Kognitiv nevrovitenskap: forstå sinnets oppførsel

Tradisjonelt er målet med nevrovitenskap å forstå nervesystemets funksjon . Denne disiplinen søker å forstå hvordan hjernen er organisert på et funksjonelt og strukturelt nivå. I nyere tid har vi imidlertid kommet lenger, vi ønsker ikke bare å vite hvordan hjernen fungerer, men også hvilke konsekvenser dette har på vår oppførsel, våre tanker og følelser .

Målet med å relatere hjernen til sinnet er en oppgave innen kognitiv nevrovitenskap det vil si en disiplin som kombinerer nevrovitenskap og kognitiv psykologi. Sistnevnte tar for seg å studere høyere funksjoner som hukommelse, språk eller oppmerksomhet. Hovedmålet med kognitiv nevrovitenskap er derfor å relatere hjernens funksjon til våre kognitive evner og vår atferd.

Utviklingen av nye teknikker har vært til stor hjelp på dette feltet for å kunne gjennomføre eksperimentelle studier. Nevroavbildningsstudier har forenklet oppgaven med å relatere betongstrukturer til forskjellige funksjoner ved å bruke et svært nyttig verktøy for dette formålet: funksjonell magnetisk resonansavbildning. Videre .

Nevrovitenskapens fødsel

Du kan ikke snakke om nevrovitenskapens fødsel uten å navngi det Reise den som formulerte teorien om nevroner. Hans bidrag til problemene med utvikling, degenerasjon og regenerering av nervesystemet er fortsatt relevante og undervises fortsatt på fakultetene. Hvis nevrovitenskap må gis en fødselsdato, ville det vært på 1800-tallet.

Med utviklingen av mikroskopet og eksperimentelle teknikker som fiksering og farging av vev eller studiet av nervesystemets strukturer og deres funksjonalitet, begynte denne disiplinen å utvikle seg. Imidlertid har nevrovitenskap mottatt bidrag fra en rekke studieområder som har hjulpet oss bedre å forstå hvordan hjernen fungerer. Det kan derfor sies at påfølgende nevrovitenskapelige oppdagelser er tverrfaglige .

De har fått et stort bidrag fra anatomien som omhandler lokalisering av alle deler av organismen. Fra fysiologi mer fokusert på å forstå hvordan kroppen vår fungerer. Fra farmakologi med stoffer som er fremmede for vår organisme, observere virkningene av disse på kroppen og på biokjemi ved bruk av stoffer som skilles ut av organismen som nevrotransmittere.

Psykologien har også gitt et viktig bidrag til nevrovitenskap gjennom teori om atferd og tanke. I løpet av årene har visjonen beveget seg fra et lokaliserende perspektiv der man trodde at hvert område av hjernen hadde en konkret funksjon til en mer funksjonell hvor målet er å forstå hjernens globale funksjon.

Kognitiv nevrovitenskap

Nevrovitenskap omfatter et veldig bredt spekter av vitenskaper. Fra grunnforskning til anvendt forskning som virker med ettervirkningen av atferdsavhengige mekanismer. Innen nevrovitenskap er det kognitiv nevrovitenskap som søker å oppdage hvordan høyere funksjoner som språk, hukommelse eller beslutningstaking fungerer.

Kognitiv nevrovitenskap har som hovedmål å studere nervøse representasjoner av mentale handlinger . Den fokuserer på de nevronale substratene til mentale prosesser, dvs. hvilke konsekvenser har det som skjer i hjernen på vår atferd og vår tenkning? De er identifisert

Det er assosiasjonsområdene som ikke har en bestemt funksjon som har ansvaret for å tolke, integrere og koordinere sensoriske og motoriske funksjoner. De ville være ansvarlige for høyere mentale funksjoner. Hjerneområdene som styrer funksjonene hukommelse, tanke, følelser, bevissthet og personlighet er mye vanskeligere å lokalisere.

