עיבוד מידע

ערך זה עוסק בעיבוד קלט אנושי, הנתפס באמצעות החושים. אם התכוונתם לעיבוד מידע דיגיטלי באמצעות מחשב, ראו עיבוד נתונים ממוחשב.

עיבוד מידע היא פעולה קוגניטיבית המערבת תהליכי קשב, קליטה, תפיסה, חשיבה וזיכרון.

יכולת עיבוד המידע משתפרת בעקבות ההתפתחות הקוגניטיבית של האדם מהינקות ועד הבגרות.

גישת עיבוד המידע עוסקת בדרך בה האדם רוכש את כישוריו הקוגניטיביים, מתוך השוואה לפעולת עיבוד נתונים של מחשב.

תהליך עיבוד המידע

קולטני החישה קולטים באופן מתמיד את אנרגיות הגירוי התואמות שלהם ומספקים כמויות עצומות של מידע אודות הסביבה^[1]. כל המידע הזה מאוחסן באופן פסיבי ובלתי רצוני למשך זמן קצר מאוד בזיכרון החושי שהוא השלב ראשון במסלול הקידוד. משם עליו לעבור לזיכרון לטווח קצר כדי שיוכל להתגבש בזיכרון לטווח ארוך^[2]. תהליכי עיבוד המידע המתרחשים במאגר הזיכרון לטווח קצר קובעים האם הוא יגיע אל מאגר הזיכרון לטווח ארוך, או יתפוגג וייעלם^[3].

עיבוד המידע שמתקבל מהחושים מתבצע במערכת העצבים. מבחינה נוירולוגית המידע מועבד על ידי תאי עצב אשר קולטים את האותות ממערכת החישה. תאים אלו מסוגלים לתקשר ביניהם בתהליך של העברה סינפטית. כמו כן, הם יכולים לשלוט על המערכת המוטורית, באופן שמאפשר להם להשפיע על ההתנהגות. הפלסטיות של מערכת העצבים, הנקראת גם גמישות מוחית, היא המנגנון שמאפשר למידה ושינוי בהתנהגות בעקבות מפגשים עם הסביבה^[4]. ברמה התאית, גמישות מוחית מתאפשרת על ידי שינויים בקשרים בין נוירונים ועיצוב מחדש של סינפסות בהתאם לסביבה^[5].

קליפת המוח הקדם-מצחית והמוליך העצבי דופמין

תהליך עיבוד מידע אינטגרטיבי מצריך יחסי גומלין מורכבים בין רשתות עצביות, אשר יאפשרו את הזרימה הדו כיוונית של המידע^[6]. קליפת המוח הקדם-מצחית משמשת כמרכז של השליטה הקוגניטיבית והתפקודים הניהוליים^[7]. קליפת המוח הקדם-מצחית מקבלת מידע של מטה-מעלה “bottom-up” מהמערכות החושיות של המוח ומספקת ויסות של מעלה-מטה “top-down” על הקורטקס החושי, כדי לשלוף מידע שמאוכסן בזיכרון וכדי להנחות את העיבוד של המידע החושי^[8]. כמו כן, האזורים הניהוליים שלה מעורבים בפעילות של זיכרון העבודה^[9]. היא מאפשרת לאחסן את המידע בזיכרון, להבנות ולקטלג אותו^[7]. קליפת המוח הקדם-מצחית מסוגלת לייצג מידע גם בהיעדר נוכחותו בסביבה הפיזית, באמצעות רשתות עצביות שמשפעלות אחת את השנייה באופן המאפשר את שמירת המידע במודעות^[10].

כמו כן, ישנה הכרה רחבה גם בחשיבות של המוליך העצבי דופמין לתפקודה של קליפת המוח הקדם-מצחית^[11]. הוא חיוני לשליטה על הפעילות הקוגניטיבית בקליפת המוח הקדם-מצחית^[12] ויש לו חשיבות מרכזית לתפקודים קוגניטיביים, כולל זיכרון העבודה^[13]^[11] והחשיבה היצירתית^[14]. למעשה, המוליך העצבי דופמין הוא זה שקובע אם וכיצד יועבר מידע מקבוצה תפקודית אחת של תאי עצב בקליפת המוח הקדם-מצחית, לקבוצות תפקודיות אחרות שנמצאות בה^[12]. הדופמין מעורב גם בתהליכי ויסות ושליטה של עיבוד מידע מלמעלה-למטה המאפשרים מתן עדיפות למידע רלוונטי על פני מידע לא רלוונטי^[15]^[12].

מגבלת עיבוד המידע

בעקבות צוואר הבקבוק של החשיבה האנושית, היכולת של האדם לעבד את כל המידע שהוא מקבל מהחושים היא מוגבלת^[1]. מגבלה זו נוצרת משום שהזיכרון לטווח קצר יכול להכיל פחות או יותר שבע יחידות מידע בו זמנית למשך זמן קצר בלבד. מכאן גם נוצר הקושי האנושי לעסוק בבעיות המורכבות ממספר גדול של משתנים^[3].

