Kognitiivne neuroteaduste ajalugu, õppevaldkonnad ja rakendused

The kognitiivne neuroteadus see on distsipliin, mis uurib, kuidas aju saab informatsiooni, integreerib ja töötleb. Analüüsige teaduslikult vaimse aktiivsuse aluseks olevaid protsesse.

Täpsemalt keskendub see sellele, kuidas neuronaalsed mehhanismid tekitavad kognitiivseid ja psühholoogilisi funktsioone, mis avalduvad käitumise kaudu.

Selle analüüsi põhjal püütakse selgitada nii subjekti seost selle keskkonnaga kui ka teisi aluspõhimõtteid: emotsioone, probleemide lahendamist, luure ja mõtlemist.

Aju ja vaimu suhe on kõigi aegade üks olulisemaid filosoofilisi küsimusi. Kognitiivne neuroteadus püüab vastata põhiküsimusele: Kuidas saab vaimne seisund tekkida teatud elektrofüsioloogiliste ja keemiliste omadustega rakkude kogumist?

See distsipliin uurib aju toimimist teaduslikust ja avatud perspektiivist. Osa raku- ja molekulaarsest analüüsist, et mõista ülemisi funktsioone, nagu keel ja mälu.

Kognitiivne neuroteadus on suhteliselt hiljutine distsipliin, mis tuleneb neuroteaduse ja kognitiivse psühholoogia lähenemisest. Teaduslikud edusammud, eriti neuromeditsiiniseadmete arendamine, on võimaldanud luua interdistsiplinaarse teaduse, milles teadmised täiendavad.

Tegelikult hõlmab see teadmisi erinevatest valdkondadest, nagu filosoofia, psühobioloogia, neuroloogia, füüsika, lingvistika jne..

Kognitiivse neuroteaduse uurimise objekt on põhjustanud iga päev suurema huvi ühiskonna vastu. See peegeldub selles valdkonnas pühendatud uurimisrühmade arvu suurenemisega, mille tulemusena suureneb teaduslike publikatsioonide arv.

Ajalooline taust

Kognitiivse neuroteaduse päritolu võiks paikneda iidses filosoofias, perioodil, mil mõtlejad olid meele pärast väga mures..

Aristoteles uskus, et aju oli kasutu elund ja et see oli ainult veri jahutamiseks. See filosoof omistas südamele vaimse funktsiooni päritolu.

Tundub, et teisel sajandil AD oli Galen, kes väitis, et aju oli vaimse tegevuse algus. Kuigi ta uskus, et isiksus ja emotsioon on tekkinud teistes elundites.

Kuid 16. sajandil oli see Hollandi arst Andreas Vesalio, kes märkis, et aju ja närvisüsteem on meele ja emotsioonide keskpunkt. Neil ideedel oli suur mõju psühholoogiale ja nad on omakorda aidanud kaasa kognitiivse neuroteaduse arengule.

Teine pöördepunkt kognitiivse neuroteaduse ajaloos oli frenoloogia tekkimine 19. sajandi alguses. Selle pseudoteaduse kohaselt võib inimese käitumist määrata kolju kuju järgi.

Selle peamised eksponendid, Franz Joseph Gall ja J.G. Spurzheim väitis, et inimese aju jagati 35 erinevaks osaks. Frenoloogiat on kritiseeritud, sest selle ruume ei ole teaduslikult tõestatud.

Nende ideede põhjal loodi kaks mõttevoolu, mida nimetati lokaliseerijateks ja anti-lokaliseerimiseks (agregeeritud väljateooria). Vastavalt esimesele, paiknevad vaimsed funktsioonid aju teatud piirkondades.

Broca ja Wernicke panus oli kognitiivse neuroteaduse jaoks hädavajalik. Nad uurisid keeli kontrollivaid valdkondi ja seda, kuidas nende kahjustused võivad tekitada afaasia. Tänu neile laiendati lokaliseerimise visiooni.

Anti-lokaliseerimise või agregeeritud välja teooria kohaselt osalevad kõik aju piirkonnad vaimsetes funktsioonides. Prantsuse füsioloog Jean Pierre Flourens viis läbi mitmeid katseid loomadega, mis võimaldas tal järeldada, et ajukoor, väikeaju ja ajurünnak toimivad tervikuna.

Selles arengus on Santiago Ramón y Cajal'i poolt välja töötatud neuroni doktriin väga oluline. Selle doktriini kohaselt on neuronid närvisüsteemi kõige elementaarsem osa. Need on eraldiseisvad rakud, see tähendab, et nad ei ühenda koe moodustamiseks, kuid nad on geneetiliselt ja metaboolselt erinevad teistest rakkudest.

20. sajandil olid eksperimentaalse psühholoogia edusammud ka kognitiivse neuroteaduse jaoks väga olulised. Eriti demonstreeritakse, et mõned ülesanded viiakse läbi diskreetsete töötlemisetappide kaudu.

