Bilişsel sinirbilim: tarihçe, çalışma alanları ve uygulamaları
Bilişsel sinirbilim, beynin bilgiyi nasıl aldığını, birleştirdiğini ve işlediğini inceleyen bir disiplindir. Zihinsel aktivitenin altında yatan süreçleri bilimsel olarak analiz eder.
Özellikle, nöronal mekanizmaların davranış yoluyla tezahür eden bilişsel ve psikolojik fonksiyonlara nasıl yol açtığı üzerinde durmaktadır.
Bu analizden, hem konunun çevresiyle olan ilişkisini hem de diğer temel hususları açıklamaya çalışır: duygular, problem çözme, zeka ve düşünme.
Beyin ve zihin arasındaki ilişki, tüm zamanların en önemli felsefi sorunlarından biridir. Bilişsel sinirbilim temel bir soruyu cevaplamaya çalışır: zihinsel bir durum bazı elektrofizyolojik ve kimyasal özelliklere sahip bir hücre kümesinden nasıl ortaya çıkabilir?
Bu disiplin, beyin işlevini bilimsel ve açık bir bakış açısıyla inceler. Dil ve hafıza gibi üstün fonksiyonları anlamak için hücresel ve moleküler analizin bir parçası.
Bilişsel sinirbilim, sinirbilim ve bilişsel psikolojinin birleşmesinden kaynaklanan görece yeni bir disiplindir. Bilimsel gelişmeler, özellikle de nörogörüntüleme tekniklerinin geliştirilmesi, bilginin tamamladığı disiplinlerarası bir bilimin ortaya çıkmasına izin vermiştir.
Aslında, felsefe, psikobiyoloji, nöroloji, fizik, dilbilim vb. Gibi farklı disiplinlerden gelen bilgileri kapsar.
Bilişsel sinirbilim çalışmalarının amacı, her gün topluma daha fazla ilgi uyandırmasına neden olmuştur. Bu, bilimsel yayınlardaki artışla birlikte, bu alana tahsis edilen araştırma gruplarının artışında da görülmektedir.
Tarihsel arka plan
Bilişsel sinirbilimin kökenleri, düşünürlerin akıl hakkında büyük endişe duyduğu bir dönem olan antik felsefeye yerleştirilebilir.
Aristoteles beynin işe yaramaz bir organ olduğuna ve sadece kanı soğutmaya yaradığına inanıyordu. Bu filozof kalbe zihinsel işlevlerin kökenini bağladı.
Beynin zihinsel aktivitenin kaynağı olduğunu iddia eden, MS 2. yy'da Galen olduğu anlaşılıyor. Her ne kadar kişilik ve duyguların başka organlarda da üretildiğine inanıyordu.
Ancak, beyin ve sinir sisteminin zihin ve duyguların merkezi olduğunu belirten, on altıncı yüzyılda Hollandalı doktor Andreas Vesalio idi. Bu fikirlerin psikoloji üzerinde büyük etkisi oldu ve sırayla bilişsel sinirbilimin gelişimine katkıda bulundular.
Bilişsel sinirbilim tarihinde bir başka dönüm noktası, 19. yüzyılın başında frenolojinin ortaya çıkmasıydı. Bu yalancı bilime göre, insan davranışı kafatasının şekli ile belirlenebilir.
Başlıca üsteleri Franz Joseph Gall ve JG Spurzheim, insan beyninin 35 farklı bölüme ayrıldığını savundu. Frenoloji eleştirel bir yapıya kavuşturuldu, çünkü mülkiyeti bilimsel olarak kanıtlanmadı.
Bu fikirlerden, yerelleşme ve yerelleşmeyi önleme (toplam alan teorisi) olarak adlandırılan iki düşünce akımı yaratılmıştır. Birincisine göre, zihinsel işlevler beynin belirli alanlarında bulunur.
Broca ve Wernicke'nin katkıları bilişsel sinirbilim için çok önemliydi. Dili kontrol eden alanları ve bunlardaki lezyonların nasıl afazi ürettiklerini araştırdılar. Onlar sayesinde yerelleşme vizyonu genişletildi.
Lokalizasyon karşıtı veya toplu alan teorisine göre, beynin tüm alanları zihinsel işlevlere katılır. Fransız fizyolog Jean Pierre Flourens, serebral korteks, serebellum ve beyin sapının bir bütün olarak çalıştığı sonucuna varmasına izin veren hayvanlarla birkaç deney yaptı.
Bu evrimde, Santiago Ramón y Cajal tarafından geliştirilen nöronun doktrini esastır. Bu doktrine göre, nöronlar sinir sisteminin en temel kısmıdır. Bunlar ayrık hücrelerdir, yani bir doku oluşturmak için bağlanmazlar, fakat genetik ve metabolik olarak diğer hücrelerden farklıdırlar.
