Kognitiv neurovidenskab historie, fagområder og applikationer

den kognitiv neurovidenskab Det er en disciplin, der studerer hvordan hjernen modtager, integrerer og behandler information. Analyser videnskabeligt de underliggende processer af mental aktivitet.

Specifikt fokuserer det på, hvordan neuronale mekanismer giver anledning til kognitive og psykologiske funktioner, der manifesteres gennem adfærd.

Fra denne analyse forsøger den at forklare både fagets forhold med sit miljø såvel som andre underliggende aspekter: følelser, problemløsning, intelligens og tænkning.

Forholdet mellem hjerne og sind er et af de vigtigste filosofiske spørgsmål fra tid til anden. Kognitiv neurovidenskab forsøger at besvare et grundlæggende spørgsmål: Hvordan kan en mental tilstand opstå fra et sæt celler med visse elektrofysiologiske og kemiske egenskaber?

Denne disciplin studerer hjernen, der fungerer fra et videnskabeligt og åbent perspektiv. En del af cellulær og molekylær analyse til at forstå overlegne funktioner som sprog og hukommelse.

Kognitiv neurovidenskab er en relativt ny disciplin, der stammer fra konvergensen mellem neurovidenskab og kognitiv psykologi. Videnskabelige fremskridt, især udviklingen af ​​neuroimaging teknikker, har muliggjort fremkomsten af ​​en tværfaglig videnskab, hvor viden komplementer.

Faktisk dækker det viden fra forskellige discipliner som filosofi, psykobiologi, neurologi, fysik, lingvistik mv..

Formålet med undersøgelsen af ​​kognitiv neurovidenskab har ført til, at hver dag øges interessen for samfundet. Dette afspejles i stigningen i forskningsgrupper dedikeret til dette område, med den deraf følgende stigning i videnskabelige publikationer.

Historisk baggrund

Kognitiv neurovidenskabs oprindelse kunne ligge i den gamle filosofi, en periode hvor tænkere havde stor bekymring over sindet.

Aristoteles mente, at hjernen var et ubrugeligt organ, og at det kun tjente til at afkøle blodet. Denne filosof tilskrives hjertet oprindelsen af ​​mental funktion.

Det synes at være, at det var Galen i andet århundrede e.Kr., der hævdede, at hjernen var oprindelsen til mental aktivitet. Selvom han troede at personlighed og følelser blev genereret i andre organer.

Det var dog den hollandske læge Andreas Vesalio i det sekstende århundrede, der bemærkede, at hjernen og nervesystemet er centrum for sindet og følelserne. Disse ideer havde stor indflydelse på psykologien, og de har igen bidraget til udviklingen af ​​kognitiv neurovidenskab.

Et andet vendepunkt i den kognitive neurovidenskabs historie var fremkomsten af ​​phrenology i begyndelsen af ​​1800-tallet. Ifølge denne pseudovidenskab kan menneskelig adfærd bestemmes af formlen på kraniet.

Dets hovedeksponenter, Franz Joseph Gall og J.G. Spurzheim hævdede, at den menneskelige hjerne var opdelt i 35 forskellige sektioner. Phrenology er blevet kritiseret, fordi dets lokaler ikke var videnskabeligt bevist.

Fra disse ideer blev der skabt to tankestrømme, der blev kaldt lokaliseringer og anti-lokalisering (aggregeret feltteori). Ifølge den første er mentale funktioner placeret i bestemte områder af hjernen.

Bidragene fra Broca og Wernicke var afgørende for kognitiv neurovidenskab. De studerede de områder, der styrer sprog og hvordan læsioner i dem kan producere afasi. Takket være dem blev en lokaliserende vision udvidet.

I henhold til anti-lokalisering eller aggregeret feltteori deltager alle områder i hjernen i mentale funktioner. Den franske fysiolog Jean Pierre Flourens gennemførte adskillige forsøg med dyr, der tillod ham at konkludere, at hjernebarken, cerebellumet og hjernestammen fungerer som helhed.

I denne udvikling er doktrinen om neuron udviklet af Santiago Ramón y Cajal grundlæggende. Ifølge denne doktrin er neuroner den mest grundlæggende del af nervesystemet. Disse er diskrete celler, det vil sige, de forbinder ikke for at danne et væv, men de er genetisk og metabolisk forskellige fra de andre celler.

I det 20. århundrede var fremskridt i eksperimentel psykologi også meget vigtig for kognitiv neurovidenskab. Især demonstrationen om, at nogle opgaver udføres gennem diskrete behandlingsfaser.