Samuti on asjakohased hooldusravi uuringud. Sel perioodil hakati mõtlema, et jälgitav käitumine ei olnud piisav kognitiivsete funktsioonide täielikuks uurimiseks. Pigem oli vaja uurida rohkem närvisüsteemi toimimist, käitumise aluseks olevaid mehhanisme.

Selle distsipliini teoreetilised eeldused formuleeriti aastatel 1950 ja 1960, eksperimentaalse psühholoogia, neuropsühholoogia ja neuroteaduse lähenemisviisidest.

Mõiste "kognitiivne neuroteadus" on loodud 1970. aastate lõpus George Miller ja Michael Gazzaniga, mis pärines kursusest, mille nad organiseerisid Cornelli meditsiinikolledžis inimese teadmiste bioloogilisel alusel..

Nende eesmärk oli rõhutada nende arusaamist, väites, et parim viis oli uurida terveid inimaineid nii aju teaduse kui ka kognitiivsete teaduste meetoditega samal ajal.

Kuid see oli ilmselt alles 1982. aastal, kui avaldati esimene koosseis selle terminiga. Seda kutsuti "Kognitiivne neuroteadus: sünteesi teaduse areng" Posneri, Pea ja Volpe'i kohta.

Arvutiteadus on andnud olulise panuse kognitiivsesse neuroteadusse. Täpsemalt on kunstlik intelligents andnud sellele distsipliinile ajufunktsioonide selgitamiseks vajaliku keele.

Kuna tehisintellekti eesmärk on ehitada intelligentset käitumist omavaid masinaid, on esimese samm selle saavutamiseks saavutada intelligentse käitumise protsessid nende protsesside hierarhia programmeerimiseks..

Arvutustehnika on tihedalt seotud aju kaardistamisega. Seetõttu oli aju kaardistamistehnoloogia esilekerkimine kognitiivse neuroteaduse metoodika edendamisel oluline. Eelkõige funktsionaalse magnetresonantsi ja positronemissiooni tomograafia arendamine.

See on võimaldanud kognitiivsetel psühholoogidel luua aju funktsiooni uurimiseks uusi eksperimentaalseid strateegiaid.

Neuroteadus ja kognitiivne psühholoogia

Kognitiivne psühholoogia tekkis kahekümnenda sajandi keskel kui reaktsioon valitsevale käitumisviisile. Biheviorism väitis, et kuigi vaimseid protsesse ei saa täheldada, kui neid saaks teaduslikult uurida kaudselt konkreetsete eksperimentide kaudu.

Mõned muutujad, näiteks ülesannete täitmine või reaktsiooniajad, andsid tõendeid psühholoogiliste funktsioonide kohta. Sellest on tekkinud teadmiste allikas, mis on arenenud erinevatest teoreetilistest mudelitest.

Kognitiivne neuropsühholoogia ja neuroteadus on juba mõnda aega arenenud erinevalt. Kuna esimene on keskendunud sellele, kuidas ja mitte kus, jättes anatoomiliste struktuuride uurimise neurofüsioloogide kätte.

Redolar (2013) väidab, et see eristamine on sarnane tarkvara ja riistvara vahel arvutisüsteemis. Arvutiprogrammil on toimimise loogika, mis on sõltumatu riistvarast või materiaalsest süsteemist, milles see on tehtud.

Sama arvutiprogrammi saab installida erinevatesse arvutitesse ilma tarkvarale vastava riistvara olemuseta. See vaade on väga lihtsustatud ja on viinud mõnedele psühholoogidele, et neuronite süsteemide analüüs ei anna teavet psühholoogilise funktsiooni kohta..

Seda perspektiivi on moonutanud viimased teaduslikud edusammud. Praegu kinnitatakse, et multidistsiplinaarne nägemus kognitiivsest neuroteadusest viib selle suurema arenguni. Neuroteadus ja kognitiivne psühholoogia on pigem täiendavad kui eksklusiivsed erialad.

Neuropiltimismeetoditest saadud andmed on muutujad, mis loovad rohkem väärtusi kui juba olemasolevad. Seega on vaimse funktsiooni uurimisel kättesaadavad sellised väärtused nagu lihaste elektromüograafiline vastus, naha elektriline ühenduvus jne..

Positiivronemissiooni tomograafia ja funktsionaalne magnetresonantstomograafia annavad hinnangu aju hemodünaamilistele muutustele. Lisaks teistele magnetoentsefalograafia meetodite andmetele.

Samuti on näidatud, et traditsiooniline kognitiivne lähenemine ei ole kogu kompleksse vaimse toimimise kirjeldamiseks piisav. Siis ei ole võimalik teha radikaalset vahet tarkvara ja riistvara vahel, kuna on palju suhteid, mis muudavad vajalikuks kognitiivse neuroteaduse pakutava multidistsiplinaarse lähenemise..

Samamoodi on kognitiivne psühholoogia palju kaasa aidanud neuroteadusele. See rikastab ja aitab kaasa aju skaneerimisest saadud andmete teoreetilisele lähenemisele.