20. yüzyılda, deneysel psikolojideki gelişmeler bilişsel sinirbilim için de çok önemliydi. Özellikle, bazı görevlerin ayrı işlem aşamalarında gerçekleştirildiğinin kanıtı.
Aynı şekilde, bakım çalışmaları da önemlidir. Bu dönemde, gözlemlenebilir davranışın bilişsel işlevleri tam olarak incelemeye yetmediği düşünülmeye başlandı. Aksine, sinir sisteminin işleyişi, davranışların altında yatan mekanizmalar hakkında daha fazla araştırma yapmak gerekli hale geldi.
Bu disiplinin teorik varsayımları, 1950-1960 yılları arasında deneysel psikoloji, nöropsikoloji ve sinirbilim yaklaşımlarından formüle edildi.
"Bilişsel sinirbilim" terimi, 1970'lerin sonunda George Miller ve Michael Gazzaniga tarafından icat edildi, Cornell Medical College'da insan bilişinin biyolojik temeli üzerine düzenledikleri bir kurstan geldi.
Amaçları, en iyi yaklaşımın hem beyin bilimi hem de bilişsel bilimlerden gelen tekniklerle sağlıklı insan özneleri aynı anda incelemek olduğunu savunarak onların anlayışlarını vurgulamaktı.
Ancak, bu terimle ilk yazının yayınlandığı 1982 yılına kadar muhtemelen değildi. Posner, Bezelye ve Volpe tarafından “Bilişsel Sinirbilim: sentez bilimine doğru gelişmeler” olarak adlandırılmıştır.
Bilgisayar bilimi bilişsel sinirbilim üzerine önemli katkılarda bulunmuştur. Özellikle, yapay zeka bu disipline beyin fonksiyonunun açıklamaları için dil vermiştir.
Yapay zekanın amacı akıllı bir davranışa sahip makineler oluşturmak olduğundan, bunu başarmanın ilk adımı, akıllıca davranış süreçlerini bu süreçlerin hiyerarşisini programlamak için belirlemektir.
Bilgi işlem beyin haritalaması ile yakından ilgilidir. Bu nedenle, beyin haritalama teknolojisinin ortaya çıkışı, bilişsel sinirbilim metodolojisinin ilerlemesinde temel bir unsur olmuştur. Her şeyden önce, fonksiyonel manyetik rezonans ve pozitron emisyon tomografisinin gelişimi.
Bu, bilişsel psikologların beyin fonksiyonlarını incelemek için yeni deneysel stratejiler oluşturmalarına olanak sağlamıştır.
Sinirbilim ve bilişsel psikoloji
Bilişsel psikoloji yirminci yüzyılın ortalarında egemen davranışçılığa bir tepki olarak ortaya çıktı. Davranışçılık, zihinsel süreçler gözlemlenemese de, somut deneylerle dolaylı olarak bilimsel olarak çalışılsalardı.
Görevlerdeki performans veya tepki süreleri gibi bazı değişkenler psişik fonksiyonlar hakkında kanıtlar oluşturdu. Bundan farklı teorik modellerden gelişen bir bilgi kaynağı üretildi.
Bir süredir bilişsel nöropsikoloji ve sinirbilim farklı şekillerde ilerlemiştir. Birincisi, nasıl ve nerede olduğuna odaklandığından, anatomik yapıların çalışmasını nörofizyologların elinde bırakarak.
Redolar (2013), bu ayrımın bir bilgisayar sistemindeki yazılım ve donanım arasındakiyle benzer olduğunu belirtmektedir. Bir bilgisayar programında, donanımdan veya yapıldığı malzeme sisteminden bağımsız bir işletim mantığı vardır.
Aynı bilgisayar programı, yazılımın çalışmasını açıklayan donanımın niteliği olmadan farklı bilgisayarlara yüklenebilir. Bu görüş çok basittir ve bazı psikologların nöronal sistemlerin analizinin psikolojik fonksiyon hakkında herhangi bir bilgi sağlamadığını düşünmelerini sağlamıştır.
Bu bakış açısı en son bilimsel gelişmeler tarafından bozulmuştur. Halen, çok disiplinli bir bilişsel sinirbilim vizyonunun bunun daha büyük bir gelişimine yol açtığı doğrulanmaktadır. Sinirbilim ve bilişsel psikoloji, özel disiplinlerden ziyade tamamlayıcı niteliktedir.
Nörogörüntüleme tekniklerinden elde edilen veriler, mevcut olanlardan daha fazla değer üreten değişkenlerdir. Bu nedenle, zihinsel bir işlevi incelerken, kasların elektromiyografik tepkisi, cildin elektriksel bağlantısı vb. Gibi değerler sayılır.