Ligeledes er undersøgelser om pleje relevante. I denne periode begyndte det at antages, at den observerbare adfærd ikke var tilstrækkelig til fuldt ud at studere de kognitive funktioner. Det blev snarere nødvendigt at undersøge mere om nervesystemet, de mekanismer, der ligger til grund for adfærd.

De teoretiske antagelser af denne disciplin blev formuleret mellem 1950 og 1960, fra tilgange til eksperimentel psykologi, neuropsykologi og neurovidenskab.

Udtrykket "kognitiv neurovidenskab" blev udført af George Miller og Michael Gazzaniga i slutningen af ​​1970'erne. Det stammer fra et kursus, de organiserede på Cornell Medical College på det biologiske grundlag for menneskelig erkendelse..

Deres mål var at fremhæve deres forståelse og argumenterede for, at den bedste tilgang var at studere sunde mennesker med teknikker fra både hjernens videnskab og kognitiv videnskab på samme tid.

Det var dog sandsynligvis ikke før 1982, da den første skrift med dette udtryk blev offentliggjort. Det blev kaldt "Kognitiv neurovidenskab: udvikling mod en videnskab om syntese" af Posner, Ær og Volpe.

Datalogi har gjort vigtige bidrag til kognitiv neurovidenskab. Specifikt har kunstig intelligens givet denne disciplin sproget til forklaringer på hjernefunktion.

Da målet med kunstig intelligens er at bygge maskiner, der har en intelligent adfærd, er det første skridt til at opnå dette at bestemme processerne for intelligent adfærd for at programmere hierarkiet for disse processer.

Computing er tæt forbundet med hjernekartlegging. Fremkomsten af ​​hjernekarteteknologi var derfor et grundlæggende aspekt i fremskridtet med den kognitive neurovidenskabs metode. Frem for alt udviklingen af ​​funktionel magnetisk resonans og positronemissionstomografi.

Dette har givet kognitive psykologer mulighed for at skabe nye eksperimentelle strategier til at studere hjernens funktion.

Neurovidenskab og kognitiv psykologi

Kognitiv psykologi opstod i midten af ​​det tyvende århundrede som en reaktion på den fremherskende behaviorisme. Behaviorisme hævdede, at selvom mentale processer ikke kunne observeres, hvis de kunne være videnskabeligt undersøgt indirekte gennem konkrete eksperimenter.

Nogle variabler, som f.eks. Ydeevne på opgaver eller reaktionstider, genererede beviser for psykiske funktioner. Herved er der skabt en kilde til viden, der har udviklet sig fra forskellige teoretiske modeller.

Kognitiv neuropsykologi og neurovidenskab har i nogen tid udviklet sig på forskellige måder. Siden den tidligere har fokuseret på hvordan og ikke hvor, hvor man forlader undersøgelsen af ​​anatomiske strukturer i hænderne på neurofysiologer.

Redolar (2013) fastslår, at denne sondring ligner den mellem software og hardware i et edb-system. Et computerprogram har en logik af drift, som er uafhængig af hardware eller materialesystemet, hvori det er lavet.

Det samme computerprogram kan installeres på forskellige computere uden hardwareens art, der beskriver softwarens funktion. Denne opfattelse er meget forenklet og har fået nogle psykologer til at tro, at analysen af ​​neuronale systemer ikke giver nogen information om den psykologiske funktion.

Dette perspektiv er blevet forvrænget af de seneste videnskabelige fremskridt. I øjeblikket bekræftes det, at et tværfagligt syn på kognitiv neurovidenskab fører til en større udvikling af den. Neurovidenskab og kognitiv psykologi er komplementære snarere end eksklusive discipliner.

Dataene fra neuroimaging teknikker er variabler, der genererer mere værdi end dem, der allerede eksisterer. Når man studerer en mental funktion, er der således værdier som den elektromyografiske respons af musklerne, den elektriske forbindelse af huden osv...

Positron emission tomografi og funktionel magnetisk resonans imaging giver vurdering af hæmodynamiske ændringer i hjernen. Ud over andre data, der leveres af magnetoencephalography teknikker.

På samme måde har det vist sig, at den traditionelle kognitive tilgang ikke er tilstrækkelig til at beskrive hele den komplekse mentale funktion. Det er derfor ikke muligt at foretage en radikal skelnen mellem software og hardware, da der er mange forhold, der nødvendiggør den tværfaglige tilgang, der ydes af kognitiv neurovidenskab.

På samme måde har kognitiv psykologi meget at bidrage til neurovidenskab. Det beriger og bidrager til den teoretiske tilgang af de data, der er opnået fra en hjerneskanning.

