Cognitieve neurowetenschappen geschiedenis, studiegebieden en toepassingen

de cognitieve neurowetenschap het is een discipline die onderzoekt hoe de hersenen informatie ontvangen, integreren en verwerken. Analyseer wetenschappelijk de onderliggende processen van mentale activiteit.

In het bijzonder richt het zich op de manier waarop neuronale mechanismen cognitieve en psychologische functies opwekken, die zich door gedrag manifesteren.

Vanuit deze analyse probeert het zowel de relatie van het onderwerp met zijn omgeving, als andere onderliggende aspecten te verklaren: emoties, probleemoplossing, intelligentie en denken..

De relatie tussen hersenen en geest is een van de belangrijkste filosofische vragen aller tijden. Cognitieve neurowetenschappen probeert een fundamentele vraag te beantwoorden: Hoe kan een mentale toestand ontstaan ​​uit een reeks cellen met bepaalde elektrofysiologische en chemische eigenschappen?

Deze discipline bestudeert hersenfuncties vanuit een wetenschappelijk en open perspectief. Onderdeel van cellulaire en moleculaire analyse om superieure functies zoals taal en geheugen te begrijpen.

Cognitieve neurowetenschap is een relatief recente discipline, die voortkomt uit de convergentie van neurowetenschap en cognitieve psychologie. Wetenschappelijke vooruitgang, met name de ontwikkeling van neuroimagingtechnieken, heeft de opkomst mogelijk gemaakt van een interdisciplinaire wetenschap waarin kennis complementeert.

In feite gaat het om kennis uit verschillende disciplines, zoals filosofie, psychobiologie, neurologie, natuurkunde, taalkunde, enz..

Het object van studie van cognitieve neurowetenschappen heeft ertoe geleid dat elke dag meer belangstelling voor de samenleving ontwaakt. Dit komt tot uiting in de toename van onderzoeksgroepen die aan dit gebied zijn gewijd, met de daaruit voortvloeiende toename van wetenschappelijke publicaties.

Historische achtergrond

De oorsprong van de cognitieve neurowetenschap zou kunnen liggen in de oude filosofie, een periode waarin denkers zich grote zorgen maakten over de geest.

Aristoteles geloofde dat het brein een nutteloos orgaan was en dat het alleen diende om het bloed te koelen. Deze filosoof schreef aan het hart de oorsprong van de mentale functie toe.

Het lijkt erop dat Galen in de tweede eeuw na Christus beweerde dat het brein de oorsprong was van mentale activiteit. Hoewel hij geloofde dat persoonlijkheid en emotie werden gegenereerd in andere organen.

Het was echter de Nederlandse arts Andreas Vesalio in de zestiende eeuw, die opmerkte dat de hersenen en het zenuwstelsel het centrum van de geest en emoties zijn. Deze ideeën hadden een grote invloed op de psychologie en op hun beurt hebben ze bijgedragen aan de ontwikkeling van cognitieve neurowetenschappen.

Een ander keerpunt in de geschiedenis van de cognitieve neurowetenschappen was de opkomst van frenologie aan het begin van de 19e eeuw. Volgens deze pseudowetenschap zou menselijk gedrag kunnen worden bepaald door de vorm van de schedel.

De belangrijkste exponenten, Franz Joseph Gall en J.G. Spurzheim betoogde dat het menselijk brein was verdeeld in 35 verschillende secties. De frenologie is bekritiseerd omdat het pand niet wetenschappelijk is bewezen.

Uit deze ideeën zijn twee denkstromen voortgekomen die localizationists en anti-localization (aggregate field theory) werden genoemd. Volgens de eerste bevinden mentale functies zich in specifieke delen van de hersenen.

De bijdragen van Broca en Wernicke waren essentieel voor cognitieve neurowetenschappen. Ze bestudeerden de gebieden die de taal beheersen en hoe laesies daarin afasie kunnen veroorzaken. Dankzij hen is de visie van een localiseringsdeskundige uitgebreid.

Volgens de anti-lokalisatie of geaggregeerde veldentheorie nemen alle delen van de hersenen deel aan mentale functies. De Franse fysioloog Jean Pierre Flourens voerde verschillende experimenten met dieren uit waardoor hij kon concluderen dat de hersenschors, het cerebellum en de hersenstam als geheel functioneren..

In deze evolutie is de doctrine van het neuron ontwikkeld door Santiago Ramón y Cajal fundamenteel. Volgens deze doctrine zijn neuronen het meest elementaire deel van het zenuwstelsel. Dit zijn discrete cellen, dat wil zeggen, ze verbinden niet om een ​​weefsel te vormen, maar ze zijn genetisch en metabolisch verschillend van de andere cellen.

In de 20ste eeuw waren de ontwikkelingen in de experimentele psychologie ook erg belangrijk voor de cognitieve neurowetenschappen. Vooral de demonstratie dat sommige taken worden uitgevoerd door discrete verwerkingsfasen.

