Motivace a Emoce (Neurověda učení) - Optimalizovaný Průvodce

Výzkumníci zkoumali, jak mozkové procesy souvisejí s mnoha různými kognitivními funkcemi. Nicméně, výzkumníci se také zabývali mozkovými procesy spojenými s nekognitivními funkcemi, jako je motivace a emoce. Tyto funkce jsou postupně diskutovány.

Motivace je definována jako proces, při kterém jsou podněcovány a udržovány aktivity směřující k cíli. Motivované akce zahrnují výběr úkolů, úsilí (fyzické a duševní), vytrvalost a úspěch. Kapitola 8 také pojednává o různých procesech, o kterých se předpokládá, že ovlivňují motivaci, jako jsou cíle, sebeúčinnost, potřeby, hodnoty a vnímání kontroly.

Současné teorie zobrazují motivaci převážně v kognitivních pojmech. Většina motivačních procesů má kognitivní složky. Sebeúčinnost například odkazuje na vnímané schopnosti učit se nebo provádět chování na určených úrovních. Sebeúčinnost je kognitivní přesvědčení. Jako taková má pravděpodobně neuronální reprezentaci druhu, o kterém se pojednává v této kapitole. Ačkoli v této oblasti chybí výzkum, můžeme očekávat, že přesvědčení o sebeúčinnosti jsou v mozku reprezentována jako neuronová síť, která spojuje studovanou doménu (např. zlomky, čtení románů) se současným smyslovým vstupem. Ostatní motivační procesy mohou být také reprezentovány v synaptických sítích, stejně jako procesy zapojené do seberegulace, jako je metakognice a cíle. Více neurofyziologického výzkumu proměnných motivace a seberegulace by pomohlo překlenout mezeru mezi vzděláváním a neurovědou (Byrnes & Fox, 1998).

Z hlediska kognitivní neurovědy existují alespoň dva druhy neuronálních protějšků motivace. Ty zahrnují odměny a motivační stavy.

Odměny

Odměny mají v motivačním výzkumu dlouhou historii. Jsou klíčovými složkami teorií podmiňování, které tvrdí, že chování, které je posilováno (odměňováno), má tendenci se v budoucnu opakovat. Motivace představuje zvýšení rychlosti, intenzity nebo trvání chování.

Kognitivní a konstruktivistické teorie motivace postulují, že to je očekávání odměny, spíše než samotná odměna, co motivuje chování. Odměny mohou udržovat motivaci, když jsou udělovány v závislosti na kompetentním výkonu nebo pokroku v učení. Motivace může časem klesat, když lidé vnímají odměny jako kontrolu svého chování (tj. provádějí úkol, aby si mohli vydělat odměnu).

Zdá se, že mozek má systém pro zpracování odměn (Jensen, 2005), ale, stejně jako ostatní mozkové funkce, i tato je komplexní. Je zapojeno mnoho mozkových struktur, včetně hypotalamu, prefrontální kůry a amygdaly. Mozek produkuje své vlastní odměny ve formě opiátů, které vedou k přirozenému opojení. Tento efekt naznačuje, že mozek může mít predispozice k prožívání a udržování příjemných výsledků. Očekávání, že člověk může obdržet odměnu za kompetentní nebo zlepšený výkon, může aktivovat tuto síť potěšení, která produkuje neurotransmiter dopamin. Může to být tak, že mozek ukládá, jako součást neuronové sítě, očekávání odměny za provedení akce. Ve skutečnosti může být dopamin produkován očekáváním potěšení (předvídání odměny), stejně jako samotným potěšením. Dopamin se zvyšuje, když existuje rozdíl mezi očekávanými a realizovanými odměnami (např. osoby očekávají velkou odměnu, ale obdrží malou). Dopaminový systém může lidem pomoci upravit jejich očekávání, což je typ učení (Varma et al., 2008).

Ale mozek se také může odměnami nasytit, takže očekávání odměny nebo obdržení odměny nevyvolává tolik potěšení jako dříve. Je možné, že k produkci dopaminu je zapotřebí očekávání větší odměny, a pokud to není v dohlednu, pak se účinek může vytratit. Tento bod může pomoci vysvětlit, proč určité odměny časem ztrácejí svou motivační sílu.

