie oraz część autonomiczną, czyli autonomiczny układ nerwowy, który unerwia narządy wewnętrzne. Dzięki obwodowemu układowi nerwowemu organizm może reagować na bodźce zewnętrzne i wewnętrzne, utrzymując homeostazę i koordynując odpowiedzi fizjologiczne.

receptory czuciowe

Elementy budujące układ nerwowy obwodowy

Nerwy stanowią drogę, którą przepływają impulsy nerwowe między centralnym układem nerwowym a pozostałymi częściami organizmu. 

ROGNEQZSNQJES
Budowa nerwu
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Każdy nerw jest pęczkiem równolegle ułożonych wypustek komórek nerwowych - aksonów. Poszczególne aksony w nerwie są otoczone osłonką łącznotkankową - śródnerwiem, a w niektórych nerwach również osłonką mielinową. Taki pojedynczy akson wraz z osłonkami nazywany jest włóknem nerwowym. Pęczki aksonów w nerwie otoczone są przez onerwie, zbudowane z kilku warstw koncentrycznie ułożonych komórek tkanki łącznej. Strukturą otaczającą cały nerw jest natomiast nanerwie. W nerwie znajdują się również naczynia krwionośne, dostarczające do aksonów tlen i składniki odżywcze. 

Rodzaje nerwów – podział funkcjonalny

Nerwy można klasyfikować na różne sposoby. Jednym z podstawowych kryteriów jest kierunek przewodzenia bodźca. Na tej podstawie wyróżnia się: nerwy czuciowe, nerwy ruchowenerwy mieszane.

R13S7K2XP8NN6
Nerwy czuciowe (doprowadzające, aferentne, czuciowe) Przebiegają w kierunku dośrodkowym, przewodząc impulsy nerwowe powstałe w receptorach narządów odbiorczych (wzroku, słuchu, smaku, bólu, dotyku) do centralnego układu nerwowego (mózgowia, rdzenia kręgowego)., Nerwy ruchowe (odprowadzające, eferentne, ruchowe) Przebiegają w kierunku odśrodkowym, przewodząc informacje z centralnego układu nerwowego (mózgu, rdzenia kręgowego) do narządów wykonawczych: mięśni i gruczołów., Nerwy mieszane (asocjacyjne, kojarzeniowe) Stanowią ogniowo pośrednie między neuronami czuciowymi i ruchowymi oraz innymi nerwami mieszanymi. Składają się zarówno z włókien czuciowych, jak i ruchowych.

Zwój nerwowy to skupisko ciał komórek neuronów występujące poza ośrodkowym układem nerwowym, czyli poza mózgowiem i rdzeniem kręgowym. Zwoje pełnią funkcję przekaźnikową – pośredniczą w przekazywaniu impulsów nerwowych pomiędzy różnymi częściami układu nerwowego.

Somatyczny układ nerwowy

Somatyczny układ nerwowy odbiera za pośrednictwem receptorów bodźce ze środowiska zewnętrznego i umożliwia reakcję na nie, kierując przy udziale mózgowia pracą mięśni szkieletowych. Składa się z 12 par nerwów czaszkowych oraz 31 par nerwów rdzeniowych.

Rau0D9b3IvqAj
Nerwy opuszczające mózgowie tworzą 12 par nerwów czaszkowych, a te, które opuszczają rdzeń kręgowy – 31 par nerwów rdzeniowych. Wraz z należącymi do nich zwojami nerwowymi składają się one na obwodowy układ nerwowy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Dwanaście par nerwów czaszkowych wychodzi z mózgowia: dziesięć par z pnia mózgu i dwie pary z mózgu. Są wśród nich zarówno nerwy czuciowe, ruchowe, jak i mieszane. Nerwy czaszkowe unerwiają okolice głowy i szyi, odpowiadając za odbiór wrażeń zmysłowych, pracę mięśni i funkcje wydzielnicze gruczołów, np. łzowych czy ślinowych. Jedynie nerw błędny wychodzi poza obręb głowy, unerwiając narządy wewnętrzne. 