Kognitiivne neuroteadus ei ole lihtsalt aju anatoomiline ja füsioloogiline uuring. Vastupidi, selle eesmärk on kirjeldada kognitiivsete ja emotsionaalsete protsesside materiaalset alust.

Psühholoogial on suured vahendid ja teoreetilised mudelid, et selgitada inimeste käitumist ja vaimset aktiivsust, mis võib suuresti kaasa aidata neuroteadusele. Seega saab kogu andmekogumit seletada sidusast teooriast, mis võib viia uute hüpoteesideni, mis toimivad uuringuna.

Kognitiivse neuroteaduse õppevaldkonnad

- Molekulaarne analüüs: Vaimsete protsesside toimimise üksikasjalikuks tundmiseks on vaja uurida molekulide rolli ja nende koostoimeid. Kognitiivne neuroteadus püüab kirjeldada närviimpulsi molekulaarset alust, neurotransmitterite füsioloogiat, samuti sõltuvust tekitavate ainete molekulaarseid mehhanisme..

- Rakuline analüüs: Kognitiivse neuroteaduse peamine uuringurakk on neuron. Oluline on siis teada selle toimimist, tüüpe, koostoimet teiste neuronitega, kuidas nad kogu elu jooksul arenevad jne..

- Närvivõrkude analüüs: on neuronite kogumi uurimine, mis moodustavad tegevusvõrke, mis on kognitiivsete ja emotsionaalsete protsesside aluseks. Analüüsitakse vereringe-, nägemis-, kuulmis-, mootori- jne süsteemidega seotud närviringi.

- Käitumise analüüs: Siin kirjeldame neuronite süsteemide toimimist, mis võimaldavad keerulist käitumist, näiteks mälu, motiveeritud käitumist nagu nälg või sugu, hoiatus või unerežiimid jne..

- Kognitiivne analüüs: See analüüs hõlmab neuraalsete protsesside mõistmist, mis võimaldavad realiseerida kõrgemaid vaimseid funktsioone, nagu keel, mõtlemine, täidesaatev kontroll, kujutlusvõime jne..

Aju vigastustest tingitud kognitiivse puudulikkusega patsientide uuring on samuti oluline kognitiivse neuroteaduse jaoks. Seda kasutatakse tervete aju võrdlemiseks häirega patsientidega. Nii saate teha järeldusi mõjutatud ja tervete kognitiivsete protsesside ja kaasnevate neuronite ahelate kohta.

Kognitiivse neuroteaduse rakendused

Kognitiivne neuroteadus mängib olulist rolli inimmeele mõistmisel.

Teadmised aju füüsilise toimimisega seotud ja nendega täiendatud kognitiivsete funktsioonide kohta võimaldavad meil luua uusi teooriaid, kuidas inimmeel toimib.

See võimaldab teada, mis juhtub, kui ilmneb teatud häire või vigastus, mis mõjutab kognitiivset funktsiooni.

Teadmiste suurenemine võimaldab ka täiustada ravimeetodeid selliste häirete puhul nagu õpiraskused, skisofreenia, ärevus, psühhopaatia, unehäired, bipolaarne häire, mäluprobleemid jne..

Teisest küljest on kognitiivne neuroteadus teadustöös kasulik ainult selleks, et teada saada, kuidas kognitiivseid protsesse toodetakse ja sekveneeritakse.

Paljud spetsialistid kasutavad neid teadmisi, et programmeerida koolides paremaid haridusstrateegiaid (neuroeduktsioon), kujundada reklaame, mis meid hämmastavad (neuromarketing) või isegi spordi tulemuslikkuse parandamiseks..

Viited

1. Kognitiivne neuroteadus. (s.f.). Välja otsitud 28. veebruaril 2017, Wikipediast: en.wikipedia.org.
2. Corkin, S. (2006). Kognitiivne neuroteadus. Välja otsitud Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist: MIT OpenCourseWare: ocw.mit.edu.
3. Escera, C. (2004). Kognitiivse neuroteaduse ajalooline ja kontseptuaalne lähenemine. Kognitiivne, 16 (2), 141-61.
4. Kosslyn, S. M., & Koenig, O. (1992). Märg meeles: uus kognitiivne neuroteadus. New York: vaba ajakirjandus.
5. Milner, B., Squire, L.R. & Kandel, E. R. (1998). Kognitiivne neuroteadus ja mälu uurimine. Neuron, 20 (3), 445-468.
6. Poldrack, R. A., Kittur, A., Kalar, D., Miller, E., Seppa, C., Gil, Y., ... & Bilder, R. M. (2011). Kognitiivne atlas: kognitiivse neuroteaduse teadmistebaasi poole. Piirid neuroinformaatikas, 5, 17.
7. Redolar Ripoll, D. (2014). Kognitiivne neuroteadus. Buenos Aires; Madrid: Toimetus Panamericana Médica.
8. Tudela, P., & Bajo Molina, M. T. (2016). Mõistus ja aju: alates eksperimentaalsest psühholoogiast kognitiivseks neuroteaduseks: teaduslik karjäär Pío Tudela. Madrid: Redigeeriv liit.