Aki kiváncsi

az a cikk végén megtudja, hogy miért olvasta el a cikket.

Előszó

Aki megfigyelte a fiatal házi-, vagy más állatok magatartását tapasztalhatta, hogy az ismeretlentõl elõször félnek, majd a kiváncsiság fokozatosan legyõzi félelmüket és megközelítik az ismeretlen tárgyat, megszagolják, körüljárják stb. Megnyugodnak, mert megtanulták, hogy az a tárgy nem veszélyes számukra. Én is megfigyeltem állatokat és kialakult bennem az a felfogás, hogy az egyedi állatok (és az ember) életben maradásának alapvetõ feltételei a félelem, a kiváncsiság és az utánzási képesség. Évtizedekkel ezelõtt számomra, mint alapösztönt könyveltem el de, hogy miért és hogyan mûködik, arról halvány sejtelmem sem volt.
Nem is lehetett, mert csak 2003 nyarán jelent meg az az amerikai tanulmány, amely szenzációs kísérlet sorozatról számol be, és elõször a világon derült fény a kiváncsiság "mechanizmusára" az agyban. Az utánzás alapelvei pedig csak 2005-ben lettek leírva az u.n. tükörneuronok felfedezésével (Giacomo Rizolatti).

Az agy tanuló/jutalmazó rendszere

Bár kívánatos lenne a központi idegrendszer, az agy részletes ismerete, de nem feltétlen szükséges a cikk megértéséhez. Az azonban elkerülhetetlen, hogy a már elég régen felfedezett és szakkörökben általánosan ismert agy-funkcióval, a jutalmazó, vagy tanulási rendszerrel kezdjem. Egyes leírásokban az öröm-, vagy a boldogság-rendszer néven ismeretes. E cikkben ezentúl dopamin-rendszer néven fog szerepelni.
Kívülről rengeteg információ ömlik az agyba és tudnunk kell, mi fontos és mi felesleges, elhanyagolható? Ehhez kell egy  "mechanizmus", ami osztályoz, hogy mit kell megtartani. Itt jön a dopamin-rendszer a képbe, ami tulajdonképpen egy tanulógenerátor, ami a következőképpen működik:
Ha valami történik, ami a hasonlításnál pozítivként mérhető, vagyis ha olyan valami történt, amiről már eleve tudtuk, hogy pozitív, az unalmas, érdektelen, de ha váratlanul jobb, mint amit vártunk, ténylegesen egy összehasonlító folyamat történik.  Akkor, ha az eredmény pozitív, váratlanul jó dolog történt, akkor a középagyban (A10) a sejtek aktíválódnak és egy anyagot  (dopamint) választanak ki, amelynek egy része a homloklebenybe kerül. A kutatások már megállapították, ha a homloklebenybe dopamin érkezik, akkor az jobban működik. Azt jelenti,  hogy a sejtek többet dolgoznak, akkor több impulzus száguldozik a szinapszisokon keresztül, ami azok változásával jár, aminek az a következménye, hogy tanulunk valamit.
Tehát, ha az A10 sejtek aktívak, jól érezzük magunkat és tanultunk valamit.
A dopamin másik része azonban a nucleus accumbens-ba "folyik", melynek sejtjei fehérjét (hormont) állítanak elő. Ez az endogén hasonló anyag, mint opium. A neve: endogén opiát, vagy endrofin. Ez az anyag is a homloklebenybe kerül és ott a jó érzés, az öröm, a boldogság, a megelégedés érzetét "állítja elő".
Ezért  a megelégedés érzése, a tanulás folyamatával szorosan összefügg, nem lehet szétválasztani. Úgyis ki lehet fejezni, hogy a tanulás pozitív érzéssel (emócióval) van összekötve. A tanulás és az öröm ( a pozitív érzés) rendszere ugyan az.
Ebből az következik, hogy a tanulás tárgya érdekes és figyelemkeltő kell, hogy legyen, mert akkor a pozitív érzés a tanulást támogatja, lehetővé teszi.
A dopamin és endrofin termelés az ébrenlévő agyában kisebb nagyobb megszakítással és kisebb és nagyobb mennyiséggel állandóan folyik. Tehát nem úgy kell elképzelni, hogy ha nyerek a lottón, csak akkor ömlik a hormon, hanem, akár minden percben egy kicsit, ha éppen elégedettek vagyunk a környezetünkben  történő, vagy látható dolgokkal.

