Когнитивна невронаука: разбиране на поведението на ума

Традиционно целта на неврологията е да разбере функционирането на нервната система . Тази дисциплина се стреми да разбере как мозъкът е организиран на функционално и структурно ниво. В последно време обаче отидохме по-далеч, ние не просто искаме да знаем как работи мозъкът, но също така и последиците, които това има върху нашето поведение, нашите мисли и емоции .

Целта на свързването на мозъка с ума е задача на когнитивната невронаука тоест дисциплина, която съчетава неврологията и когнитивната психология. Последният се занимава с изучаване на висши функции като памет, език или внимание. Следователно основната цел на когнитивната невронаука е да свърже функционирането на мозъка с нашите когнитивни способности и нашето поведение.

Разработването на нови техники е от голяма полза в тази област за извършване на експериментални изследвания. Невроизобразителните изследвания улесниха задачата за свързване на бетонни структури с различни функции, като се използва много полезен инструмент за тази цел: функционален магнитен резонанс. Освен това .

Раждането на неврологията

Не можете да говорите за раждането на невронауката, без да я назовете Заминаване този, който формулира теорията за невроните. Неговият принос към проблемите на развитието, дегенерацията и регенерацията на нервната система са все още актуални и все още се преподават във факултетите. Ако на неврологията трябва да се даде рождена дата, тя ще бъде през 19 век.

С развитието на микроскопа и експериментални техники като фиксиране и оцветяване на тъкани или изследване на структурите на нервната система и тяхната функционалност, тази дисциплина започва да се развива. Неврологията обаче е получила принос от множество области на изследване, които са ни помогнали да разберем по-добре как работи мозъкът. Следователно може да се каже, че последващите невронаучни открития са мултидисциплинарни .

Те са получили голям принос от анатомията, която се занимава с локализирането на всяка част от организма. От физиологията, по-фокусирана върху разбирането как функционира нашето тяло. От фармакология с вещества, чужди на нашия организъм, наблюдение на отражението им върху тялото и върху биохимията, използвайки вещества, секретирани от организма, като невротрансмитери.

Психологията също има важен принос към неврологията чрез теория за поведението и мисленето. През годините визията се премести от локализираща гледна точка, в която се смяташе, че всяка област на мозъка има конкретна функция, към по-функционална, в която целта е да се разбере глобалното функциониране на мозъка.

Когнитивна невронаука

Неврологията обхваща много широк спектър от науки. Започвайки от фундаментални изследвания до приложни изследвания който работи с отражението на зависими от поведението механизми. В рамките на невронауката има когнитивна невронаука, която се стреми да открие как работят висши функции като език, памет или вземане на решения.

Когнитивната невронаука има за основна цел изследването на нервните репрезентации на умствените действия . Фокусира се върху невронните субстрати на умствените процеси, т.е. какви последствия има случващото се в мозъка върху поведението и мисленето ни? Те са идентифицирани

Областите на асоцииране, които нямат специфична функция, са отговорни за интерпретирането, интегрирането и координирането на сензорните и двигателните функции. Те биха били отговорни за висшите умствени функции. Мозъчните зони, които управляват функциите на паметта, мисълта, емоциите, съзнанието и личността, са много по-трудни за локализиране.

Паметта е свързана с хипокампуса който се намира в центъра на мозъка. Що се отнася до емоциите, известно е, че лимбичната система контролира жаждата и глада (хипоталамус), агресията (амигдалата) и емоциите като цяло. Именно в кората на мозъка са интегрирани когнитивните способности, мястото, където се намира способността ни да бъдем съзнателни, да установяваме взаимоотношения и да извършваме сложни разсъждения.

Мозък и емоции

Емоциите са една от основните характеристики на нормалното човешко преживяване, ние всички ги чувстваме. Всички емоции се изразяват чрез висцерални двигателни промени и стереотипни двигателни и соматични реакции, особено движения на лицевите мускули. Традиционно емоциите се приписват на лимбичната система, тази теория е все още на мода днес, но има включени и други области на мозъка.

Другите области, до които се простира емоционалният процес, са амигдала

Висцералните ядра и соматичните двигатели координират изразяването на емоционалното поведение . Емоциите и активирането на автономната нервна система са тясно свързани помежду си. Чувството на какъвто и да е вид емоция като страх или изненада би било невъзможно, без да изпитате учестен пулс, изпотяване, тремор... Това е част от богатството от емоции.

Приписването на емоционалното изразяване на мозъчните структури му придава неговата вродена естественост. Емоциите са адаптивен инструмент, който информира другите за нашето душевно състояние . Хомогенността на изразите на радост, тъга, гняв е демонстрирана... в различни култури. Това е един от начините ни да общуваме и да изпитваме съпричастност към другите.

Памет: складът на мозъка

Паметта е основен психологически процес, който намеква за кодира съхранението и извличането на научена информация . Значението на паметта в нашето ежедневие е повод за различни изследвания по тази тема. Друга централна тема на много изследвания е забравянето, тъй като много патологии причиняват амнезия, която сериозно пречи на ежедневния живот.

