Motivācija un emocijas (Mācīšanās neirozinātne)

Pētnieki ir izpētījuši, kā smadzeņu procesi ir saistīti ar daudzām dažādām kognitīvām funkcijām. Taču pētnieki ir pievērsuši uzmanību arī smadzeņu procesiem, kas saistīti ar nekognitīvām funkcijām, piemēram, motivāciju un emocijām. Šīs funkcijas tiks apspriestas secīgi.

Motivācija ir definēta kā process, kurā tiek rosinātas un uzturētas uz mērķi orientētas darbības. Motivētas darbības ietver uzdevumu izvēli, piepūli (fizisku un garīgu), neatlaidību un sasniegumus. 8. nodaļā ir apspriesti arī dažādi procesi, kuriem, kā tiek pieņemts, ir ietekme uz motivāciju, piemēram, mērķi, pašefektivitāte, vajadzības, vērtības un kontroles uztvere.

Mūsdienu teorijas attēlo motivāciju galvenokārt kognitīvos terminos. Lielākajai daļai motivācijas procesu ir kognitīvi komponenti. Piemēram, pašefektivitāte attiecas uz uztvertajām spējām apgūt vai veikt darbības noteiktos līmeņos. Pašefektivitāte ir kognitīvs uzskats. Tā kā tāda, tai, iespējams, ir neirāls atspoguļojums, kāds apspriests šajā nodaļā. Lai gan pētījumu šajā jomā trūkst, mēs varētu sagaidīt, ka pašefektivitātes uzskati smadzenēs tiek attēloti kā neirālu tīkls, kas saista pētāmo domēnu (piemēram, daļskaitļus, romānu lasīšanu) ar pašreizējo maņu ievadi. Arī citi motivācijas procesi var tikt attēloti sinaptiskajos tīklos, tāpat kā pašregulācijā iesaistītie procesi, piemēram, metakognīcija un mērķi. Plašāki neirofizioloģiskie pētījumi par motivācijas un pašregulācijas mainīgajiem palīdzētu novērst plaisu starp izglītību un neirozinātni (Byrnes & Fox, 1998).

No kognitīvās neirozinātnes viedokļa pastāv vismaz divu veidu motivācijas neirālās paralēles. Tās ietver atlīdzības un motivācijas stāvokļus.

Atlīdzības

Atlīdzībām ir sena vēsture motivācijas pētniecībā. Tās ir galvenās nosacījumu teoriju sastāvdaļas, kas apgalvo, ka uzvedība, kas tiek pastiprināta (atlīdzība), nākotnē mēdz atkārtoties. Motivācija ir uzvedības ātruma, intensitātes vai ilguma palielināšanās.

Motivācijas kognitīvās un konstruktīvistu teorijas postulē, ka tieši atlīdzības gaidas, nevis pati atlīdzība motivē uzvedību. Atlīdzības var uzturēt motivāciju, ja tās tiek dotas atkarībā no kompetentas darbības vai progresa mācībās. Motivācija laika gaitā var samazināties, kad cilvēki uzskata, ka atlīdzības kontrolē viņu uzvedību (t.i., viņi veic uzdevumu, lai nopelnītu atlīdzību).

Šķiet, ka smadzenēm ir sistēma atlīdzību apstrādei (Jensen, 2005), taču, tāpat kā citas smadzeņu funkcijas, arī šī ir sarežģīta. Iesaistītas daudzas smadzeņu struktūras, tostarp hipotalāms, prefrontālā garoza un mandeles. Smadzenes ražo savas atlīdzības opiātu veidā, kas izraisa dabisku pacēlumu. Šis efekts liecina, ka smadzenes var būt nosliece uz patīkamu iznākumu pieredzi un uzturēšanu. Gaidas, ka var saņemt atlīdzību par kompetentu vai uzlabotu sniegumu, var aktivizēt šo baudas tīklu, kas ražo neiromediatoru dopamīnu. Iespējams, ka smadzenes kā daļu no neirālu tīkla uzglabā atlīdzības gaidas par darbības veikšanu. Faktiski dopamīnu var ražot baudas gaidas (atlīdzības paredzēšana), kā arī pati bauda. Dopamīns palielinās, ja pastāv neatbilstība starp gaidītajām un realizētajām atlīdzībām (piemēram, cilvēki sagaida lielu atlīdzību, bet saņem mazu). Dopamīna sistēma var palīdzēt cilvēkiem pielāgot savas gaidas, kas ir mācīšanās veids (Varma et al., 2008).