Je zapotřebí výzkum, zda i jiné kognitivní motivátory—jako jsou cíle a vnímání pokroku v učení—spouštějí dopaminové reakce, a mají tak neurofyziologické reference. Je však třeba poznamenat, že produkce dopaminu je idiosynkratická. Stejná úroveň odměny nebo očekávání odměny nebude motivovat všechny studenty jednotně, což naznačuje, že se na motivaci podílejí další mozkové procesy. Tento bod má praktické důsledky pro výuku, protože naznačuje, že učitelé, kteří plánují používat odměny, se musí naučit, co motivuje každého studenta, a zavést systém odměn, který se dokáže přizpůsobit změnám v preferencích studentů.

Motivační stavy

Z hlediska kognitivní neurovědy jsou motivační stavy komplexní neuronální spojení, která zahrnují emoce, poznávání a chování (Jensen, 2005). Stavy se mění s podmínkami. Pokud jsme několik hodin nejedli, pak jsme pravděpodobně ve stavu hladu. Můžeme být ve stavu obav, pokud na nás doléhají problémy. Pokud se nám daří, můžeme být ve stavu štěstí. Podobně, motivační stav může zahrnovat emoce, poznávání a chování zaměřené na učení. Stejně jako ostatní stavy, i motivační stav je integrovaná kombinace mysli, těla a chování, která se nakonec spojí s webovou sítí synaptických spojení.

Stavy jsou fluidní; neustále se mění na základě vnitřních (např. myšlenky) a vnějších (např. environmentálních) událostí. Jakýkoli daný motivační stav se může posílit, oslabit nebo změnit na jiný typ stavu. Tato proměnlivá povaha synaptických spojení odpovídá povaze motivace (popsáno v kapitole 8), že motivace je proces, nikoli věc. Jako proces obvykle není stálá, ale spíše se zvyšuje a snižuje. Klíčem ke vzdělávání a učení je udržovat motivaci v optimálním rozmezí.

Učitelé intuitivně chápou myšlenku motivačních stavů. Jejich cílem je mít studenty v motivačním stavu pro učení. V daném okamžiku budou někteří studenti v tomto stavu, ale jiní budou zažívat různé stavy, včetně apatie, smutku, hyperaktivity a rozptýlení. Ke změně těchto stavů možná učitelé budou muset first řešit současné stavy (např. věnovat se tomu, proč je Kira smutná), a poté se pokusit zaměřit pozornost studentů na daný úkol.

Integrace poznávání, emocí a chování postulovaná neurovědou je důležitá. Jednotlivé komponenty nepovedou k žádoucímu učení. Například studenti, kteří věří, že se chtějí učit a jsou emočně připraveni to udělat, se přesto naučí málo, pokud se nebudou chovat. Stejně tak motivované chování bez jasného kognitivního zaměření na učení bude zbytečná aktivita. Studenti, kteří zažívají emocionální stres, ale přesto se chtějí učit a zapojují se do učení, pravděpodobně zjistí, že jejich učení je méně než maximální, protože emoce brání tvorbě a konsolidaci synaptických spojení.

Podobně jako neurofyziologické důkazy pro motivaci, fungování emocí v CNS není plně pochopeno. Existují různé teorie vysvětlující lidské emoce (Byrnes, 2001).

Jedna teorie, která je v souladu s předchozím pohledem na motivaci, je teorie sítí (Halgren & Marinkovic, 1995). V tomto pohledu se emocionální reakce skládají ze čtyř překrývajících se fází: orientační komplex, integrace emocionální události, výběr odpovědi a trvalý emocionální kontext. Orientační komplex je automatická reakce, při které jedinci zaměřují svou pozornost na stimul nebo událost a mobilizují zdroje k řešení. Orientační komplex vytváří neuronální odpověď, která je odeslána do dalších fází. Ve fázi integrace emocionální události je tento stimul nebo událost integrována s informacemi v pracovní paměti (WM) a dlouhodobé paměti (LTM), jako jsou informace o definici nebo významu stimulu nebo události a kontextu.

Ve třetí fázi (výběr odpovědi) jedinec přiřazuje stimulu nebo události kognitivní význam, integruje tento význam s afektivní složkou, identifikuje možné akce a vybere jednu. Nakonec, během fáze trvalého emocionálního kontextu, je nálada jedince propojena s výstupy předchozích fází. Každá fáze je spojena se specifickými neuronálními oblastmi. Například trvalý emocionální kontext se zdá být spojen s neuronálními aktivitami v oblastech frontálního laloku (Halgren & Marinkovic, 1995).

