Neuronauka poznawcza: zrozumienie zachowania umysłu

Tradycyjnie celem neuronauki jest zrozumienie funkcjonowania układu nerwowego . Dyscyplina ta stara się zrozumieć, jak mózg jest zorganizowany na poziomie funkcjonalnym i strukturalnym. Jednak ostatnio posunęliśmy się dalej: nie chcemy tylko wiedzieć, jak działa mózg, ale także jaki ma to wpływ na nasze zachowanie, nasze myśli i emocje .

Celem powiązania mózgu z umysłem jest zadanie neuronauki poznawczej to znaczy dyscyplina łącząca neuronaukę i psychologię poznawczą. Ten ostatni zajmuje się badaniem wyższych funkcji, takich jak pamięć, język czy uwaga. Głównym celem neuronauki poznawczej jest zatem powiązanie funkcjonowania mózgu z naszymi zdolnościami poznawczymi i naszymi zachowaniami.

Rozwój nowych technik był bardzo pomocny w tej dziedzinie w celu przeprowadzenia badań eksperymentalnych. Badania neuroobrazowe ułatwiły zadanie powiązania konstrukcji betonowych z różnymi funkcjami, wykorzystując w tym celu bardzo przydatne narzędzie: funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego. Ponadto .

Narodziny neuronauki

Nie można mówić o narodzinach neuronauki bez nazwania jej Odjeżdżać ten, który sformułował teorię neuronów. Jego wkład w problemy rozwoju, zwyrodnienia i regeneracji układu nerwowego jest nadal aktualny i nadal wykładany na wydziałach. Jeśli neurobiologia miałaby podać datę urodzenia, byłaby to XIX wiek.

Wraz z rozwojem mikroskopu i technik eksperymentalnych, takich jak utrwalanie i barwienie tkanek czy badanie struktur układu nerwowego i ich funkcjonalności, dyscyplina ta zaczęła się rozwijać. Jednakże neuronauka otrzymała wkład z wielu dziedzin nauki, który pomógł nam lepiej zrozumieć, jak działa mózg. Można więc powiedzieć, że późniejsze odkrycia neuronaukowe mają charakter wielodyscyplinarny .

Mają ogromny wkład z anatomii, która zajmuje się lokalizacją każdej części organizmu. Z fizjologii bardziej skupionej na zrozumieniu, jak działa nasz organizm. Od farmakologii z substancjami obcymi dla naszego organizmu, obserwacji ich wpływu na organizm i biochemii z wykorzystaniem substancji wydzielanych przez organizm, takich jak neuroprzekaźniki.

Ważny wkład wniosła także psychologia do neuronauki poprzez teorię zachowania i myślenia. Z biegiem lat wizja przeniosła się z perspektywy lokalizacyjnej, w której sądzono, że każdy obszar mózgu ma konkretną funkcję, na bardziej funkcjonalną, której celem jest zrozumienie globalnego funkcjonowania mózgu.

Neuronauka poznawcza

Neuronauka obejmuje bardzo szerokie spektrum nauk. Począwszy od badań podstawowych po badania stosowane który działa na skutek mechanizmów zależnych od zachowania. W neurobiologii istnieje neuronauka poznawcza, która stara się odkryć, jak działają wyższe funkcje, takie jak język, pamięć czy podejmowanie decyzji.

Głównym celem neuronauki poznawczej jest badanie nerwowych reprezentacji aktów umysłowych . Koncentruje się na neuronalnych substratach procesów umysłowych, tj. jakie konsekwencje ma to, co dzieje się w mózgu, na nasze zachowanie i myślenie? Zostały zidentyfikowane

To właśnie obszary skojarzeń, które nie pełnią określonej funkcji, odpowiadają za interpretację, integrację i koordynację funkcji sensorycznych i motorycznych. Byliby odpowiedzialni za wyższe funkcje psychiczne. Znacznie trudniej jest zlokalizować obszary mózgu odpowiedzialne za funkcje pamięci, myślenia, emocji, świadomości i osobowości.

Pamięć jest powiązana z hipokampem który znajduje się w centrum mózgu. Jeśli chodzi o emocje, wiadomo, że układ limbiczny kontroluje pragnienie i głód (podwzgórze), agresję (ciało migdałowate) i emocje w ogóle. To w korze mózgowej integrują się zdolności poznawcze, jest to miejsce, w którym odnajdujemy naszą zdolność do bycia świadomym, nawiązywania relacji i prowadzenia złożonego rozumowania.