REgPb4nI8Uypc
Ilustracja przedstawia usytuowanie oraz opis poszczególnych, dwunastu nerwów czaszkowych leżących w obrębie głowy człowieka. W centralnej części ilustracji znajduje się mózg, odchodzą od niego linie - to włókna czuciowe lub ruchowe w zależności od specyfiki danego nerwu. Przy poszczególnych opisach są ilustracje z danym narządem lub narządami, których nerw dotyczy. Opisano: 1. Na ilustracji znajduje się ludzka głowa z zaznaczonym obszarem w pobliżu nosa. I nerw węchowy. Nerw czuciowy. Przekazuje z narządu węchu do mózgowia impulsy nerwowe wywołane chemicznymi bodźcami zapachowymi., 2. Na ilustracji jest anatomiczny rysunek ludzkiej gałki ocznej. Do gałki ocznej biegną dwa włókna czuciowe. II nerw wzrokowy. Nerw czuciowy. Przekazuje z narządu wzroku do mózgowia impulsy nerwowe wywołane bodźcami świetlnymi działającymi na siatkówkę., 3. Na ilustracji jest anatomiczny rysunek ludzkiej gałki ocznej. Do gałki ocznej biegną trzy włókna ruchowe – do przedniej (nerw okoruchowy), środkowej (nerw bloczkowy) i tylnej części oka, poza siatkówką (nerw odwodzący). a. III nerw okoruchowy. Nerw ruchowy. Kontroluje mięśnie poruszające gałką oczną oraz zaopatruje we włókna przywspółczulne mięsień zwieracz źrenicy (reguluje średnicę źrenicy) oraz mięsień rzęskowy (odpowiada za akomodację oka)., b. IV nerw bloczkowy. Nerw ruchowy. Kontroluje mięśnie poruszające gałką oczną., c. VI nerw odwodzący. Nerw ruchowy. Kontroluje mięśnie poruszające gałką oczną., 4. Na ilustracji zaznaczono i opisano V nerw trójdzielny. Zaznaczono całą twarz podzieloną na trzy części różniące się kolorami wraz z trzema włóknami czuciowymi. W mózgu człowieka zaznaczono obszar biegnący od skroni w kierunku mózgu, w tył. Tam jest włókno ruchowe. Opisano: V nerw trójdzielny. Nerw mieszany. Tworzy trzy gałęzie: nerw oczny, szczękowy, żuchwowy. Przewodzi do mózgowia impulsy nerwowe wywołane bodźcami dotykowymi pochodzącymi z receptorów skóry twarzy oraz bodźcami smakowymi z języka. Ostatnia gałąź również unerwia ruchowo mięśnie policzków i żuchwy., 5. VII nerw twarzowy. Na ilustracji zaznaczono część twarzy człowiek poniżej oczu, jamę ustną, policzki, szyję. Na drugim obrazku uwzględniono mięśnie twarzy. Opisano: VII nerw twarzowy. Nerw mieszany. Zaopatruje ruchowo mięśnie mimiczne twarzy oraz unerwia ślinianki i gruczoły łzowe. Ponadto wraz z nim biegną włókna smakowe z przedniej części języka., 6. VIII nerw przedsionkowo‑ślimakowy. Na ilustracji jest spiralnie skręcony ślimak w uchu wraz z kanałami. Opisano: VIII nerw przedsionkowo‑ślimakowy. Nerw czuciowy. Przewodzi do mózgowia impulsy nerwowe wywołane bodźcami mechanicznymi w narządzie słuchu i równowagi., 7. Na ilustracji zaznaczono obszar żuchwy oraz szyi. IX nerw językowo‑gardłowy. Nerw mieszany. Unerwia ruchowo mięśnie gardła i podniebienia, natomiast czuciowo gardło. Ponadto odbiera bodźce smakowe z tylnej części języka., 8. Na ilustracji znajduje się ludzkie ucho oraz narządy wewnętrzne, między innymi żołądek, jelita. X nerw błędny. Nerw mieszany. Przewodzi do mózgowia impulsy nerwowe wywołane bodźcami działającymi na receptory w licznych narządach wewnętrznych np. krtani, tchawicy, żołądku. Unerwia ruchowo mięśnie podniebienia, gardła, krtani i przełyku; zaopatruje we włókna przywspółczulne serce i narządy jamy brzusznej., 9. Ilustracja przedstawia zaznaczone obszary na szyi. XI nerw dodatkowy. Nerw ruchowy. Unerwia mięśnie szyi i górnej obręczy barkowej., 10. Na ilustracji zaznaczono okolice żuchwy. XII nerw podjęzykowy. Nerw ruchowy. Kontroluje mięśnie odpowiedzialne za ruchy języka.
Nerwy czaszkowe.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nerwy rdzeniowe to nerwy wychodzące z rdzenia kręgowego. Każdy z nich powstaje z połączenia dwóch korzeni nerwowych: przedniego (ruchowego)tylnego (czuciowego), które łączą się już poza kanałem rdzeniowym. Nerwy rdzeniowe należą do nerwów mieszanych zawierających włókna czuciowe i ruchowe. W niektórych występują dodatkowo jeszcze włókna autonomiczne.

R1UHtNeFqsc9l1
Ilustracja przedstawia schemat budowy nerwu rdzeniowego połączonego z rdzeniem kręgowym. W nerwie rdzeniowym korzenie przednie (brzuszne) i tylne (grzbietowe) łączą się w obrębie kanału kręgowego i wychodzą przez otwory międzykręgowe kręgosłupa jako parzyste nerwy rdzeniowe. Skupienia komórek czuciowych tworzą zwoje nerwowe. Od rogów przednich utworzonych z ciała komórek ruchowych wychodzą włókna ruchowe tworzące korzenie przednie (brzuszne, ruchowe). Do każdego rogu tylnego utworzonego z komórek odbierających informacje z neuronów czuciowych docierają włókna nerwów tworzące korzenie tylne (czuciowe). W budowie rdzenia kręgowego możemy wyróżnić istotę białą zbudowaną z wypustek nerwowych i leżących między nimi komórek glejowych. Na obwodzie rdzenia kręgowego i otacza istotę szarą, która tworzy parzyste rogi przednie i tylne.
Budowa nerwu rdzeniowego (z lewej). Po prawej stronie znajduje się rdzeń kręgowy.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nerwy rdzeniowe tworzą układ piętrowy. Pierwsza para odchodzi na poziomie pierwszego kręgu szyjnego (między kością potyliczną a pierwszym kręgiem szyjnym zwanym atlasem). Ostatni nerw rdzeniowy odchodzi na wysokości pierwszego kręgu guzicznego. Nerwy rdzeniowe przewodzą informacje czuciowe i ruchowe z obszaru ciała, który unerwiają. 

RNNjv2B5b9E8f
Rdzeń kręgowy wraz z odchodzącymi od niego nerwami oraz ich stosunek do odpowiednich kręgów kręgosłupa.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

W naturalnych warunkach zarówno mózgowie, jak i rdzeń kręgowy, mają kolor różowy. Dopiero po utrwaleniu tkanki lub narządu, czyli po wykonaniu perfuzji solą fizjologiczną i paraformaldehydem lub formaliną, preparat staje się szaro‑biały.

