Kognitivna nevroznanost: razumevanje vedenja uma

Tradicionalno je cilj nevroznanosti razumeti delovanje živčnega sistema . Ta disciplina želi razumeti, kako so možgani organizirani na funkcionalni in strukturni ravni. V zadnjem času pa smo šli še dlje, ne želimo le vedeti, kako delujejo možgani, ampak tudi posledice, ki jih ima to na naše vedenje, naše misli in čustva .

Cilj povezovanja možganov z umom je naloga kognitivne nevroznanosti to je disciplina, ki združuje nevroznanost in kognitivno psihologijo. Slednji se ukvarja s proučevanjem višjih funkcij, kot so spomin, jezik ali pozornost. Glavni cilj kognitivne nevroznanosti je torej povezati delovanje možganov z našimi kognitivnimi sposobnostmi in našim vedenjem.

Razvoj novih tehnik je bil na tem področju v veliko pomoč pri izvajanju eksperimentalnih študij. Nevroslikarske študije so olajšale nalogo povezovanja betonskih struktur z različnimi funkcijami z uporabo zelo uporabnega orodja za ta namen: funkcionalno slikanje z magnetno resonanco. Nadalje .

Rojstvo nevroznanosti

Ne morete govoriti o rojstvu nevroznanosti, ne da bi jo poimenovali Odhod tisti, ki je oblikoval teorijo nevronov. Njegov prispevek k problemom razvoja, degeneracije in regeneracije živčnega sistema je še vedno aktualen in se ga še vedno poučuje na fakultetah. Če je treba nevroznanosti dati rojstni datum, bi bilo to v 19. stoletju.

Z razvojem mikroskopa in eksperimentalnih tehnik, kot sta fiksacija in barvanje tkiv ali preučevanje struktur živčnega sistema in njihove funkcionalnosti, se je ta disciplina začela razvijati. Vendar pa je nevroznanost prejela prispevke s številnih področij študija, ki so nam pomagali bolje razumeti delovanje možganov. Zato je mogoče reči, da kasnejša nevroznanstvena odkritja so multidisciplinarna .

Velik prispevek jim je dala anatomija, ki se ukvarja z lociranjem vsakega dela organizma. Iz fiziologije bolj osredotočen na razumevanje delovanja našega telesa. Od farmakologije s snovmi, ki so našemu organizmu tuje, opazovanja posledic le-teh na telesu in do biokemije z uporabo snovi, ki jih izloča organizem, kot so nevrotransmiterji.

Pomembno je prispevala tudi psihologija nevroznanosti skozi teorijo o vedenju in mišljenju. Z leti se je vizija premaknila od perspektive lokalizacije, v kateri je veljalo, da ima vsako področje možganov konkretno funkcijo, do bolj funkcionalne, katere cilj je razumeti globalno delovanje možganov.

Kognitivna nevroznanost

Nevroznanost zajema zelo širok spekter znanosti. Od temeljnih raziskav do uporabnih raziskav ki deluje z odmevnostjo od vedenja odvisnih mehanizmov. Znotraj nevroznanosti obstaja kognitivna nevroznanost, ki skuša odkriti, kako delujejo višje funkcije, kot so jezik, spomin ali odločanje.

Glavni cilj kognitivne nevroznanosti je preučevanje živčnih predstavitev duševnih dejanj . Osredotoča se na nevronske substrate duševnih procesov, tj. kakšne posledice ima dogajanje v možganih na naše vedenje in naše mišljenje? Identificirani so

Področja združevanja, ki nimajo posebne funkcije, so odgovorna za interpretacijo, integracijo in koordinacijo senzoričnih in motoričnih funkcij. Odgovorni bi bili za višje duševne funkcije. Možganska področja, ki upravljajo s funkcijami spomina, mišljenja, čustev, zavesti in osebnosti, je veliko težje locirati.

Spomin je povezan s hipokampusom ki se nahaja v središču možganov. Kar zadeva čustva, je znano, da limbični sistem nadzoruje žejo in lakoto (hipotalamus), agresijo (amigdala) in čustva nasploh. V možganski skorji so integrirane kognitivne sposobnosti, kjer se nahaja naša sposobnost zavesti, vzpostavljanja odnosov in izvajanja kompleksnega razmišljanja.