Kognitiv neurovidenskab er ikke bare en anatomisk og fysiologisk undersøgelse af hjernen. Tværtimod er målet at beskrive det materielle grundlag for kognitive og følelsesmæssige processer.

Psykologi har gode værktøjer og teoretiske modeller til at forklare menneskelig adfærd og mental aktivitet, som kan yde et godt bidrag til neurovidenskab. Således kan hele datasættet forklares ud fra en sammenhængende teori, som kan føre til nye hypoteser, der tjener som en undersøgelse.

Fagområder for kognitiv neurovidenskab

- Molekylær analyse: For at kunne kende detaljeret i funktionen af ​​mentale processer er det nødvendigt at studere molekylernes rolle og deres interaktioner. Den kognitive neurovidenskab søger at beskrive det molekylære grundlag for den nervøse impuls, neurotransmitternes fysiologi, såvel som de molekylære mekanismer, der er involveret i de vanedannende stoffer.

- Cellanalyse: Kognitiv neurovidenskab har neuronen som hovedstudiecelle. Det er vigtigt at vide, da dets funktion, dets typer, dets interaktion med andre neuroner, hvordan de udvikler sig gennem livet osv..

- Analyse af neurale netværk: er undersøgelsen af ​​det sæt neuroner, der udgør netværk af aktiviteter, som er grundlaget for kognitive og følelsesmæssige processer. Neurale kredsløb relateret til kredsløbssystemer, visuelle, auditive, motoriske etc. systemer analyseres.

- Adfærdsanalyse: Her beskriver vi funktionen af ​​neuronale systemer, der tillader komplekse adfærd som f.eks. Hukommelse, motiveret adfærd som sult eller køn, advarsel eller søvnstilstand mv..

- Kognitiv analyse: Denne analyse indebærer forståelse af neurale processer, der tillader realisering af højere mentale funktioner som sprog, ræsonnement, udøvende kontrol, fantasi osv..

Undersøgelsen af ​​patienter med kognitive underskud forårsaget af hjerneskade er også afgørende for kognitiv neurovidenskab. Dette bruges til at sammenligne sunde hjerner med dem, der har en lidelse. Så du kan drage konklusioner om de berørte og intakte kognitive processer og de involverede neurale kredsløb.

Anvendelser af kognitiv neurovidenskab

Kognitiv neurovidenskab spiller en grundlæggende rolle i forståelsen af ​​det menneskelige sind.

Kendskab til kognitive funktioner i forbindelse med og suppleret med hjernens fysiske funktion tillader os at skabe nye teorier om hvordan det menneskelige sind virker.

Dette giver mulighed for at vide, hvad der sker, når der opstår en vis lidelse eller skade, som påvirker en kognitiv funktion.

Denne stigning i viden tillader også, at behandlingsmetoderne bliver perfektioneret for lidelser som: indlæringsvanskeligheder, skizofreni, angst, psykopati, søvnforstyrrelser, bipolar lidelse, hukommelsesproblemer mv..

På den anden side er kognitiv neurovidenskab nyttig i forskning for blot at vide, hvordan kognitive processer produceres og sekventeres.

Mange fagfolk bruger denne viden til at programmere bedre uddannelsesstrategier i skolerne (neuroeducation), at designe reklamer, der fascinerer os (neuromarketing), eller endda for at forbedre sportsresultaterne.

referencer

1. Kognitiv neurovidenskab. (N.D.). Hentet den 28. februar 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Corkin, S. (2006). Kognitiv neurovidenskab. Hentet fra Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare: ocw.mit.edu.
3. Escera, C. (2004). Historisk og konceptuel tilgang til kognitiv neurovidenskab. Kognitive, 16 (2), 141-61.
4. Kosslyn, S. M., & Koenig, O. (1992). Vådt sind: Den nye kognitive neurovidenskab. New York: The Free Press.
5. Milner, B., Squire, L.R., & Kandel, E.R. (1998). Kognitiv neurovidenskab og studiet af hukommelse. Neuron, 20 (3), 445-468.
6. Poldrack, R. A., Kittur, A., Kalar, D., Miller, E., Seppa, C., Gil, Y., ... & Bilder, R. M. (2011). Det kognitive atlas: mod et vidensgrundlag for kognitiv neurovidenskab. Grænser i neuroinformatik, 5, 17.
7. Redolar Ripoll, D. (2014). Kognitiv neurovidenskab. Buenos Aires; Madrid: Editorial Panamericana Médica.
8. Tudela, P., & Bajo Molina, M. T. (2016). Sind og hjerne: Fra eksperimentel psykologi til kognitiv neurovidenskab: Pío Tudela, en videnskabelig karriere. Madrid: Editorial Alliance.