Bet smadzenes var arī kļūt sātas ar atlīdzībām tā, ka atlīdzības gaidas vai atlīdzības saņemšana neražo tik daudz baudas kā iepriekš. Iespējams, ka dopamīna ražošanai ir nepieciešamas lielākas atlīdzības gaidas, un, ja tas nenotiek, tad efekts var izzust. Šis punkts var palīdzēt izskaidrot, kāpēc noteiktas atlīdzības laika gaitā zaudē spēku motivēt.

Ir nepieciešami pētījumi par to, vai citi kognitīvie motivatori, piemēram, mērķi un mācību progresa uztvere, arī izraisa dopamīna reakcijas un tādējādi tiem ir neirofizioloģiski referenti. Tomēr jāņem vērā, ka dopamīna ražošana ir savdabīga. Tas pats atlīdzības līmenis vai atlīdzības gaidas nemotivēs visus studentus vienādi, kas liecina, ka motivācijā ir iesaistīti papildu smadzeņu procesi. Šim punktam ir praktiska nozīme mācīšanā, jo tas liecina, ka skolotājiem, kuri plāno izmantot atlīdzības, ir jāuzzina, kas motivē katru skolēnu, un jāizveido atlīdzību sistēma, kas var pielāgoties izmaiņām skolēnu vēlmēs.

Motivācijas stāvokļi

No kognitīvās neirozinātnes viedokļa motivācijas stāvokļi ir sarežģīti neirālie savienojumi, kas ietver emocijas, izziņas un uzvedību (Jensen, 2005). Stāvokļi mainās atkarībā no apstākļiem. Ja kopš ēšanas ir pagājušas vairākas stundas, tad, iespējams, esam bada stāvoklī. Mēs varam būt satraukuma stāvoklī, ja mums ir aktuālas problēmas. Ja viss notiek labi, mēs varam būt laimīgā stāvoklī. Līdzīgi arī motivācijas stāvoklis var ietvert emocijas, izziņas un uzvedību, kas vērsta uz mācīšanos. Tāpat kā citi stāvokļi, motivācijas stāvoklis ir integrēta prāta, ķermeņa un uzvedības kombinācija, kas galu galā saistās ar tīklam līdzīgu sinaptisko savienojumu tīklu.

Stāvokļi ir fluidi; tie pastāvīgi mainās, pamatojoties uz iekšējiem (piemēram, domām) un ārējiem (piemēram, vides) notikumiem. Jebkurš konkrēts motivācijas stāvoklis var stiprināties, vājināties vai mainīties uz cita veida stāvokli. Šī sinaptisko savienojumu mainīgā daba atbilst motivācijas dabai (apspriests 8. nodaļā), ka motivācija ir process, nevis lieta. Kā process tas parasti nav stabils, bet gan pieaug un samazinās. Izglītības un mācīšanās atslēga ir motivācijas uzturēšana optimālā diapazonā.

Skolotāji intuitīvi saprot motivācijas stāvokļu ideju. Viņu mērķis ir panākt, lai skolēni būtu motivācijas stāvoklī mācībām. Jebkurā brīdī daži skolēni būs šajā stāvoklī, bet citi piedzīvos dažādus stāvokļus, tostarp apātiju, skumjas, hiperaktivitāti un uzmanības novēršanu. Lai mainītu šos stāvokļus, skolotājiem, iespējams, vispirms jāpievēršas pašreizējiem stāvokļiem (piemēram, jāpievērš uzmanība tam, kāpēc Kira ir skumja) un pēc tam jāmēģina koncentrēt skolēnu uzmanību uz konkrēto uzdevumu.