Mózg i emocje

Emocje są jedną z podstawowych cech normalnego ludzkiego doświadczenia, wszyscy je odczuwamy. Wszystkie emocje wyrażają się poprzez trzewne zmiany motoryczne oraz stereotypowe reakcje motoryczne i somatyczne, zwłaszcza ruchy mięśni twarzy. Tradycyjnie emocje przypisywano układowi limbicznemu, teoria ta jest nadal w modzie, ale zaangażowane są inne obszary mózgu.

Inne obszary, na które rozciąga się proces emocjonalny, to: migdał

Jądra trzewne i silniki somatyczne koordynują ekspresję zachowań emocjonalnych . Emocje i aktywacja autonomicznego układu nerwowego są ze sobą ściśle powiązane. Odczuwanie jakiegokolwiek rodzaju emocji, takich jak strach czy zdziwienie, nie byłoby możliwe bez doświadczenia przyspieszenia akcji serca, pocenia się, drżenia… Jest to część bogactwa emocji.

Przypisanie ekspresji emocjonalnej strukturom mózgu nadaje jej wrodzoną naturalność. Emocje są narzędziem adaptacyjnym informuje innych o naszym stanie umysłu . Wykazano jednorodność wyrażania radości, smutku, złości... w różnych kulturach. Jest to jeden z naszych sposobów komunikowania się i okazywania empatii innym.

Pamięć: magazyn mózgu

Pamięć jest podstawowym procesem psychologicznym, do którego się odwołuje koduje przechowywanie i odzyskiwanie wyuczonych informacji . Znaczenie pamięci w naszym codziennym życiu stało się podstawą różnych badań na ten temat. Innym głównym tematem wielu badań jest zapominanie, ponieważ wiele patologii powoduje amnezję, która poważnie zakłóca codzienne życie.

Powodem, dla którego pamięć jest tak ważnym tematem, jest to, że kryje się w niej duża część naszej tożsamości. Z drugiej strony, nawet jeśli zapomnienie w sensie patologicznym budzi w nas niepokój, wiemy, że mózg musi pozbyć się bezużytecznych informacji, aby otrzymać

Połączenia neuronowe zmieniają się wraz z ich użyciem lub nieużywaniem . Kiedy zachowujemy informacje, które nie są wykorzystywane, połączenia neuronowe słabną, aż zanikną. Podobnie, gdy uczymy się czegoś nowego, tworzymy nowe połączenia. Wszystkie te nauki, które możemy powiązać z innymi pojęciami lub wydarzeniami w życiu, będą łatwiejsze do zapamiętania.

Wiedza na temat pamięci wzrosła po badaniu na osobach cierpiących na bardzo specyficzną amnezję. Pomogło dowiedzieć się więcej na temat pamięci krótkotrwałej i konsolidacji pamięci deklaratywnej. Słynny H.M. sprawa podkreślili znaczenie hipokampa w tworzeniu nowych wspomnień. Jednakże pamięć umiejętności motorycznych jest kontrolowana przez móżdżek, pierwotną korę ruchową i zwoje podstawy.

Język tj

Język to jedna z umiejętności, która odróżnia nas od reszty królestwa zwierząt. Zdolność do komunikowania się z taką precyzją i ogromna liczba sposobów wyrażania myśli i uczuć sprawia, że język, nasze najbogatsze i najbardziej użyteczne narzędzie komunikacji . Ta wyjątkowa cecha naszego gatunku spowodowała skupienie się na niej wielu badań.

Sukcesy kultury ludzkiej opierają się częściowo na języku pozwalającym na precyzyjną komunikację . Zdolność językowa zależy od integralności różnych wyspecjalizowanych obszarów kory asocjacyjnej w płatach skroniowych i czołowych. U większości ludzi podstawowe funkcje językowe zlokalizowane są w prawej półkuli.

Prawa półkula zajmowałaby się treściami emocjonalnymi języka. Specyficzne uszkodzenie obszarów mózgu może upośledzić podstawowe funkcje językowe, ostatecznie powodując afazję. Afazje mogą mieć bardzo różną charakterystykę, możesz mieć trudności zarówno w artykulacji, jak i w tworzeniu lub rozumieniu języka.

Ani język, ani myśl nie są wspierane przez pojedynczy konkretny obszar, raczej przez połączenie różnych struktur . Nasz mózg działa w tak zorganizowany i złożony sposób, że kiedy myślimy lub mówimy, tworzy wiele skojarzeń między wykonywanymi zadaniami. Nasza wcześniejsza wiedza będzie miała wpływ na nową wiedzę w systemie informacji zwrotnej.

