Obwohl erwachsene Gehirne formbar sind und sogar eine begrenzte Neurogenese durchlaufen, ist das Ausmaß der Neuroplastizität viel geringer als bei Kindern. Dies zeigt sich am deutlichsten beim Spracherwerb und bei der Genesung nach einem Hirntrauma.
Gibt es formale Modelle (rechnerisch oder mathematisch), die erklären, warum unsere Gehirne mit zunehmendem Alter so drastisch an Plastizität verlieren?
Wenn uns ein hochgradig formbares Gehirn dabei helfen soll, sich an eine sich ständig verändernde Umgebung anzupassen und damit umzugehen, dann würde man naiv erwarten, dass es vorteilhaft ist, ein ganzes Leben lang ein formbares Gehirn zu behalten.
Dies ist ein Beispiel für formale Modelle, mit denen ich bereits vertraut bin und die eine verwandte Frage beantworten (kritische Phase im Spracherwerb). Ich bin an Antworten in diesem Sinne interessiert, aber das kann nicht nur den Spracherwerb ansprechen, sondern die allgemeine Abnahme der Neuroplastizität.
Für die kritische Phase des Spracherwerbs gibt es evolutionäre Modelle von Hurford (1991) und Komarova & Nowak (2001). Keines der Modelle lässt sich jedoch leicht auf den Fall der Neuralplastizität verallgemeinern.
Das Modell von Hurford verwendet neutrale Drift, um die Obergrenze der kritischen Periode des Spracherwerbs zu erklären, da die Notwendigkeit des Erwerbs einer Zweitsprache im Leben weitgehend unnötig ist. Die Notwendigkeit, sich an Ihre Umgebung anzupassen, ist jedoch während des gesamten Lebens erforderlich, sodass die Plastizität nicht unter neutraler Drift stehen sollte.
Im Fall von Komarova & Nowak ist die Obergrenze auf einen Kompromiss zwischen den Lernkosten (Verringern der kritischen Periode) und der Wichtigkeit des genauen Erlernens einer Sprache (Verlängern der kritischen Periode) zurückzuführen. Dies gleicht sich aus und ermöglicht ein ESS aufgrund sinkender Erträge: Sobald Sie eine Sprache ziemlich gut gelernt haben, wird es teurer, in weiteres Lernen zu investieren als die Erträge aus besserem Lernen. Die Anpassung an ein sich ständig änderndes Umfeld ist jedoch keine statische Aufgabe, und daher ist nicht klar, warum Ihre Rendite sinken würde. Außerdem ist nicht klar, warum das Aufrechterhalten einer hohen Plastizität kostspieliger ist als das Aufrechterhalten einer niedrigeren Plastizität.
Dies ist eine Frage des Warum , nicht des Wie . Obwohl es sehr interessant ist zu wissen, wie die Plastizität des erwachsenen Gehirns abnimmt, interessiert mich bei dieser Frage, warum dies gegenüber der hypothetischen Alternative „so formbar wie ein Baby“ der Fall ist.
Sowohl Hurford (1991) als auch Komarova & Nowak (2001) liefern formale Evolutionsmodelle, die ich nicht im Detail beschreibe. Ich interessiere mich für solche formalen Modelle, obwohl sie nicht evolutionär sein müssen. Eine Antwort auf der Ebene der Rhetorik (insbesondere wenn es sich um evolutionäre Rhetorik handelt) ist für mich bei weitem nicht so interessant wie ein formales Modell.
Hurford (1991) und Komarova & Nowak (2001) sind als Beispiele für Arbeiten gedacht, die die möglicherweise einfachere Frage nach der kritischen Phase des Spracherwerbs beantworten. Ich interessiere mich für die allgemeinere Frage der Abnahme der Neuroplastizität.
Hurford, JR (1991). Die Entwicklung der kritischen Periode für den Spracherwerb. Erkenntnis, 40, 159-201. KOSTENLOSES PDF
Komarova, NL & Nowak, MA (2001). Natürliche Selektion der kritischen Zeit für den Spracherwerb. Proz. R. Soc. London. B, 268(1472), 1189-1196. KOSTENLOSES PDF
Ein weiterer Grund für die verminderte Plastizität bei Erwachsenen ist, dass das Lernen von etwas anderem bei vorhandener Wissensstruktur schwieriger ist als das Lernen von einem "leeren Blatt". In gewissem Sinne werden Sie beispielsweise durch die bekannte Sprache gestört. Eine Person, die dieses Argument rechnerisch entwickelt hat, ist Jay McClelland im Zusammenhang mit japanischen Muttersprachlern, die die englische /r/-/l/-Unterscheidung lernen (z. B. McCandliss et al., 2002 ), obwohl ich denke, dass das Prinzip allgemeiner gelten könnte.
Die Idee ist, dass "reduzierte Plastizität" nur eine Folge von Eingriffen durch das etablierte Wissen und nicht eine grundlegende Änderung der Plastizität ist. Ein Teil des Arguments ist, dass Sie nur dann eine verringerte Plastizität sehen, wenn es einen Konflikt zwischen (zum Beispiel) Erstsprache und Zweitsprache gibt; Aspekte der Zweitsprache, die zur Erstsprache passen, werden sehr schnell erlernt.
Was Sie meinen, ist, dass Sie wollen, dass die existentialistische Angst eines Teenagers ein Leben lang anhält? Die Neuroplastizität jüngerer Kinder hat ihren Preis, der darin besteht, seinen Platz in der Welt nicht wirklich zu kennen, weil sich das Weltmodell, das Sie aufbauen, ständig ändert. Wenn Sie ein Weltmodell allgemein etablieren, können Sie im Leben weitermachen und mehr tun.
Wenn wir das gleiche Niveau an Neuroplastizität lebenslang beibehalten würden, würden wir nie wirklich viel tun, weil wir nie ein klares Modell des Lebens hätten, auf dem wir aufbauen könnten. Das Ergebnis der Formung und Strukturierung des Gehirns eines jungen Menschen ist es, etwas zu produzieren, das für den Rest seines Lebens geeignet ist. Die Flexibilität ist wichtig, weil ihre genaue Situation unterschiedliche Anpassungen an andere Menschen erfordern kann.
Das eigentliche Problem ist, dass sich selbst vor 100 Jahren, als eine Person für das Leben angepasst war, ihre Welt im Laufe ihres Lebens nicht wesentlich veränderte. Heute ist das nicht mehr der Fall (Alvin Tofler, Future Shock, ist ein Klassiker, der dies erklärt). Aber die Plastizität länger beizubehalten, würde die Situation wahrscheinlich eher verschlimmern, nicht verbessern, da die einflussreichen 20-Jährigen eine Welt um ihre eigene sich ständig ändernde Perspektive herum aufgebaut haben.
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