Odruchy i ich podłoże anatomiczne

Podstawową czynnością układu nerwowego jest odruch, który jest automatyczną, szybką, powtarzalną reakcją organizmu na bodziec zewnętrzny lub wewnętrzny, zachodzącą za pośrednictwem układu nerwowego. 

Reakcje odruchowe zachodzą w obrębie zespołu struktur tworzących tzw. łuk odruchowy – jest to droga, jaką przebywa impuls nerwowy od receptora (odbierającego bodziec) do efektora (wykonującego reakcję). 

Łuk odruchowy

Łuk odruchowy składa się z pięciu elementów: receptora, drogi czuciowej, ośrodka nerwowego, drogi ruchowejefektora.

RPzaKDa0wSvCD
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
RLO9O24AKPU44
Schematyczne przedstawienie łuku odruchowego
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Typy łuków odruchowych

Łuki odruchowe można podzielić na kilka typów w zależności od ich budowy. 

Łuk odruchowy monosynaptyczny (dwuneuronowy) zbudowany jest z neuronu czuciowego i ruchowego. Zawiera jedną synapsę nerwową. Receptor i efektor występują w tym samym narządzie (np. rozciągnięcie receptorów w mięśniu czworogłowym uda powoduje skurcz jego włókien mięśniowych).

odruch kolanowy
odruch piętowy (skokowy)

Łuk odruchowy dwusynaptyczny (trójneuronowy) zawiera dwie synapsy. Między neuronem czuciowym a ruchowym występuje jeden neuron pośredniczący. Receptor i efektor znajdują się w różnych narządach (np. zgięcie kończyny górnej na skutek oparzenia palca).

R1arUfr6T3QOw1
Łuk odruchowy dwuneuronowy i łuk odruchowy trójneuronowy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W łuku odruchowym polisynaptycznym (wieloneuronowym) między neuronem czuciowym a ruchowym występuje kilka neuronów pośredniczących oraz więcej niż dwie synapsy nerwowe (np. odruch zginania, odruch brzusznyodruch brzusznyodruch brzuszny, odruch mosznowyodruch mosznowyodruch mosznowy, odruch podeszwowyodruch podeszwowyodruch podeszwowy).

odruch podeszwowy
odruch mosznowy
odruch brzuszny
Ciekawostka

Badanie odruchu zwanego objawem BabińskiegoBabiński JózefBabińskiego stosuje się w diagnostyce pediatrycznej. Odruch ten występuje u zdrowych dzieci do końca pierwszego roku życia. Jest to grzbietowe odgięcie palucha i rozstawienie pozostałych palców nogi po podrażnieniu mechanicznym wzdłuż zewnętrznego brzegu podeszwowej strony stopy. Brak tej reakcji świadczy o uszkodzeniu ośrodków ruchowych kory mózgu lub dróg nerwowych (tzw. szlaków piramidowych), biegnących od kory mózgowej do neuronów ruchowych rdzenia kręgowego – jest to jeden z najważniejszych objawów w neurologii. Odruch ten został opisany w 1896 r. przez Józefa Babińskiego.

Babiński Józef
bg‑blue

Przykładem łuku odruchowego jest odruch rogówkowy. Polega on na silnym zaciśnięciu się powieki w momencie podrażnienia rogówki oka. Jego zadaniem jest ochrona gałki ocznej przed uszkodzeniem. Przeanalizuj symulację, a następnie wykonaj polecenie.

Kliknij podrażnienie rogówki, aby zaobserwować odruch rogówkowy.

Zapoznaj się z opisem symulacji.

1
RHS36ZBS57RHX1
Na symulacji przedstawiono odruch rogówkowy. Jest gałka oczna, a za nią w pewnej odległości przekrój przez rdzeń kręgowy. Oko dotknięto pędzelkiem, czyli dochodzi do stymulacji zakończeń neuronów czuciowych w odpowiedzi na podrażnienie rogówki. Impuls nerwowy jest przesyłany wzdłuż neuronu czuciowego (na symulacji w dolnej części gałki ocznej) do rdzenia kręgowego. Za pośrednictwem interneuronu w rdzeniu kręgowym impuls jest przekazywany do wielu neuronów ruchowych. Neurony ruchowe pobudzają efektory - mięśnie okrężne oczu. Na symulacji mięśnie biegną górną i dolną częścią gałki ocznej. Mięśnie kurczą się, powodując silne zaciśnięcie powiek.
Odruch rogówkowy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Na symulacji przedstawiono odruch rogówkowy. Jest gałka oczna, a za nią w pewnej odległości przekrój przez rdzeń kręgowy. Oko dotknięto pędzelkiem, czyli dochodzi do stymulacji zakończeń neuronów czuciowych w odpowiedzi na podrażnienie rogówki. Impuls nerwowy jest przesyłany wzdłuż neuronu czuciowego (na symulacji w dolnej części gałki ocznej) do rdzenia kręgowego. Za pośrednictwem interneuronu w rdzeniu kręgowym impuls jest przekazywany do wielu neuronów ruchowych. Neurony ruchowe pobudzają efektory - mięśnie okrężne oczu. Na symulacji mięśnie biegną górną i dolną częścią gałki ocznej. Mięśnie kurczą się, powodując silne zaciśnięcie powiek.

Polecenie 1
R14HEd7SMVh9M
Przeanalizuj grafikę interaktywną i określ, jaką rolę odgrywa neuron czuciowy w łuku odruchowym. (Uzupełnij).
R1YE5DzSqOwxG
Zapoznaj się z treścią grafiki interaktywnej i określ, jaką rolę odgrywa neuron czuciowy w łuku odruchowym. (Uzupełnij).
Podpowiedź
bg‑blue

Odruchy bezwarunkowe i warunkowe

Podstawowa klasyfikacja odruchów wyróżnia odruchy bezwarunkowewarunkowe.