Evenzo zijn studies over zorg relevant. In deze periode begon men te denken dat het waarneembare gedrag niet voldoende was om de cognitieve functies volledig te bestuderen. Integendeel, het werd noodzakelijk om meer te onderzoeken over de werking van het zenuwstelsel, de onderliggende mechanismen.

De theoretische aannames van deze discipline werden geformuleerd tussen 1950 en 1960, uit de benaderingen van de experimentele psychologie, neuropsychologie en neurowetenschappen.

De term 'cognitieve neurowetenschap' werd eind jaren zeventig bedacht door George Miller en Michael Gazzaniga. Het was afkomstig van een cursus die ze op het Cornell Medical College organiseerden op basis van de biologische basis van menselijke cognitie..

Hun doel was om hun begrip te benadrukken, met als argument dat de beste benadering was om gezonde menselijke onderwerpen te bestuderen met technieken uit zowel de wetenschap van de hersenen als de cognitieve wetenschappen tegelijkertijd.

Het was echter waarschijnlijk niet tot 1982, toen het eerste schrijven met deze term werd gepubliceerd. Het werd genoemd "Cognitive Neuroscience: ontwikkelingen naar een synthese-wetenschap" van Posner, Pea en Volpe.

Computerwetenschap heeft belangrijke bijdragen geleverd aan de cognitieve neurowetenschappen. In het bijzonder heeft kunstmatige intelligentie deze discipline de taal gegeven voor verklaringen van de hersenfunctie.

Omdat het doel van kunstmatige intelligentie is om machines te bouwen met een intelligent gedrag, is de eerste stap om dit te bereiken het bepalen van de processen van intelligent gedrag om de hiërarchie van die processen te programmeren.

Computing is nauw gerelateerd aan brain mapping. Daarom was de opkomst van de technologie voor het in kaart brengen van de hersenen een fundamenteel aspect in de ontwikkeling van de methodologie van de cognitieve neurowetenschap. Vooral de ontwikkeling van functionele magnetische resonantie en positronemissietomografie.

Hierdoor konden cognitieve psychologen nieuwe experimentele strategieën ontwikkelen om de hersenfunctie te bestuderen.

Neurowetenschappen en cognitieve psychologie

Cognitieve psychologie verscheen in het midden van de twintigste eeuw als een reactie op het heersende behaviorisme. Gedragsmanagement voerde aan dat, hoewel mentale processen niet waarneembaar kunnen zijn, als ze indirect door middel van concrete experimenten wetenschappelijk kunnen worden bestudeerd.

Sommige variabelen, zoals prestaties op taken of reactietijden, genereerden bewijsmateriaal over psychische functies. Hieruit is een bron van kennis voortgekomen die is geëvolueerd uit verschillende theoretische modellen.

Al geruime tijd hebben cognitieve neuropsychologie en neurowetenschappen op verschillende manieren vooruitgang geboekt. Omdat de eerste zich concentreerde op het hoe en niet op de waar, waardoor de studie van anatomische structuren in handen bleef van neurofysiologen.

Redolar (2013) stelt dat dit onderscheid vergelijkbaar is met dat tussen software en hardware in een computersysteem. Een computerprogramma heeft een logica van werking die onafhankelijk is van de hardware of het materiaalsysteem waarin deze is gemaakt.

Hetzelfde computerprogramma kan op verschillende computers worden geïnstalleerd, zonder dat de aard van de hardware de werking van de software beschrijft. Deze opvatting is erg simplistisch en heeft ertoe geleid dat sommige psychologen denken dat de analyse van neuronale systemen geen informatie biedt over de psychologische functie.

Dit perspectief is vertekend door de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen. Momenteel wordt bevestigd dat een multidisciplinaire visie op cognitieve neurowetenschappen tot een grotere ontwikkeling ervan leidt. Neurowetenschappen en cognitieve psychologie zijn complementaire in plaats van exclusieve disciplines.

De gegevens verkregen uit neuro-imagingtechnieken zijn variabelen die meer waarde genereren dan de reeds bestaande. Dus, bij het bestuderen van een mentale functie, zijn waarden zoals de elektromyografische respons van de spieren, de elektrische connectiviteit van de huid, enz. Beschikbaar..

Positronemissietomografie en functionele magnetische resonantiebeeldvorming bieden de beoordeling van hemodynamische veranderingen in de hersenen. Naast andere gegevens die door magnetoencephalography-technieken worden verstrekt.

Evenzo is aangetoond dat de traditionele cognitieve benadering onvoldoende is om het gehele complexe mentale functioneren te beschrijven. Het is dus niet mogelijk om een ​​radicaal onderscheid te maken tussen software en hardware, omdat er veel relaties zijn die de multidisciplinaire aanpak van cognitieve neurowetenschappen noodzakelijk maken..

Op dezelfde manier heeft de cognitieve psychologie veel bij te dragen aan de neurowetenschappen. Het verrijkt en draagt ​​bij tot de theoretische benadering van de gegevens verkregen uit een hersenscan.