Kísérletek leírása

Az alább leírt kísérlet sorozatot többféle állaton ellenőrízték, most csak a majmokkal lefolytatottakat ismertetem.  A kísérleti majmok ketreceit felszereték egy jelző rendszerrel és egy csővezetékkel amelyen keresztül pl. mézcseppeket adagoltak, amelyet a majmok nagyon szeretnek. Amikor megjelent ez a jel:  néhány mp múlva a cső végén megjelent egy mézcsepp, amit a majom lenyalt. Ha ez a jel:  jelent meg nem folyt semmi a csőből.
 Egy bizonyos idő után megtanulta a majom a jelek értelmét és a deltoid (káró) alakú jelre nem reagált, viszont a 3 ágú levélre már annak megjelenése esetén azonnal a csövet kezdte nyaldosni, holott csak néhány mp múlva jött a csemege. A különböző agyvizsgáló műszerek segítségével állandóan mérték az agy adatait, a dopamin termelés idejét és nagyságát stb.
Mint az 1. sz. ábrán látható a dopamin termelése és küldése már a jel megjelenésekor megkezdődik, és ezért nyalakodik a majom mielőtt a méz érkezik. Az embernek is összefut a nyála, ha meglátja kedvenc ételét, mert az agy azonnal megkezdi a dopamin szállítását az agykéregbe, ami a gyomorba küldi jelet a savat termelő mirigyeknek. Pavlov - reflex.
Ezekután újabb kísérletsorozatokra került sor 3 további jel bevezetésével.
A    jel azt jelentette, hogy az esetek 25%-ban kapott a majom mézet. A    jellel azt közölték, hogy 50%-os az esély a csemegére. A harmadik eset   azt jelentette, hogy 75%-os volt a lehetőség mézet kapni. Egy bizonyos gyakorlási idő után a majmok megértették, megtanulták az összefüggéseket a jelek és az általuk képviselt jutalom gyakorisága : 0%, 25%, 50%, 75%, 100% között. Miután ezeket a kísérleteket több majommal (és más állatokkal is) hoszabb időn át elvégezték, az agyvizsgálati elemzések  a következő képet mutatták: Tehát a  baloldali szimbólum a jutalmazás mértékére utal, a lefelé mutató nyíl a jutalom kiadás pillanata. Azt már az előző ábrán láttuk, hogy a 3 levelű(treff) jelre a dopamintermelés megindul, azaz a jutalom kapásától előre helyeződik a jutalom jelzéséhez. A második ábrán az tapasztalható, hogy a várható valószínűség függvényében alakul az előrehelyezett dopamintermelés nagysága. Minél nagyobb a várható jutalom nagysága, annál nagyobb mértékű a dopamin termelés a jel megjenésekor.
Ezek a mechanizmusok már ismertek voltak a mult században is. Ami új és szenzációs az ezeknek a kísérleteknek az áttekintése, rendszerezése és a következtetések levonása volt. A jobb megértés kedvéért egy újabb ábrára van szükség, mintegy "madártávlatból". Az előző jeleket alkalmazva és némi kiegészítő jelzésekkel ellátva a következő olvasható ki a 3.sz.ábrából.
A kék 3 szög szélessége a %-os jutalmazást jelenti a jelek magasságában. A piros mező a dopamin-rendszer aktívitását, ill. annak növekedését mutatja. A zöld deltoid szélessége a bizonytalansággal arányos.
Részletesen: a  jelnél, mivel világos, hogy a jutalom követi a  "reagálás", az "öröm" azonnal jelentkezik és a tényleges jutalom időpontja nem érdekes (unalmas)! Ezt már előzőleg is megállapítható volt, most azonban az is észlelhető, hogy  a pozitívat  jelentő jel és a pozitív esemény bekövetkezése között a sejtek aktívitása növekszik, amint az ábrán látható. Az aktívitás a   és a   jelek esetében minimális, mert a következmény mindkét esetben világos. Viszont a   és a  jeleknél növekszik az aktívitás, mert valamilyen mértékű bizonytalanság uralkodik. A maximális dopamin aktívitás a   jel magasságában történik, mert itt a legnagyobb a bizonytalanság. Igen, vagy nem, 50-50%!

Miről is van szó?

Most jön a meglepetés! Az a rendszer, ami a jó érzést, a megelégedést generálja, amellett a tanulást is lehetővé teszi, szorgalmazza, ezeken kívül nemcsak akkor "buzog" ha valami jót kap, vagy jóra számít, hanem fokozatosan növeli a dopamin termelést akkor is, ha valamit nem tudunk, nem ismerjük a megoldást, valami bizonytalan. A rendszer jutalmaz, ha aktívan bizonytalanságba megyünk, mert akkor tanulunk valamit és ezt a rendszer ismét jutalmazza. Ha minden világos, akkor az unalmas, nem lehet tanulni. De ha az ember (vagy állat) olyan szituációba megy (kerül), ahol bizonytalanság uralkodik, nem is lehet elkerülni a tanulást! A bizonytalanság természetesen rizikóval, veszéllyel is járhat.
Vegyünk egy állat-példát. Képzeljünk el egy fiatal egeret, amely az erdőben egy lyukból kidugja először csak az orrát. Körülnéz és ismeretlen világot lát maga körül, bizonytalanságba kerül. A dopamin rendszer termelése beindul, a sejteket tanulásra "ösztönzi". A szerzett ismeret újabb "lökést" ad, a további tanulásra, tapasztalat szerzésre. Az egér megismeri a közvetlen környezetét, a menekülés útját, az élelmet stb. Ha az adott környezetben pechje van, egy ragadozó karmába kerül. De az is megtörténhet, hogy a helyismerete miatt nemcsak a ragadozótól, hanem pl. felhőszakadás és kisebb árvíz esetén a már megismert magasabb helyet fel tudja keresni menekülésekor. Ha lustább természetű és nem tájékozódott a környéken, akkor több esélye van a ragadozókkal szemben a túlélésre, kevesebb viszont az árvíz ellen.

Utószó

Nem vagyok pedagógus, de mint mindenki, én is jártam valamikor iskolába. Voltak, vannak tanító(nő)k, tanár(nő/o)k, akik kötelességszerűen ledarálják az előírt anyagot. Mások a diákok figyelmét felkeltve a tárgyalásra kerülő kérdések felvetésével,  vagyis kíváncsivá téve azok játszva megtanulják az anyagot, mert a dopamin által "doppingolt" agy, a szinapszis változásokat, vagyis a  tanulást könnyebben végzi. Világos, hogy ez a pedagógus típus az eredményesebb!

Az ábrákat magam készítettem, a szöveget Dr.Dr. Manfred Spitzer Professzor tv-előadása alapján írtam.