Odruchy bezwarunkowe

Odruchy bezwarunkowe są wrodzonedziedzicznecharakterystyczne dla gatunku. Powstają w ośrodkach w rdzeniu kręgowym i ośrodkach podkorowych mózgowia (poza obszarem kory mózgowej), dlatego zachodzą automatycznie, bez udziału woliświadomości. Nie podlegają modyfikacjom w ciągu życia, a określony bodziec wywołuje zawsze taką samą reakcję efektora.

R1PF4jx8QtF7S1
Odruchy bezwarunkowe zachodzą bez udziału ośrodków kory mózgowej, dlatego pozwalają na szybką reakcję organizmu na bodziec i są głównie odruchami o charakterze obronnym.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Do odruchów bezwarunkowych należą: odruch źreniczny (reakcja źrenicy na zmiany intensywności oświetlenia), kolanowy (wyprost w kolanie po uderzeniu poniżej rzepki), podeszwowy (zgięcie palców stopy w odpowiedzi na mechaniczne podrażnienie receptorów skóry podeszwy stopy), odruchy charakterystyczne dla noworodków i niemowląt (ssania, chwytania), które wraz z rozwojem dziecka zanikają, odruch wydzielania śliny w odpowiedzi na podrażnienie receptorów smaku.

Wiele odruchów bezwarunkowych ma charakter obronny i powstaje w wyniku podrażnienia receptorów przez ciało obce (kichanie, kaszel, łzawienie).

Odruchy warunkowe

Odruchy warunkowe są nabyteindywidualne. Są odruchami wyuczonymi, które aby móc się utrwalać, wymagają powtórzeń. Gdy nie są wzmacnianie zanikają. Pozwalają na przystosowanie się organizmu do nowych warunków środowiska. Odpowiedź powstała w odruchu warunkowym jest wolniejsza w porównaniu z odruchem bezwarunkowym i w jej powstawaniu uczestniczą ośrodki kory mózgowej.

Wyróżnia się dwa rodzaje odruchów warunkowych: klasyczne (inaczej pawłowskie, od nazwiska Iwana Pawłowa, który opisał je po raz pierwszy) oraz instrumentalne

Odruchy warunkowe klasyczne powstają na podstawie odruchu bezwarunkowego. Warunkiem niezbędnym do ich wytworzenia jest skojarzenie bodźca kluczowego (bezkierunkowego) z bodźcem obojętnym

R7DzSJDz6mnUF
Rosyjski fizjolog, Iwan Pawłow, po raz pierwszy opisał występowanie odruchów warunkowych na przykładzie psa. Zauważył on, że zwierzę ślini się na sam widok pokarmu, jeszcze przed spożyciem. Badacz przytwierdził do ślinianek zwierzęcia próbkę zbierającą ślinę, a następnie ograniczył pole widzenia psa za pomocą drewnianej dykty (tak, aby nie mógł dostrzec miski z jedzeniem). Następnie kilka sekund przed podaniem pokarmu, wystawiał psa na działanie różnego rodzaju bodźców akustycznych (dźwięku kamertonu, dzwonka) i świetlnych. Po kilku próbach, na sam widok sygnału świetlnego lub dźwięku, badacz zaobserwował u psa wzmożoną pracę ślinianek. Miało to miejsce, nawet wówczas, gdy pies nie otrzymał następnie pożywienia. Za swoje osiągnięcia naukowe Pawłow uhonorowany został Nagrodą Nobla w 1904 roku.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1315EE6P9K3V1
Burrhus Frederic Skinner (1904–1990) – amerykański psycholog, jeden z twórców i najważniejszych przedstawicieli behawioryzmu. Chciał zostać pisarzem. Po niepowodzeniach pisarskich wstąpił na Uniwersytet Harvarda, gdzie zajmował się psychologią, rozwijając teorię warunkowania instrumentalnego. Swoją pracą naukową zapewnił sobie miejsce wśród największych psychologów XX w.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY 3.0.

Odruchy warunkowe instrumentalne również powstają na bazie odruchów bezwarunkowych. W przeciwieństwie do odruchów pawłowskich nie polegają jednak na prostym kojarzeniu bodźców, ale na kojarzeniu reakcji z konsekwencją. Jednym z pionierów badań nad odruchami instrumentalnymi był amerykański psycholog - B.F. Skinner. Jego klasyczne eksperymenty polegały na umieszczaniu zwierząt (głównie gołębi i gryzoni) w klatkach z systemem dźwigni i przycisków. Przebywając w klatce, zwierzę uczyło się, że naciśnięcie określonego przycisku prowadzi do otrzymania pokarmu (wzmocnienie pozytywne) lub uniknięcia rażenia prądem (wzmocnienie negatywne). 

R144d4LMbcU7x
Klatki Skinnera wewnątrz osłony, izolującej zwierzęta od otoczenia.
Źródło: Luis Dantas, Wikimedia Commons, domena publiczna.
bg‑blue

Przeprowadź symulację o odruchu bezwarunkowym i warunkowym, a następnie wykonaj polecenia.

Symulacja 1

Kliknij odruch bezwarunkowy lub odruch warunkowy, aby sprawdzić ich przebieg.