היצף מידע הוא מצב בו כמות המידע שנקלטת חורגת מיכולת עיבוד המידע של האדם. ישנן מספר דרכים בהן ניתן לייעל את תהליכי עיבוד המידע חרף מגבלה זו. אחת הדרכים היא לצמצם את כמות המידע שמגיעה לתודעה על ידי התייחסות ממוקדת למידע הנחוץ והתעלמות ממידע לא רלוונטי. הקשב הסלקטיבי מאפשר למידע רלוונטי להנחות את ההתנהגות של האדם, תוך כדי צמצום ההשפעה של מידע מסיח או לא רלוונטי^[16]. פעולה זו של הפניית הקשב לגירויים המתאימים בלבד מכונה "סינון" או "ניפוי" (Filtering)^[1]. כבר בתהליך הקידוד הזיכרון החושי מאפשר די זמן לעיבוד המידע החושי הראשוני, כדי שהמערכת הקוגניטיבית תוכל לבחור אלו פרטים מתוכו יש להעביר לעיבודים נוספים, למערכות הזיכרון המתקדמות יותר, לתהליכי קבלת החלטות ולמנגנוני תכנון התגובה^[2].

דרך נוספת להתגבר על מגבלת הקיבולת היא קיבוץ מספר בלתי מוגבל של פריטים ליחידת משמעות בודדת המכונה "גוש" (chunk)^[3]. היכולת להגדיל את כמות הפריטים שניתן לחשוב עליהם בו זמנית על ידי ארגונם כגושי מידע, זיכתה את הזיכרון לטווח קצר בכינוי זיכרון עבודה^[3]. זיכרון העבודה מאפשר לאדם להחזיק מידע במודעות ולהשתמש בו כדי להנחות את אופן הפעולה שלו^[17]. הוא מכיל את כל המידע שנעשה בו שימוש פעיל במהלך ביצוע טווח רחב של משימות^[18]. זיכרון העבודה יכול להכיל מידע חדש שנקלט בזיכרון החושי יחד עם מידע קודם שנשלוף מהזיכרון לטווח ארוך. בכך הוא מאפשר הכללה של ניסיון העבר על מצבים חדשים.

דרך נוספת להתגברות על מגבלת זיכרון העבודה היא שימוש במיומנויות חשיבה מתאימות. למשל, ניתן לפתור בעיות מורכבות על ידי פירוקן לבעיות משנה, לטפל בכל אחת מהן בנפרד ולאחר מכן לצרף אותן לצורך יצירת הפתרון השלם^[3].

השפעות על עיבוד המידע

אחד הגורמים המשפיעים בצורה משמעותית על הקיבולת של זיכרון העבודה היא הקשב^[2]. תהליכי עיבוד מידע מודעים ונשלטים מצריכים משאבי קשב רבים ועל כן הם יכולים להתבצע רק באופן סדרתי - זה אחר זה^[19]. כתוצאה מכך ירידה ביכולת הקשב תפגע ביכולת עיבוד המידע. הנמכה של יכולת הקשב יכולה להיגרם ממצבים זמניים כמו מחסור בשעות שינה, או ממצבים מולדים כמו הפרעת קשב. להבדיל, למידה יכולה לשפר את יכולת עיבוד המידע כאשר היא יוצרת אוטומטיות. תהליכים עיבוד מידע אוטומטיים אינם מכוונים או נשלטים באופן רצוני, הם יעילים ביותר ומתרחשים מחוץ למודעות של האדם^[19].

גורם נוסף שיכול להשפיע על עיבוד המידע הוא הסכמה. הסכמה מאפשרת לארגן כמויות גדולות של מידע באופן יעיל^[20]. היא יוצרת מערכת של ציפיות שמפרשות, מבהירות ומארגנות את עולמו הקוגניטיבי והחווייתי של האדם^[21]. לסכמות יש השפעה רבה על היבטים שונים של החשיבה וההתנהגות^[20]. כאשר נוצר פער קטן בין הציפיות הנובעות מהסכמה ולבין המציאות, היא גורמת לאדם לפרש את המציאות כך שלפערים אלו אין השפעה של ממש או שאין הם נתפסים כלל^[21]. העמידות של הסכמות יכולה להוביל לנבואה המגשימה את עצמה, משום שהן נוטות לעצב את ההתנהגות של האדם באופן שיאשר את נכונותן^[20]. לעומת זאת, כשהפערים בין הסכמה למציאות גדולים מידי, לא ניתן לגשר עליהם במסגרת הסכמה הקיימת^[21]. במצב זה הסכמות יכולות להיות גם יחידות גמישות שמתקנות את עצמן בהתמדה, כדי להתאים את עצמן לנתוני מציאות חדשים^[3].

אגנוזיה היא מצב בו האדם אינו מסוגל לעבד מידע באמצעות ערוץ חושי כלשהו, חרף תקינותם של אברי החישה הרלוונטיים^[22].