Možgani in čustva

Čustva so ena bistvenih značilnosti normalnega človeškega doživljanja, čutimo jih vsi. Vsa čustva se izražajo skozi visceralne motorične spremembe ter stereotipne motorične in somatske odzive, zlasti gibe obraznih mišic. Tradicionalno so čustva pripisovali limbičnemu sistemu, ta teorija je še danes v modi, vendar so vpletene tudi druge možganske regije.

Druga področja, na katera se širi čustveni proces, so amigdala

Visceralna jedra in somatski motorji usklajujejo izražanje čustvenega vedenja . Čustva in aktivacija avtonomnega živčnega sistema so med seboj tesno povezani. Občutiti kakršno koli čustvo, kot sta strah ali presenečenje, bi bilo nemogoče, če ne bi občutili pospešenega srčnega utripa, znojenja, tresenja ... To je del bogastva čustev.

Pripisovanje čustvenega izražanja možganskim strukturam mu daje prirojeno naravnost. Čustva so prilagodljivo orodje, ki obvešča druge o našem duševnem stanju . Dokazana je homogenost izražanja veselja, žalosti, jeze ... v različnih kulturah. To je eden od naših načinov komuniciranja in empatije do drugih.

Spomin: skladišče možganov

Spomin je osnovni psihološki proces, ki namiguje na kodira shranjevanje in iskanje naučenih informacij . Pomen spomina v našem vsakdanjem življenju je botroval številnim raziskavam na to temo. Druga osrednja tema številnih študij je pozabljivost, saj številne patologije povzročajo amnezijo, ki resno ovira vsakodnevno življenje.

Razlog, zakaj je spomin tako pomembna tema, je v tem, da v njem prebiva velik del naše identitete. Po drugi strani pa tudi če nas pozabljivost v patološkem smislu skrbi, vemo, da se morajo možgani znebiti neuporabnih informacij, da bi jih lahko prejeli.

Nevronske povezave se spreminjajo z njihovo uporabo ali neuporabo . Ko obdržimo informacije, ki jih ne uporabljamo, nevronske povezave oslabijo, dokler ne izginejo. Podobno, ko se naučimo nekaj novega, ustvarimo nove povezave. Vsa tista spoznanja, ki jih lahko povežemo z drugimi pojmi ali dogodki v življenju, si bomo lažje zapomnili.

Po študiji na ljudeh z zelo specifično amnezijo se je znanje o spominu povečalo. Pomagal je izvedeti več o kratkoročnem spominu in konsolidaciji deklarativnega spomina. Slavni H.M. primeru izpostavil pomen hipokampusa pri vzpostavljanju novih spominov. Spomin na motorične sposobnosti pa nadzorujejo mali možgani, primarna motorična skorja in bazalni gangliji.

Jezik e

Jezik je ena izmed veščin, ki nas razlikuje od preostalega živalskega kraljestva. Sposobnost tako natančnega komuniciranja in ogromno načinov, s katerimi lahko izrazimo misli in občutke, naredijo jezik naše najbogatejše in najbolj uporabno komunikacijsko orodje . Ta edinstvena značilnost naše vrste je povzročila, da se veliko raziskav osredotoča nanjo.

Uspehi človeške kulture delno temeljijo na jeziku, ki omogoča natančno komunikacijo . Jezikovna sposobnost je odvisna od celovitosti različnih specializiranih področij asociacijske skorje v temporalnem in čelnem režnju. Pri večini ljudi se primarne funkcije jezika nahajajo na desni hemisferi.

Desna polobla bi se ukvarjala s čustvenimi vsebinami jezika. Specifična poškodba možganskih regij lahko ogrozi bistvene jezikovne funkcije, kar na koncu povzroči afazijo. Afazije imajo lahko zelo različne značilnosti, lahko imate težave tako pri artikulaciji kot pri ustvarjanju ali razumevanju jezika.

Niti jezik niti mišljenje nista podprta z enim samim konkretnim področjem, temveč z združevanjem različnih struktur . Naši možgani delujejo na tako organiziran in kompleksen način, da ko mislimo ali govorimo, naredijo več povezav med nalogami, ki jih opravljajo. Naše predhodno znanje bo vplivalo na novo znanje v sistemu povratnih informacij.