Neirozinātnes postulētā izziņas, emociju un uzvedības integrācija ir svarīga. Atsevišķi komponenti nenodrošinās vēlamu mācīšanos. Piemēram, skolēni, kuri uzskata, ka vēlas mācīties, un ir emocionāli gatavi to darīt, tomēr maz ko iemācīsies, ja neiesaistīsies nekādā uzvedībā. Līdzīgi arī motivēta uzvedība bez skaidra kognitīva fokusa uz mācīšanos būs veltīga darbība. Skolēni, kuri piedzīvo emocionālu stresu, bet vēlas mācīties un iesaistās mācību darbībās, visticamāk, atzīs, ka viņu mācīšanās ir mazāka par maksimālo, jo emocijas traucē sinaptisko savienojumu veidošanos un nostiprināšanos.

Līdzīgi kā neirofizioloģiskie pierādījumi motivācijai, emociju darbība CNS nav pilnībā izprotama. Pastāv dažādas teorijas, kas izskaidro cilvēka emocijas (Byrnes, 2001).

Viena teorija, kas atbilst iepriekšējam motivācijas uzskatam, ir tīkla teorija (Halgren & Marinkovic, 1995). Saskaņā ar šo uzskatu, emocionālās reakcijas sastāv no četrām pārklājošām stadijām: orientēšanās komplekss, emocionālā notikuma integrācija, atbildes atlase un ilgstošs emocionālais konteksts. Orientēšanās komplekss ir automātiska reakcija, kurā indivīdi vērš savu uzmanību uz stimulu vai notikumu un mobilizē resursus, lai ar to tiktu galā. Orientēšanās komplekss rada neironu reakciju, kas tiek nosūtīta uz citām stadijām. Emocionālā notikuma integrācijas stadijā šis stimuls vai notikums tiek integrēts ar informāciju darba atmiņā un ilgtermiņa atmiņā, piemēram, informāciju par stimula vai notikuma definīciju vai nozīmi un kontekstu.

Trešajā (atbildes atlases) stadijā indivīds piešķir stimulam vai notikumam kognitīvu nozīmi, integrē šo nozīmi ar afektīvu komponenti, identificē iespējamās darbības un atlasa vienu. Visbeidzot, ilgstošā emocionālā konteksta stadijā indivīda garastāvoklis ir saistīts ar iepriekšējo stadiju iznākumiem. Katra stadija ir saistīta ar specifiskām neironu zonām. Piemēram, ilgstošs emocionālais konteksts, šķiet, ir saistīts ar neironu firings frontālās daivas zonās (Halgren & Marinkovic, 1995).

Bet emocijas, šķiet, ir sarežģītākas par šo analīzi, jo vienam un tam pašam notikumam ir potenciāls izraisīt dažādas emocijas. Angļu valoda atspoguļo šo potenciālo vairākkārtējo ierosināšanu, kā, piemēram, kad pēc ziņas dzirdēšanas saka: “Es nezināju, vai smieties vai raudāt.” Iespējams arī, ka emocionālā aktivitāte smadzenēs atšķiras primārām un kultūras emocijām (Byrnes, 2001). Primārām emocijām (piemēram, bailēm, dusmām, pārsteigumam) var būt iedzimts neironu pamats, kas centrēts labajā puslodē (kas regulē lielu daļu ANS funkciju), savukārt emocijas, kas ietver kultūras nozīmes (piemēram, cilvēku izteikumi, ko var interpretēt dažādi), var vairāk regulēt kreisā puslode ar tās valodas funkcijām.

Emocijas var palīdzēt novirzīt uzmanību, kas ir nepieciešams mācībām (Phelps, 2006). Informācija no vides nonāk talāmā, kur tā tiek nodota mandelēm un frontālajai garozai. Amgdala nosaka stimula emocionālo significanci (Wolfe, 2001). Šis noteikums ir veicinošs, jo tas mums pasaka, vai bēgt, meklēt patvērumu, uzbrukt vai palikt neitrāliem. Frontālā garoza nodrošina stimula kognitīvu interpretāciju, bet tas prasa papildu laiku. Daļa no tā, ko nozīmē “emocionālā kontrole”, ir nevis vienkārši reaģēt uz emocionālo significanci (lai gan, ja drošība ir problēma, tas ir vēlams), bet gan atlikt darbību, līdz var veikt pareizu kognitīvu interpretāciju.