R14ULG28T3TRH1
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Symulacja interaktywna porównuje odruchy warunkowe i bezwarunkowe. Napis: Porównanie odruchów warunkowych i bezwarunkowych znajduje się w białym prostokącie na tle zdjęcia oka z brązową tęczówką. Pod spodem w białym prostokącie widnieje napis: Odruch bezwarunkowy, a w drugim białym prostokącie: Odruch warunkowy. Po kliknięciu na prostokąt z napisem: Odruch bezwarunkowy pojawia się biały prostokąt z napisem: Nakarm psa i literą „i” w okręgu, a obok niego animowana postać kremowego psa z czarnymi uszami i ogonem, który mruga oczami. Po najechaniu kursorem myszki na literkę „i” w okręgu pojawia się napis: Przyjmowanie i rozdrabnianie pokarmu są sygnałami do wydzielania śliny, która zmiękcza go i ułatwia jego przełykanie. Zwiększona produkcja śliny podczas jedzenia jest odruchem bezwarunkowym, wrodzonym. Po kliknięciu na prostokątne pole z napisem: Nakarm psa, pojawia się talerz z plastrem szynki, a z pyska psa zaczyna kapać ślina. Po kliknięciu na strzałkę w bok pojawia się kolejne pole z białym prostokątem, napisem: Zapal światło oraz postacią psa, nad którym widoczna jest żarówka. Po kliknięciu na to pole żarówka zapala się, a napis w prostokącie zmienia się na: Nakarm psa. Po kliknięciu na to pole żarówka zapala się, przed psem pojawia się talerz z plastrem szynki, a napis w prostokącie zmienia się na: Powtarzaj przy każdym posiłku przez 2 tygodnie. Przy pysku animowanej postaci psa pojawia się ślina, a ogon zaczyna się poruszać na boki. Po kliknięciu na strzałkę znajdującą się w lewym górnym rogu planszy wracamy do pierwszego ekranu w symulacji. Po kliknięciu na prostokąt z napisem: Odruch warunkowy pojawia się biały prostokąt z napisem: Zapal światło. Światło się zapala, a napis w prostokącie zmienia się na: Nakarm psa. Po kliknięciu na to pole żarówka zapala się, przed psem pojawia się talerz z plastrem szynki, a napis w prostokącie zmienia się na: Powtarzaj przy każdym posiłku przez 2 tygodnie. Przy pysku animowanej postaci psa pojawia się ślina, a ogon zaczyna się poruszać na boki. Po kliknięciu na strzałkę w bok pojawia się kolejne pole z białym prostokątem, napisem: Zapal światło i literą „i” w okręgu. Po najechaniu kursorem myszki na literkę „i” w okręgu pojawia się napis: Sygnał świetlny nie jest bezpośrednio związany z przyjmowaniem pokarmu, ale jeżeli zostanie wielokrotnie powtórzony łącznie z karmieniem, te dwa bodźce zostaną skojarzone. Zwiększona produkcja śliny na sygnał zapalenia żarówki jest odruchem warunkowym, wyuczonym. Aby utrzymać odruch, wspólne działanie bodźców musi być powtarzane. Po kliknięciu na pole z napisem: Zapal światło, przy pysku animowanej postaci psa pojawia się ślina, a ogon zaczyna się poruszać na boki.

Polecenie 2
R1KzUyEdRhGMh
Zapoznaj się z symulacją i określ, co w doświadczeniu Pawłowa stanowiło bodziec kluczowy, a co bodziec obojętny. (Uzupełnij).
Polecenie 3
RdmJAfZRIttJU
Jakie inne rodzaje bodźców mogą uruchomić odruch bezwarunkowy wydzielania śliny? (Uzupełnij).
bg‑blue

Proces uczenia się

W przeciwieństwie do instynktów i odruchów bezwarunkowych, które są wrodzonymi, automatycznymi i niewyuczonymi reakcjami, zachowania wyuczone powstają w wyniku doświadczenia i uczenia się.
Uczenie się to stosunkowo trwała zmiana zachowania lub wiedzy, wymagająca aktywnego działania, zdobywania nowych umiejętności i informacji.

Umysł z dużą łatwością łączy zdarzenia występujące blisko siebie lub kolejno po sobie. Na tej podstawie powstała jedna z najpowszechniejszych teorii uczenia się – uczenie się skojarzeniowe, inaczej: asocjacyjne (ang. associative learning). Przejawia się ono tworzeniem powiązań między bodźcami lub zdarzeniami, które współwystępują w danym środowisku. Mechanizm ten jest fundamentem dla trzech podstawowych rodzajów uczenia się:

  • warunkowania klasycznego;

  • warunkowania instrumentalnego (sprawczego);

  • uczenia się przez obserwację.

W przypadku warunkowania klasycznego i instrumentalnego uczenie się zachodzi przez bezpośrednie, osobiste doświadczanie. Natomiast uczenie się przez obserwację polega na naśladowaniu działań innych – jest więc ono silnie osadzone w realiach społecznych oraz kulturowych.

Znaczenie warunkowania w procesie uczenia się

R1RMGysTXIAs5
Dla kierowcy znak „Uwaga, niebezpieczny zakręt” stanowi bodziec warunkowy zapowiadający bodziec bezwarunkowy (zakręt), który wywołuje reakcję bezwarunkową (hamowanie).
Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Uczenie się przez nabywanie odruchów warunkowych (klasycznych i instrumentalnych) jest relatywnie prostym mechanizmem, stosowanym w tresurze zwierząt lub wychowywaniu małych dzieci, ponieważ nie potrafią się one uczyć z wykorzystaniem innych mechanizmów. Zwierzęta domowe dzięki warunkowaniu uczą się reagować na komendy, np. „siad” lub „podaj łapę”. Natomiast małe dziecko nie zrozumie jeszcze, dlaczego nie należy dotykać rozgrzanego żelazka – stwierdzenie, że się oparzy, będzie dla niego niejasne. Z tego powodu w wychowaniu dzieci stosuje się pozytywne wzmocnienie, gdy poprawnie wykonają one daną czynność ruchową, albo karę, gdy wykonają czynność groźną dla życia. Od pewnego wieku ludzie nie muszą otrzymywać nagrody po każdej poprawnie wykonanej czynności ruchowej, aby się jej nauczyć, jednak stosowanie wzmocnień sprawia, że uczenie się następuje dużo szybciej, a jego efekty są trwalsze.