Pozitron emisyon tomografi ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, beyindeki hemodinamik değişikliklerin değerlendirilmesini sağlar. Manyetoensefalografi teknikleriyle sağlanan diğer verilere ek olarak.
Aynı şekilde, geleneksel bilişsel yaklaşımın tüm karmaşık zihinsel işleyişi tanımlamakta yetersiz olduğu da gösterilmiştir. O zaman, yazılım ve donanım arasında radikal bir ayrım yapmak mümkün değildir, çünkü bilişsel sinirbilimin sağladığı multidisipliner yaklaşımı gerekli kılan birçok ilişki vardır.
Aynı şekilde, bilişsel psikolojinin sinirbilime katkıda bulunması gereken çok şey vardır. Beyin taramasından elde edilen verilerin teorik yaklaşımını zenginleştirir ve katkıda bulunur.
Bilişsel sinirbilim o zaman beynin sadece anatomik ve fizyolojik bir çalışması değildir. Aksine, amacı bilişsel ve duygusal süreçlerin maddi temelini tanımlamaktır.
Psikoloji, insan davranışını ve zihinsel aktiviteyi açıklamak için sinirbilimine büyük katkı sağlayabilecek harika araçlara ve teorik modellere sahiptir. Bu nedenle, tüm veri seti, bir çalışma görevi gören yeni hipotezlere yol açabilecek tutarlı bir teoriden açıklanabilir.
Bilişsel sinirbilim çalışma alanları
- Moleküler analiz: zihinsel süreçlerin işleyişini ayrıntılı olarak bilmek, moleküllerin rollerini ve etkileşimlerini incelemek için gereklidir. Bilişsel sinirbilim, sinir itişinin moleküler temelini, nörotransmiterlerin fizyolojisini ve ayrıca bağımlılık yapan maddelerde yer alan moleküler mekanizmaları tanımlamayı amaçlamaktadır.
- Hücresel analiz: bilişsel sinirbilim, ana çalışma hücresi olarak nörona sahiptir. İşleyişini, türlerini, diğer nöronlarla etkileşimini, yaşam boyunca nasıl geliştiğini vb. Bilmek önemlidir.
- Sinir ağlarının analizi: bilişsel ve duygusal süreçlerin temeli olan faaliyet ağlarını oluşturan nöron kümesinin incelenmesi. Dolaşım, görsel, işitsel, motor vb. Sistemler ile ilgili sinir devreleri analiz edilir.
- Davranış analizi: burada hafıza gibi karmaşık davranışlara, açlık ya da seks, motive edici davranışlar, uyanıklık ya da uyku vb. Gibi karmaşık davranışlara izin veren sinir sistemlerinin işleyişini açıklıyoruz.
- Bilişsel analiz: bu analiz, dil, muhakeme, yürütme kontrolü, hayal gücü vb. Gibi üstün zihinsel işlevlerin yerine getirilmesine olanak sağlayan sinirsel süreçlerin anlaşılmasını içerir.
Beyin yaralanmalarının neden olduğu bilişsel eksikliği olan hastaların incelenmesi, bilişsel sinirbilim için de temeldir. Bu, sağlıklı beyinleri bozukluğu olanlarla karşılaştırmak için kullanılır. Böylece, etkilenen ve bozulmamış bilişsel süreçler ve dahil olan sinir devreleri hakkında sonuçlar çıkarılabilir.
Bilişsel sinirbilim uygulamaları
Bilişsel sinirbilim, insan aklının anlaşılmasında temel bir rol oynar.
Beynin fiziksel işleyişi ile ilişkili ve tamamlanan bilişsel işlevlerin bilgisi, insan zihninin nasıl çalıştığı hakkında yeni teoriler oluşturmamızı sağlar.
Bu, bilişsel bir işlevi etkileyen belirli bir hastalık veya yaralanma göründüğünde ne olacağını bilmenizi sağlar.
Bilgi seviyesindeki bu artış, öğrenme güçlüğü, şizofreni, anksiyete, psikopati, uyku bozuklukları, bipolar bozukluk, hafıza problemleri, vb. Gibi bozuklukların da tedavi yöntemlerine olanak sağlar.
Öte yandan, bilişsel sinirbilim, bilişsel süreçlerin nasıl üretildiğini ve sıralandığını bilmek için araştırmada faydalıdır.
Birçok uzman bu bilgiyi okullarda daha iyi eğitim stratejileri programlamak (nörolojik eğitim), bizi büyüleyen reklamlar tasarlamak (nöromarketing) veya hatta spor performansını artırmak için kullanır.