Papildus savai lomai uzmanībā emocijas arī ietekmē mācīšanos un atmiņu (Phelps, 2006). Šķiet, ka hormoni epinefrīns un norepinefrīns, ko izdala virsnieru garoza, lai radītu autonomās reakcijas, kas saistītas ar emocijām, arī uzlabo atmiņu par stimulējošo stimulu vai notikumu smadzeņu deniņu daivā (Wolfe, 2001). Emocionālu situāciju apzināta atmiņa tiek labāk konsolidēta šo hormonu darbības dēļ.

Punkts, ka emocijas var uzlabot mācīšanos, nevajadzētu interpretēt kā ieteikumu pedagogiem padarīt mācīšanos pēc iespējas stresa pilnu. Kā mēs redzējām iepriekš, pārāk liels stress traucē neironu tīklu veidošanos un konsolidāciju. Drīzāk šis punkts liecina, ka motivāciju un emocijas var izmantot konstruktīvi, lai panāktu labāku mācīšanos. Skolotāji, kas daudz lekciju, rada nelielu emocionālu iesaistīšanos studentiem. Bet emocionālajai interesei vajadzētu pieaugt, kad skolotāji iesaista studentus mācībās. Tādas aktivitātes kā lomu spēles, diskusijas un demonstrācijas, visticamāk, izraisīs lielāku motivāciju un emocijas un novedīs pie labākas mācīšanās nekā skolotāja lekcija.

Emociju palielināšana mācību laikā ir efektīva tikai līdz noteiktam punktam. Pārāk daudz emociju (piemēram, augsts stress) ilgstošos periodos nav vēlams visu negatīvo blakusparādību dēļ (piemēram, paaugstināts asinsspiediens, traucēta imūnsistēma). Studenti ilgstošās stresa situācijās arī pārmērīgi uztraucas, un ar raizēm saistītās domas kavē mācīšanos.

Šīs negatīvās sekas, ko izraisa stress vai draudi, daļēji rodas hormona kortizola dēļ, kuru, tāpat kā epinefrīnu un norepinefrīnu, izdala virsnieru dziedzeri (Lemonick, 2007). Epinefrīns un norepinefrīns darbojas ātri, un kortizols ir ilgstoša dublēšanās veids. Liels kortizola daudzums organismā ilgstošā laika periodā var izraisīt hipokampu pasliktināšanos un kognitīvo funkciju pasliktināšanos (Wolfe, 2001).

Kortizols ir kritisks arī smadzeņu attīstības laikā. Zīdaiņi emocionāli saistās ar vecākiem vai aprūpētājiem. Kad zīdaiņi piedzīvo stresu, kortizola līmenis viņu ķermenī paaugstinās. Kortizols palēnina smadzeņu attīstību, jo tas samazina sinapšu skaitu un atstāj neironus neaizsargātus pret bojājumiem (Trawick-Smith, 2003). Turpretim, kad zīdaiņi veido piesaistes un uztur tās laika gaitā, kortizola līmenis nepaaugstinās (Gunnar, 1996). Kad piesaistes ir drošas, kortizola līmenis nepaaugstinās līdz bīstamam līmenim pat stresa apstākļos. Tādējādi ir ļoti svarīgi, lai mazi bērni ticētu, ka viņu vecāki vai aprūpētāji viņus mīl un ir uzticami aprūpētāji.

Rezumējot, mēs varam redzēt, ka motivācija un emocijas ir neatņemami saistītas ar kognitīvo apstrādi un neironu aktivitātēm. Turklāt šajā sadaļā apkopotie pierādījumi skaidri parāda, ka, pareizi regulējot motivāciju un emocijas, tās var pozitīvi ietekmēt uzmanību, mācīšanos un atmiņu. Tagad mēs pievērsīsimies neirozinātnes mācību lietojumiem mācīšanai un mācībām.