Ciekawostka
Ri8gZqWH6jruC
Podstawą wystąpienia uzależnień od hazardu lub substancji psychoaktywnych jest proces warunkowania.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Za sprawą warunkowania powstają również uzależnienia. Chwilowe pozytywne odczucie (przyjemność, satysfakcja) wzmacnia chęć powtarzania czynności, np. uprawiania hazardu czy zażywania narkotyków, nawet jeśli długoterminowe skutki mogą być zgubne lub śmiertelne.

Pamięć i jej klasyfikacja

Pamięć jest procesem zapisywania, przechowywania i odtwarzania doświadczeń z naszej aktywności. Żyjąc gromadzimy ślady pamięciowe – engramyengramengramy. Wykorzystujemy je planując i działając. Różnice między engramami, procesami ich tworzenia i czasem ich przechowywania w układzie nerwowym są przyczyną powstania kilku klasyfikacji pamięci.

engram

W związku z różnym czasem przechowywania śladów pamięciowych w ośrodkowym układzie nerwowym, wyróżnia się cztery rodzaje pamięci: sensoryczną, krótkotrwałą, długotrwałą oraz operacyjną.

Pamięć sensoryczna

Jest określana jako ultrakrótka (jej czas trwania wynosi do ok. 0,5 sek.) i charakteryzuje się dużą pojemnością, czyli mnogością jednocześnie odbieranych bodźców. Ten rodzaj pamięci służy do krótkotrwałego, ok. półsekundowego, przechowywania informacji docierających do narządów zmysłów i w nich jest zlokalizowana. Zasadniczo wszystko co widzimy, słyszymy, czujemy, nawet jeżeli nie jesteśmy tego świadomi – jest gromadzone w pamięci sensorycznej. Przykładowo: po dotknięciu czujemy przez pewien czas dotyk, mimo że nie jesteśmy już w kontakcie z przedmiotem, którego dotknęliśmy. To samo z dźwiękiem, ruchem itp.

Pamięć krótkotrwała (świeża)

Trwa od kilku sekund do kilku minut i ma znacznie ograniczoną pojemność. Aby informacje utrzymały się w pamięci świeżej, wymagają ciągłych powtórzeń. Dzieje się tak np. przy zapamiętywaniu nowego numeru telefonu. Ten typ pamięci łatwo ulega zaburzeniom po dotarciu nowych, konkurencyjnych bodźców. Jeśli informacje magazynowane w pamięci krótkotrwałej nie są powtarzane ulegają osłabieniu i są wypierane przez nowe ślady pamięciowe. Engramy pamięci świeżej, w wyniku procesów konsolidacji, przekazywane są do pamięci odległej.

Pamięć długotrwała (odległa)

Gromadzi ślady pamięciowe nieograniczonej ilości doznań. Utrzymuje się długo, często nawet całe życie. Engramy z pamięci odległej nie wymagają ciągłego powtarzania. Ten rodzaj pamięci stanowi trwały magazyn zakodowanych śladów pamięciowych o praktycznie nieograniczonej pojemności i czasie przechowywania. Pamięć długotrwała występuje w dwóch postaciach:

  • deklaratywnej (opisowej)

  • proceduralnej

Pamięć operacyjna (bezpośrednia)

To rodzaj pamięci wykorzystywany w czasie wykonywania skomplikowanych czynności. Pamięć bezpośrednia związana jest z jednoczesnym wykorzystywaniem różnych engramów (pamięci sensorycznej, świeżej i odległej) w celu zaplanowania i wykonania konkretnego zadania. Przykładem zadań wykonywanych w oparciu o pamięć operacyjną może być jazda samochodem na określonej trasie, a także gra na instrumencie muzycznym z wykorzystaniem zapisu nutowego.

Powyższy podział na rodzaje pamięci opiera się na rozróżnieniu powstawania krótkotrwałych, wielotygodniowych i wieloletnich śladów pamięciowych. Pamięć można jednak dzielić także ze względu na to, który ze zmysłów dostarcza jej materiału. Wyróżnia się wtedy pamięć wzrokową, słuchową i ruchową.

Skuteczne przeprowadzanie warunkowania

Aby proces warunkowania był skuteczny, czyli zakończył się szybkim i względnie trwałym efektem w postaci nowej reakcji warunkowej, należy zwrócić uwagę na kilka czynników.

  • Każdy proces uczenia przebiega szybciej i skuteczniej przy braku niepotrzebnych bodźców odwracających uwagę (dystraktorów).

  • Ważnym aspektem jest również motywacja, która w przypadku psów Pawłowa lub szczurów Skinnera była obecna dzięki zastosowaniu deprywacji pokarmowejdeprywacja pokarmowadeprywacji pokarmowej.

  • Warunkowanie jest procesem, który wymaga powtórzeń. Ich liczba jest zależna od wielu czynników.

  • Ważne jest, by warunki, w których dokonywane są kolejne powtórzenia, były takie same lub zbliżone do siebie.

  • Nagroda musi być atrakcyjna, aby mogła pełnić funkcję wzmocnienia. Podobnie, kara musi być dotkliwa, aby zwierzę czuło potrzebę jej unikania.