Velika odkritja v nevroznanosti

Opis vseh pomembnih študij v nevroznanosti bi bila zapletena in zelo obsežna naloga. Naslednja odkritja so ovrgla nekatere pretekle predstave o delovanju naših možganov in spodbudila nove študije. To je izbor nekaterih pomembnih eksperimentalnih študij med tisočimi obstoječimi deli:

Nevrogeneza(Eriksson 1998). Do leta 1998 je veljalo, da se nevrogeneza pojavi le med razvojem živčnega sistema in da po tem obdobju nevroni odmrejo, ne da bi se ponovno proizvedli. Po Erikksonovih poskusih pa je bilo mogoče ugotoviti, da se nevrogeneza pojavlja tudi v starosti. Možgani so bolj plastični in voljni, kot se je prej mislilo. Stik v zgodnjem otroštvu ter kognitivni in čustveni razvoj(Lupien 2000). V tej študiji je bil prikazan pomen otrokovega telesnega stika v zgodnjem otroštvu. Odkritje zrcalnih nevronov(Rizzolatti 2004). Začetek te študije je bila sposobnost novorojenčkov, da posnemajo geste drugih. To je vodilo do odkritja zrcalni nevroni Kognitivna rezerva(Petersen 2009). Odkritje kognitivne rezerve je v zadnjih letih zelo aktualno. Po tej teoriji so možgani sposobni nadomestiti poškodbe. Na to sposobnost vplivajo različni dejavniki, kot so starost šolanja, opravljeno delo, bralne navade ali družbeni krog. Visoka kognitivna rezerva lahko nadomesti poškodbe pri boleznih, kot je Alzheimerjeva bolezen.

Prihodnost nevroznanosti: Projekt človeških možganov

Projekt Človeški možgani je projekt, ki ga financira Evropska unija in je namenjen izgradnji infrastrukture, ki temelji na informacijskih in komunikacijskih tehnologijah (IKT). Namen te infrastrukture je omogočiti dostop do baze podatkov s področja nevroznanosti vsem znanstvenikom na svetu. Razvija šest platform, ki temeljijo na IKT:

Nevroinformatika: bo omogočil dostop do podatkov iz nevroznanstvenih študij, izvedenih po vsem svetu. Simulacija možganov: integriral bo informacije v poenotene računalniške modele za izvajanje testov, ki jih ne bi bilo mogoče izvesti osebno. Visoko zmogljivo računalništvo: Zagotovil bo interaktivno super-računalniško tehnologijo, ki jo nevroznanstveniki potrebujejo za modeliranje podatkov in simulacije. Nevroinformatično črkovanje: Modele možganov bo pretvoril v strojne naprave s preizkušanjem njihovih aplikacij. Nevrorobotika: raziskovalcem v nevroznanosti in industriji bo omogočil eksperimentiranje z virtualnimi roboti, ki jih upravljajo modeli možganov, razviti v projektu.

Ta projekt se je začel oktobra 2013 in bo predvidoma trajal 10 let. Podatki, zbrani v tej ogromni bazi podatkov, bodo lahko olajšali delo prihodnjih raziskav. Napredek novih tehnologij omogoča znanstvenikom globlje razumevanje možganov čeprav temeljne raziskave na tem vznemirljivem področju še vedno čakajo na veliko dvomov.

Bibliografija

Eriksson P.S. Perfilieva E. Bjork-Eriksson T. Alborn A. M. Nordborg C. Peterson D.A. GAGE F. Neurogenesis in the Adult Human Hippocals Nature Medicine.4(11) 1998 1313–1

Kandell E.R. Schwartz J.H. in Jessell T.M. Načela nevroznanosti Milan CEA

Lupien S.J. King S. Meaney M.J. McEwen B.S. Raven otrokovega stresnega hormona je povezana z materinim socialno-ekonomskim statusom in depresivnim stanjem. Biološka psihiatrija 2000 48 976–980.

Purves Augustine Fitzpatrick Hall Lamantia McNamara in Williams.

Rizzolatti G. Craighero L. Zrcalni nevronski sistem. Annual Review of Neuroscience 2004 27 169–192.

Stern Y. Kognitivna rezerva Neuropsychologia 2007 47 (10) 2015–2028.