Hukommelse er knyttet til hippocampus som befinner seg i sentrum av hjernen. Når det gjelder følelser, er det kjent at det limbiske systemet styrer tørst og sult (hypothalamus), aggresjon (amygdala) og følelser generelt. Det er i cortex kognitive evner integreres, stedet hvor vår evne til å være bevisst, etablere relasjoner og gjennomføre komplekse resonnementer finnes.

Hjerne og følelser

Følelser er en av de essensielle egenskapene til normal menneskelig opplevelse, vi føler dem alle. Alle følelser kommer til uttrykk gjennom viscerale motoriske endringer og stereotype motoriske og somatiske responser, spesielt ansiktsmuskelbevegelser. Tradisjonelt ble følelser tilskrevet det limbiske systemet, denne teorien er fortsatt på moten i dag, men det er andre hjerneregioner involvert.

De andre områdene som den emosjonelle prosessen strekker seg til er amygdala

Viscerale kjerner og somatiske motorer koordinerer uttrykket av emosjonell atferd . Følelser og aktivering av det autonome nervesystemet er nært knyttet til hverandre. Å føle noen form for følelser som frykt eller overraskelse ville være umulig uten å oppleve en økning i hjertefrekvens, svette, skjelving... Det er en del av følelsesrikdommen.

Å tilskrive emosjonelle uttrykk til hjernestrukturer gir den sin medfødte naturlighet. Følelser er et adaptivt verktøy som informerer andre om vår sinnstilstand . Homogeniteten i uttrykk for glede, tristhet, sinne har blitt demonstrert ... i forskjellige kulturer. Det er en av våre måter å kommunisere og føle empati for andre.

Minne: hjernens lagerhus

Hukommelse er en grunnleggende psykologisk prosess som henspiller på koder for lagring og henting av lært informasjon . Viktigheten av hukommelse i vårt daglige liv har gitt opphav til ulike undersøkelser om dette emnet. Et annet sentralt tema i mange studier er glemsomhet siden mange patologier forårsaker hukommelsestap som alvorlig forstyrrer dagliglivet.

Grunnen til at hukommelse er et så viktig tema er at en stor del av vår identitet ligger i det. På den annen side, selv om glemsel i patologisk forstand forårsaker oss bekymring, vet vi at hjernen trenger å kvitte seg med ubrukelig informasjon for å motta

Nevronale forbindelser endres med bruk eller ikke-bruk . Når vi beholder informasjon som ikke brukes, svekkes nevronale forbindelser til de forsvinner. På samme måte når vi lærer noe nytt, skaper vi nye forbindelser. All den læringen som vi kan assosiere med andre forestillinger eller hendelser i livet vil være lettere å huske.

Minnekunnskapen økte etter en studie på personer med svært spesifikk hukommelsestap. Det hjalp å lære mer om korttidshukommelse og konsolidering av deklarativ hukommelse. Den berømte H.M. sak fremhevet viktigheten av hippocampus for å etablere nye minner. Minnet om motoriske ferdigheter er imidlertid kontrollert av lillehjernen, den primære motoriske cortex og basalgangliene.

Språk e

Språk er en av ferdighetene som skiller oss fra resten av dyreriket. Evnen til å kommunisere med en slik presisjon og den enorme mengden av måter vi har for å uttrykke tanker og følelser gjør språk vårt rikeste og mest nyttige kommunikasjonsverktøy . Denne unike egenskapen til arten vår har fått mye forskning til å fokusere på den.

Suksessene fra menneskelig kultur er delvis basert på språket som tillater presis kommunikasjon . Språkevnen avhenger av integriteten til de ulike spesialiserte områdene av assosiasjonsbarkene i tinning- og frontallappen. Hos de fleste er språkets primære funksjoner lokalisert i høyre hjernehalvdel.

Den høyre hjernehalvdelen ville håndtere følelsesmessig innhold av språk. Spesifikke skader på hjerneregioner kan kompromittere viktige språkfunksjoner, og til slutt forårsake afasi. Afasi kan ha svært ulike egenskaper, man kan ha vansker både i artikulasjon og i produksjon eller forståelse av språk.