  • Podanie bodźców pozytywnych lub negatywnych musi być nieuniknione i muszą one wystąpić z niedużym opóźnieniem po danej reakcji. Zbyt długie odroczenie wzmocnienia powoduje, że proces warunkowania nie zachodzi w ogóle, gdyż nie następuje asocjacjaasocjacjaasocjacja wykonanego działania z podanym bodźcem.

deprywacja pokarmowa
asocjacja

Metody efektywnej nauki

Podczas zdobywania wiedzy korzystamy z różnych metod ułatwiających uczenie się, takich jak mnemotechniki i graficzne przedstawianie zagadnienia.

Mnemotechniki

Mnemotechniki to techniki pamięciowe wykorzystujące skojarzenia. Pozwalają na szybsze zapamiętywanie oraz przechowywanie i odtwarzanie informacji. Wśród nich wyróżnia się strategie łączenia słów w listy i pary, układanie akronimów i akrostychów, układanie rymów. Mnemotechniki umożliwiają zapamiętanie słów, jednak bez informacji o możliwości ich wykorzystania.

Zakładki

Metoda ta polega na wykorzystaniu wcześniej stworzonych systemów obrazkowych (liczbowych) lub alfabetycznych. Technika zakładek obrazkowych polega na przypasowaniu obrazka do jednej z liczb z zakresu od 0 do 10. Rysunki te powinny w jakiś sposób ją przypominać, np. zawierać w swoim kształcie. Technika ta wykorzystywana jest do zapamiętywania ciągu liczb. Za pomocą przypisanych do cyfr rysunków układa się historyjkę. Przypomnienie sobie jej umożliwia „rozkodowanie” kolejnych cyfr. Podobnie jest w przypadku metody zakładek alfabetycznych, w której do każdej litery alfabetu przypisuje się łatwe do wizualizacji słowo, z którym układa się historyjkę.

Przykład: 
Do zapamiętania numer 819249

8- bałwan, 1 – świeczka, 9 – niebieski balonik, 2 – łabędź, 4 – statek, 9 – niebieski balonik 
Ulepiliśmy bałwana, ale moja siostra przyszła z zapaloną świeczką i przez przypadek go ogrzała, w wyniku czego bałwan się roztopił. W ramach pocieszenia dałem jej do zabawy niebieski balonik. Chwilę później zobaczyliśmy, że na powstałej po bałwanie kałuży pływa łabędź. Zaproponowałem, że możemy puszczać na tafli kałuży papierowe statki. Moja siostra tak się ucieszyła, że biegnąc po kartki, wypuściła niebieski balonik.

Łańcuchowa metoda skojarzeń

Łańcuchowa metoda skojarzeń polega na wyobrażeniu sobie absurdalnej, pełnej humoru i kolorów historyjki, w której kolejno zostały zawarte zapamiętywane słowa.

Przykład: 
Słowa do zapamiętania – kalafior, koszyk, kurczak, śliwki, motyl, krzesło

Wielki, biały kalafior z zielonymi liśćmi leży w koszyku na stole w kuchni. Jego widok sprawia, że staję się głodna i przypominam sobie o gotowaniu obiadu. Wstawiam ogromnego kurczaka do ciemnego metalowego garnka, aby gotował się na rosół. Zapach wydobywający się z kuchni przypomina mi o zabawie u babci na wsi. Często z jej okna czuć było zapachy ciast ze śliwkami. Biegałam wtedy za żółtymi motylami, które siadały na drewnianych krzesłach ogrodowych.

Akronimy (skrótowce)

Metoda akronimów polega na wykorzystaniu skrótów złożonych nazw, np. WUM (Warszawski Uniwersytet Medyczny), NBP (Narodowy Bank Polski) lub zakodowaniu informacji składającej się z kilku elementów, np. dokumenty wymagane do rekrutacji o pracę to:
1. Podanie  
2. List motywacyjny  
3. Oświadczenie o niekaralności  
4. CV  
Z pierwszych liter można ułożyć skrót PLOC.

Akrostychy

Układanie zdań, w których pierwsze litery kolejnych słów tworzą zapamiętywany wyraz.

Przykład:  
ang. judge oznaczające sędzia
Jola ugotowała danie główne Ewie.

Twórcze zdania

Ta metoda polega na ułożeniu zdania, w którym kolejne wyrazy będą rozpoczynać się od liter będących pierwszymi w zapamiętywanych słowach. Znanym przykładem wykorzystania akronimów jest zapamiętywanie kolorów tęczy:  „Czemu patrzysz żabko zielona na głupiego faraona”  
Czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, granatowy, fioletowy

R1cd24TeSVNwK
Widok tęczy nad skałami Uluru w Australii.
Źródło: Vvfilippov, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
Rymonimy

W efektywnym zapamiętywaniu pomagają również rymonimy, czyli rymowane zdania zawierające informacje do zapamiętania, twierdzenia i wzory matematyczne.  Przykłady:

Nie dziel cholero nigdy przez zero

Kto -uje kreskuje, ten dostaje dwóję

Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody

Mindmapping

Mindmapping to sporządzenie graficznej notatki za pomocą słów‑kluczy powiązanych ze sobą liniami lub strzałkami, których groty sygnalizują charakter powiązania. Powstaje wtedy struktura promienista, która odwzorowuje ciąg skojarzeń. Podobnie jak w mnemotechnikach, wykorzystujemy więc wyobraźnię i skojarzenia. Mapy myśli pomagają powiązać ze sobą informacje oraz je uporządkować.

Informacje zawarte w takich mapach mają być nie tylko przejrzyście, ale i ciekawie przedstawiane, co ma ułatwić ich zrozumienie i zapamiętywanie. Mapy myśli można stosować w różnych dziedzinach życia: w szkole, w pracy, w domu – przy planowaniu urlopu czy imprezy. Przygotowując mapę myśli, uruchamiamy obie półkule mózgu – umieszczamy na mapie wcześniej zdobyte informację, porządkując je dzięki formom graficznym i kolorom.