Причината паметта да е толкова важна тема е, че голяма част от нашата идентичност се намира в нея. От друга страна, дори ако забравянето в патологичен смисъл ни причинява безпокойство, ние знаем, че мозъкът трябва да се освободи от безполезна информация, за да получи

Невронните връзки се променят с тяхното използване или неизползване . Когато задържаме информация, която не се използва, невронните връзки отслабват, докато изчезнат. По същия начин, когато научим нещо ново, създаваме нови връзки. Всички онези знания, които можем да свържем с други представи или събития в живота, ще бъдат по-лесни за запомняне.

Знанието за паметта се увеличи след проучване на хора с много специфична амнезия. Това помогна да се научи повече за краткосрочната памет и консолидирането на декларативната памет. Известният H.M. случай подчерта значението на хипокампуса за създаване на нови спомени. Паметта на двигателните умения обаче се контролира от малкия мозък, първичната моторна кора и базалните ганглии.

Език e

Езикът е едно от уменията, което ни отличава от останалата част от животинското царство. Способността да общуваме с такава прецизност и огромното количество начини, с които разполагаме, за да изразим мисли и чувства, прави език, нашият най-богат и полезен инструмент за комуникация . Тази уникална характеристика на нашия вид накара много изследвания да се съсредоточат върху нея.

Успехите от човешката култура се основават отчасти на езика, който позволява точна комуникация . Езиковите способности зависят от целостта на различните специализирани области на асоциативните кори в темпоралния и фронталния лоб. При повечето хора основните функции на езика се намират в дясното полукълбо.

Дясното полукълбо би се занимавало с емоционално съдържание на езика. Специфично увреждане на мозъчните области може да компрометира основни езикови функции, причинявайки в крайна сметка афазия. Афазиите могат да имат много различни характеристики, можете да имате затруднения както в артикулацията, така и в произнасянето или разбирането на езика.

Нито езикът, нито мисълта се поддържат от една конкретна област, а от асоциация на различни структури . Нашият мозък работи по толкова организиран и сложен начин, че когато мислим или говорим, той прави множество асоциации между задачите, които изпълнява. Предишните ни знания ще повлияят на новите знания в системата за обратна връзка.

Големи открития в неврологията

Описването на всички съответни изследвания в областта на неврологията би било сложна и много обширна задача. Следните открития преобърнаха някои минали идеи за това как работи мозъкът ни и дадоха повод за нови изследвания. Това е селекция от някои важни експериментални изследвания сред хилядите съществуващи произведения:

Неврогенеза(Eriksson 1998). До 1998 г. се смяташе, че неврогенезата възниква само по време на развитието на нервната система и че след този период невроните умират, без да се произвеждат отново. След експериментите на Erikkson обаче беше възможно да се установи, че неврогенезата се появява и в напреднала възраст. Мозъкът е по-пластичен и ковък, отколкото се смяташе досега. Контакт през ранното детство и когнитивно и емоционално развитие(Lupien 2000). В това изследване се демонстрира значението на физическия контакт на детето през ранното му детство. Откриването на огледалните неврони(Rizzolatti 2004). Това, което започна това проучване, беше способността на новородените бебета да имитират жестовете на другите. Това доведе до откриването на огледални неврони Когнитивен резерв(Петерсен 2009). Откритието на когнитивния резерв е много актуално през последните години. Според тази теория мозъкът е способен да компенсира нараняванията. Различни фактори влияят върху тази способност, като възрастта на училищното обучение, свършената работа, навиците за четене или социалния кръг. Високият когнитивен резерв може да компенсира увреждането при болести като Алцхаймер.

Бъдещето на неврологията: Проект за човешки мозък

Проектът Human Brain е проект, финансиран от Европейския съюз, който има за цел да изгради инфраструктура, базирана на информационни и комуникационни технологии (ИКТ). Тази инфраструктура има за цел да направи база данни в областта на невронауките достъпна за всички учени по света. Разработва шест базирани на ИКТ платформи:

Невроинформатика: ще даде достъп до данни от невронаучни изследвания, проведени по целия свят. Мозъчна симулация: Ще интегрира информация в унифицирани компютърни модели за извършване на тестове, които не биха били възможни за извършване лично. Изчисления с висока производителност: Ще предостави интерактивната суперкомпютърна технология, от която невролозите се нуждаят за моделиране на данни и симулации. Невроинформатичен правопис: Ще трансформира мозъчни модели в хардуерни устройства, като тества приложенията им. Невророботика: ще позволи на изследователи в областта на неврологията и индустрията да експериментират с виртуални роботи, управлявани от мозъчни модели, разработени в проекта.

Този проект започна през октомври 2013 г. и ще има прогнозна продължителност от 10 години. Данните, събрани в тази огромна база данни, ще могат да улеснят работата на бъдещите изследвания. Напредъкът на новите технологии позволява на учените да разберат по-задълбочено мозъка въпреки че фундаменталните изследвания все още имат много съмнения за разрешаване в тази вълнуваща област.

Библиография

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. и Джесъл Т.М. Принципи на невронауката Milan CEA

Lupien S.J. King S. Meaney M.J. McEwen B.S. Нивата на хормона на стреса на детето корелират със социално-икономическия статус на майката и депресивното състояние Biological Psychiatry 2000 48 976–980.

Първс Августин Фицпатрик Хол Ламантия Макнамара и Уилямс.

Rizzolatti G. Craighero L. Огледално-невронната система. Годишен преглед на невронауките 2004 27 169–192.

Stern Y. Когнитивен резерв Neuropsychologia 2007 47 (10) 2015–2028.