Wielkie odkrycia w neurobiologii

Opisanie wszystkich istotnych badań z zakresu neurologii byłoby zadaniem skomplikowanym i bardzo obszernym. Poniższe odkrycia obaliły niektóre wcześniejsze poglądy na temat działania naszego mózgu i dały początek nowym badaniom. Oto wybór kilku ważnych badań eksperymentalnych spośród tysięcy istniejących prac:

Neurogeneza(Eriksson 1998). Do 1998 roku uważano, że neurogeneza zachodzi dopiero w okresie rozwoju układu nerwowego i po tym okresie neurony obumierają i nie są ponownie produkowane. Po eksperymentach Erikksona udało się jednak stwierdzić, że neurogeneza zachodzi także w starszym wieku. Mózg jest bardziej plastyczny i plastyczny, niż wcześniej sądzono. Kontakt we wczesnym dzieciństwie a rozwój poznawczy i emocjonalny(Lupien 2000). W pracy wykazano znaczenie kontaktu fizycznego dziecka we wczesnym dzieciństwie. Odkrycie neuronów lustrzanych(Rizzolatti 2004). Badania rozpoczęły się od zdolności noworodków do naśladowania gestów innych osób. Doprowadziło to do odkrycia neurony lustrzane Rezerwa poznawcza(Petersen 2009). Odkrycie rezerwy poznawczej stało się w ostatnich latach bardzo istotne. Według tej teorii mózg jest w stanie kompensować urazy. Na tę zdolność wpływają różne czynniki, takie jak wiek nauki, wykonywana praca, nawyki czytelnicze czy krąg społeczny. Wysoka rezerwa poznawcza może zrekompensować szkody spowodowane chorobami takimi jak choroba Alzheimera.

Przyszłość neuronauki: projekt ludzkiego mózgu

Human Brain Project to projekt finansowany przez Unię Europejską, którego celem jest budowa infrastruktury opartej na technologiach informacyjno-komunikacyjnych (ICT). Infrastruktura ta ma na celu udostępnienie wszystkim naukowcom na świecie bazy danych z zakresu neuronauki. Rozwija sześć platform opartych na technologiach ICT:

Neuroinformatyka: umożliwi dostęp do danych z badań neurologicznych prowadzonych na całym świecie. Symulacja mózgu: Zintegruje informacje w ujednoliconych modelach komputerowych w celu przeprowadzenia testów, których nie dałoby się przeprowadzić osobiście. Obliczenia o dużej przepustowości: Zapewni interaktywną technologię superkomputerową potrzebną neurobiologom do modelowania i symulacji danych. Ortografia neuroinformatyczna: Przekształci modele mózgu w urządzenia sprzętowe poprzez testowanie ich zastosowań. Neurorobotyka: umożliwi naukowcom zajmującym się neuronauką i przemysłem eksperymentowanie z wirtualnymi robotami sterowanymi przez modele mózgu opracowane w ramach projektu.

Projekt ten rozpoczął się w październiku 2013 r., a jego szacunkowy czas trwania wynosi 10 lat. Dane zgromadzone w tej ogromnej bazie danych będą mogły ułatwić prace w przyszłych badaniach. Rozwój nowych technologii umożliwia naukowcom głębsze zrozumienie mózgu chociaż badania podstawowe w tej ekscytującej dziedzinie nadal pozostawiają wiele wątpliwości do rozwiązania.

Bibliografia

Eriksson PS Perfilieva E. Bjork-Eriksson T. Alborn A. M. Nordborg C. Peterson D.A. GAGE F. Neurogeneza u dorosłych ludzi hipokali Medycyna Natury.4(11) 1998 1313–1

Kandell ER Schwartz J.H. i Jessell T.M. Zasady neurologii Milan CEA

Lupien S.J. King S. Meaney M.J. McEwen B.S. Poziom hormonu stresu u dziecka koreluje ze statusem społeczno-ekonomicznym i stanem depresyjnym matki. Biological Psychiatry 2000 48 976–980.

Purves Augustine Fitzpatrick Hall Lamantia McNamara i Williams.

Rizzolatti G. Craighero L. Układ neuronów lustrzanych. Roczny przegląd neurologii 2004 27 169–192.

Stern Y. Rezerwa poznawcza Neuropsychologia 2007 47(10) 2015–2028.