Zdá se však, že emoce jsou složitější než tato analýza, protože stejná událost má potenciál vyvolat různé emoce. Anglický jazyk odráží tento potenciál vícenásobného spouštění, jako když člověk po vyslechnutí zprávy řekne: „Nevěděl jsem, jestli se mám smát, nebo plakat.“ Je také možné, že emocionální aktivita v mozku je odlišná pro primární a kulturně založené emoce (Byrnes, 2001). Primární emoce (např. strach, hněv, překvapení) mohou mít vrozený neuronální základ soustředěný v pravé hemisféře (která reguluje velkou část fungování ANS), zatímco emoce, které zahrnují kulturní významy (např. výroky lidí, které lze interpretovat různými způsoby), mohou být řízeny spíše levou hemisférou s jejími jazykovými funkcemi.

Emoce mohou pomoci řídit pozornost, což je nezbytné pro učení (Phelps, 2006). Informace z prostředí jdou do thalamu, kde jsou předávány do amygdaly a do frontální kůry. Amygdala určuje emocionální význam stimulu (Wolfe, 2001). Toto určení je usnadňující, protože nám říká, zda máme utéct, vyhledat úkryt, zaútočit nebo zůstat neutrální. Frontální kůra poskytuje kognitivní interpretaci stimulu, ale to trvá delší dobu. Součástí toho, co se rozumí pod pojmem „emocionální kontrola“, není jednoduše reagovat na emocionální význam (i když v případě bezpečnosti je to žádoucí), ale spíše oddálit akci, dokud nebude možné provést správnou kognitivní interpretaci.

Kromě své role v pozornosti ovlivňují emoce také učení a paměť (Phelps, 2006). Zdá se, že hormony epinefrin a norepinefrin, které jsou vylučovány kůrou nadledvin, aby vyvolaly autonomní reakce spojené s emocemi, také zlepšují paměť pro spouštěcí stimul nebo událost v temporálním laloku mozku (Wolfe, 2001). Vědomá paměť emocionálních situací je lépe upevněna díky působení těchto hormonů.

Skutečnost, že emoce mohou zlepšit učení, by neměla být interpretována jako doporučení, aby pedagogové učinili učení co nejvíce stresující. Jak jsme viděli dříve, příliš mnoho stresu narušuje tvorbu a upevňování neuronových sítí. Spíše tato skutečnost naznačuje, že motivace a emoce mohou být konstruktivně využity k dosažení lepšího učení. Učitelé, kteří hodně přednášejí, vyvolávají u studentů jen malou emocionální angažovanost. Emocionální zájem by však měl vzrůst, když učitelé zapojí studenty do učení. Aktivity jako hraní rolí, diskuse a demonstrace pravděpodobně vyvolají větší motivaci a emoce a povedou k lepšímu učení než učitelské přednášky.

Zvyšování emocí během učení je účinné pouze do určité míry. Příliš mnoho emocí (např. vysoký stres) po dlouhou dobu není žádoucí kvůli všem negativním vedlejším účinkům (např. zvýšený krevní tlak, oslabený imunitní systém). Studenti v dlouhodobě stresových situacích se také nadměrně trápí a myšlenky spojené s trápením maří učení.

Tyto negativní účinky způsobené stresem nebo hrozbami vznikají částečně kvůli hormonu kortizolu, který je stejně jako epinefrin a norepinefrin vylučován nadledvinami (Lemonick, 2007). Epinefrin a norepinefrin působí rychle a kortizol je typ dlouhodobé zálohy. Vysoké množství kortizolu v těle po dlouhou dobu může vést k deterioraci hipokampu a poklesu kognitivních funkcí (Wolfe, 2001).

Kortizol je také kritický během vývoje mozku. Kojenci se emocionálně vážou na rodiče nebo pečovatele. Když děti zažívají stres, jejich hladiny kortizolu se v těle zvyšují. Kortizol zpomaluje vývoj mozku, protože snižuje počet synapsí a zanechává neurony zranitelné vůči poškození (Trawick-Smith, 2003). Naopak, když si děti vytvářejí vazby a udržují je v průběhu času, hladiny kortizolu se nezvyšují (Gunnar, 1996). Když jsou vazby bezpečné, hladiny kortizolu nevzrostou na nebezpečné úrovně ani za stresových podmínek. Proto je kritické, aby malé děti věřily, že je jejich rodiče nebo pečovatelé milují a jsou spolehliví.

Stručně řečeno, můžeme vidět, že motivace a emoce jsou nedílně spjaty s kognitivním zpracováním a neuronálními aktivitami. Dále, důkazy shrnuté v této části jasně ukazují, že když jsou motivace a emoce správně regulovány, mohou pozitivně ovlivnit pozornost, učení a paměť. Nyní se zaměříme na instruktážní aplikace neurovědy pro výuku a učení.