Verken språk eller tanke støttes av et enkelt konkret område snarere av en assosiasjon av forskjellige strukturer . Hjernen vår fungerer på en så organisert og kompleks måte at når vi tenker eller snakker, danner den flere assosiasjoner mellom oppgavene den utfører. Vår forkunnskap vil påvirke ny kunnskap i et tilbakemeldingssystem.

Store funn innen nevrovitenskap

Å beskrive alle relevante studier innen nevrovitenskap vil være en komplisert og svært omfattende oppgave. Følgende oppdagelser har styrtet noen tidligere ideer om hvordan hjernen vår fungerer og har gitt opphav til nye studier. Dette er et utvalg av noen viktige eksperimentelle studier blant de tusenvis av eksisterende verk:

Neurogenesi(Eriksson 1998). Fram til 1998 trodde man at nevrogenese bare skjedde under utviklingen av nervesystemet og at nevronene etter denne perioden døde uten å bli produsert igjen. Etter Erikksons eksperimenter var det imidlertid mulig å konstatere at nevrogenese også forekommer i alderdommen. Hjernen er mer plastisk og formbar enn tidligere antatt. Kontakt i tidlig barndom og kognitiv og emosjonell utvikling(Lupien 2000). I denne studien ble viktigheten av barnets fysiske kontakt i det tidlige barndommen demonstrert. Oppdagelsen av speilnevroner(Rizzolatti 2004). Det som startet denne studien var evnen til nyfødte babyer til å imitere andres gester. Dette førte til oppdagelsen av speilnevroner Kognitiv reserve(Petersen 2009). Oppdagelsen av kognitiv reserve har vært svært aktuelt de siste årene. Ifølge denne teorien er hjernen i stand til å kompensere for skader. Ulike faktorer påvirker denne evnen, som skolealder, utført arbeid, lesevaner eller omgangskrets. Høy kognitiv reserve kan kompensere for skader ved sykdommer som Alzheimers.

The future of neuroscience: Human brain project

Human Brain Project er et prosjekt finansiert av EU som har som mål å bygge en infrastruktur basert på informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT). Denne infrastrukturen har som mål å gjøre en database innen nevrovitenskap tilgjengelig for alle forskere i verden. Utvikler seks IKT-baserte plattformer:

Nevro-informatikk: vil gi tilgang til data fra nevrovitenskapelige studier utført over hele verden. Hjernesimulering: Vil integrere informasjon i enhetlige datamodeller for å utføre tester som ikke ville vært mulig å utføre personlig. Databehandling med høy gjennomstrømning: Den vil levere den interaktive superdatabehandlingsteknologien som nevrovitenskapsmenn trenger for datamodellering og simuleringer. Nevro-informatikk stavemåte: Den vil transformere hjernemodeller til maskinvareenheter ved å teste applikasjonene deres. Nevro-robotikk: vil tillate forskere innen nevrovitenskap og industri å eksperimentere med virtuelle roboter kontrollert av hjernemodeller utviklet i prosjektet.

Dette prosjektet startet i oktober 2013 og vil ha en estimert varighet på 10 år. Dataene som samles inn i denne enorme databasen vil kunne lette arbeidet med fremtidig forskning. Utviklingen av nye teknologier gjør det mulig for forskere å få en dypere forståelse av hjernen selv om grunnforskning fortsatt har mange tvil å løse på dette spennende feltet.

Bibliografi

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. og Jessell T.M. Prinsipper for nevrovitenskap Milan CEA

Lupien S.J. Kong S. Meaney M.J. McEwen B.S. Barns stresshormonnivåer korrelerer med mors sosioøkonomiske status og depressive tilstand Biologisk psykiatri 2000 48 976–980.

Purves Augustine Fitzpatrick Hall Lamantia McNamara og Williams.

Rizzolatti G. Craighero L. Speil-nevronsystemet. Annual Review of Neuroscience 2004 27 169–192.

Stern Y. Kognitiv reserve Neuropsychologia 2007 47(10) 2015–2028.