Cognitieve neurowetenschap is dus niet alleen maar een anatomische en fysiologische studie van de hersenen. Integendeel, het doel ervan is om de materiële basis van cognitieve en emotionele processen te beschrijven.

Psychologie heeft geweldige hulpmiddelen en theoretische modellen om menselijk gedrag en mentale activiteit te verklaren, die een grote bijdrage kunnen leveren aan de neurowetenschappen. De hele dataset kan dus worden verklaard vanuit een coherente theorie, die kan leiden tot nieuwe hypotheses die als een studie dienen.

Studiegebieden van cognitieve neurowetenschap

- Moleculaire analyse: Om de werking van mentale processen in detail te kennen, is het noodzakelijk om de rol van moleculen en hun interacties te bestuderen. De cognitieve neurowetenschap probeert de moleculaire basis van de zenuwimpuls, de fysiologie van neurotransmitters, evenals de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij de verslavende stoffen te beschrijven.

- Cellulaire analyse: Cognitieve neurowetenschappen heeft het neuron als hoofdonderzoekscel. Het is belangrijk om te weten hoe het werkt, de typen, de interactie met andere neuronen, hoe ze zich gedurende het hele leven ontwikkelen, enz..

- Analyse van neurale netwerken: is de studie van de reeks neuronen die deel uitmaken van netwerken van activiteit, die de basis vormen van cognitieve en emotionele processen. De neurale circuits die verband houden met de circulatoire, visuele, auditieve, motorische, enz. Systemen worden geanalyseerd.

- Gedragsanalyse: Hier beschrijven we de werking van neuronale systemen die complex gedrag toestaan ​​zoals geheugen, gemotiveerd gedrag zoals honger of seks, alertheid of slaaptoestand, etc..

- Cognitieve analyse: Deze analyse omvat het begrijpen van de neurale processen die de realisatie van superieure mentale functies mogelijk maken, zoals taal, redeneren, uitvoerende controle, verbeeldingskracht, etc..

De studie van patiënten met cognitieve gebreken veroorzaakt door hersenletsel is ook van fundamenteel belang voor cognitieve neurowetenschappen. Dit wordt gebruikt om gezonde hersenen te vergelijken met die met een stoornis. Dus je kunt conclusies trekken over de aangetaste en intacte cognitieve processen en de betrokken neurale circuits.

Toepassingen van cognitieve neurowetenschap

Cognitieve neurowetenschappen spelen een fundamentele rol bij het begrijpen van de menselijke geest.

Kennis van cognitieve functies geassocieerd met en aangevuld met het fysiek functioneren van de hersenen stellen ons in staat om nieuwe theorieën te creëren over hoe de menselijke geest werkt.

Dit maakt het mogelijk om te weten wat er gebeurt als een bepaalde aandoening of verwonding optreedt die een cognitieve functie beïnvloedt.

Deze toename van kennis maakt het ook mogelijk de behandelingsmethoden te perfectioneren voor stoornissen zoals: leerproblemen, schizofrenie, angst, psychopathie, slaapstoornissen, bipolaire stoornis, geheugenproblemen, enz..

Aan de andere kant is cognitieve neurowetenschap nuttig bij onderzoek om eenvoudig te weten hoe cognitieve processen worden geproduceerd en gesequenced.

Veel professionals gebruiken deze kennis om betere onderwijsstrategieën in scholen (neuro-educatie) te programmeren, om advertenties te ontwerpen die ons boeien (neuromarketing), of zelfs om de sportprestaties te verbeteren.

referenties

1. Cognitieve neurowetenschap. (N.D.). Opgehaald op 28 februari 2017, van Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Corkin, S. (2006). Cognitieve neurowetenschap. Teruggehaald van Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare: ocw.mit.edu.
3. Escera, C. (2004). Historische en conceptuele benadering van cognitieve neurowetenschap. Cognitief, 16 (2), 141-61.
4. Kosslyn, S. M., & Koenig, O. (1992). Wet mind: de nieuwe cognitieve neurowetenschap. New York: The Free Press.
5. Milner, B., Squire, L.R., & Kandel, E.R. (1998). Cognitieve neurowetenschap en de studie van geheugen. Neuron, 20 (3), 445-468.
6. Poldrack, R. A., Kittur, A., Kalar, D., Miller, E., Seppa, C., Gil, Y., ... & Bilder, R. M. (2011). De cognitieve atlas: op weg naar een kennisbasis voor cognitieve neurowetenschap. Grenzen in neuro-informatica, 5, 17.
7. Redolar Ripoll, D. (2014). Cognitieve neurowetenschap. Buenos Aires; Madrid: Editorial Panamericana Médica.
8. Tudela, P., & Bajo Molina, M.T. (2016). Mind and brain: Van experimentele psychologie tot cognitieve neurowetenschappen: Pío Tudela, een wetenschappelijke carrière. Madrid: redactionele alliantie.