Podsumowanie

  • Obwodowy układ nerwowy łączy ośrodkowy układ nerwowy (mózgowie i rdzeń kręgowy) z resztą ciała, umożliwiając przekazywanie informacji czuciowych i ruchowych.

  • Składa się z nerwów (czaszkowych i rdzeniowych), zwojów nerwowych oraz receptorów czuciowych.

  • Częściami obwodowego układu nerwowego są: układ somatyczny –  kontroluje ruchy mięśni szkieletowych (świadome reakcje) oraz układ autonomiczny - kontroluje pracą narządów wewnętrznych.

  • Nerwy to pęczki włókien nerwowych, czyli aksonów otoczonych wspólną osłonką. 

  • Wyróżniamy trzy rodzaje nerwów:
    - Czuciowe – przewodzą impulsy z receptorów do ośrodkowego układu nerwowego,
    - Ruchowe – przewodzą impulsy z ośrodkowego układu nerwowego do efektorów (np. mięśni),
    - Mieszane – zawierają zarówno włókna czuciowe, jak i ruchowe.

  • Łuk odruchowy to droga, którą impuls nerwowy przebywa od receptora do efektora, umożliwiając szybką reakcję organizmu na bodziec. Wyróżnia się łuki odruchowe monosynaptyczne, dwusynaptyczne i polisynaptyczne.

  • Łuki odruchowe monosynaptyczne – zawierają jedną synapsę między neuronem czuciowym a ruchowym (np. w odruchu kolanowym)

  • Łuki odruchowe dwusynaptyczne (trójneuronowe) - zawierają dwie synapsy, a między neuronem czuciowym a ruchowym występuje jeden neuron pośredniczący (np. zgięcie kończyny górnej na skutek oparzenia palca).

  • Łuki odruchowe polisynaptyczne – zawierają co najmniej jedną synapsę pośredniczącą (np. w odruch cofania ręki od gorącego przedmiotu).

  • Wyróżniamy różne rodzaje odruchów, czyli reakcji organizmu na bodziec:
    - Bezwarunkowe – obecne od urodzenia, nie wymagają uczenia się,
    - Warunkowe – powstają w wyniku doświadczenia i uczenia się, mogą ulec wygaszeniu.

  • Warunkowanie to proces uczenia się poprzez skojarzenie bodźca obojętnego z bodźcem wywołującym reakcję, prowadzący do wykształcenia odruchu warunkowego.

Ćwiczenia utrwalające

Ćwiczenie 1

Na schemacie przedstawiono drogę, jaką przebywa impuls nerwowy.

R13ZmBpJywfFW
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Nzu57FIy97t
Zaznacz odpowiedź, która prawidłowo opisuje drogę impulsu nerwowego. Możliwe odpowiedzi: 1. 1- receptor, 2- neuron ruchowy, 3- neuron czuciowy, 4- neuron kojarzeniowy, 5- efektor, 2. 1- efektor, 2- neuron czuciowy, 3- neuron kojarzeniowy, 4- neuron ruchowy, 5- receptor, 3. 1- receptor, 2- neuron czuciowy, 3- neuron kojarzeniowy, 4- neuron ruchowy, 5- efektor, 4. 1- neuron kojarzeniowy, 2- neuron ruchowy, 3- receptor, 4- neuron czuciowy, 5- efektor
Ćwiczenie 1
RR4mp9cq21oyd
Wskaż poprawne określenia. Impulsy nerwowe z efektorów receptorów do ośrodków centralnego układu nerwowego docierają neuronami eferentnymi aferentnymi, a neuronami dośrodkowymi odśrodkowymi wyprowadzane są do receptora efektora.
R1DBFNLTG217H
Ćwiczenie 2
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
W dwusynaptycznym łuku odruchowym występują... Możliwe odpowiedzi: 1. dwie synapsy i jeden neuron pośredniczący., 2. dwie synapsy i dwa neurony pośredniczące., 3. jedna synapsa i dwa neurony pośredniczące., 4. jedna synapsa i jeden neuron pośredniczący.
ROO7Z2DAQ8J4E
Ćwiczenie 3
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
RURTL79M78XRJ
Ćwiczenie 4
Poniżej wymieniono przykłady odruchów warunkowych i bezwarunkowych.
Wybierz i zaznacz prawidłowy rodzaj odruchu. Naciskanie hamulca w rowerze, gdy widzimy przed sobą kałużę warunkowybezwarunkowy
Mrugnięcie powiekami pod wpływem gwałtownego ruchu przed oczami bezwarunkowywarunkowy
Wydanie okrzyku bólu, w sytuacji, gdy ktoś stanął nam na stopę warunkowybezwarunkowy
Włączenie lampki na stoliku, przy którym wieczorem czytamy książkę bezwarunkowywarunkowy
Zapięcie pasów po zajęciu miejsca w samochodzie bezwarunkowy warunkowy
R1L6QUFBJQEFP
Ćwiczenie 5
Zaznacz wszystkie czynniki zwiększające skuteczność warunkowania. Możliwe odpowiedzi: 1. Brak dystraktorów, 2. Obecność silnej motywacji, 3. Duża ilość powtórzeń, 4. Stałe warunki przy przeprowadzaniu powtórzeń, 5. Jak najszybsze podanie bodźca apetytywnego lub awersyjnego, 6. Odroczenie podania bodźca apetytywnego lub awersyjnego, 7. Zmieniające się warunki przy przeprowadzaniu powtórzeń, 8. Jak najmniejsza ilość powtórzeń
Polecenie 4

Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.