NEUROȘTIINȚA COGNITIVĂ: ISTORIC, CE STUDIAZĂ ȘI APLICAȚII - GEOGRAFIA - 2025

Cognitive Neuroscience este o disciplina care studiile modul in care creierul primeste, integrează și procesele de informații. Analizează științific procesele de bază ale activității mentale. Mai exact, se concentrează pe modul în care mecanismele neuronale dau naștere funcțiilor cognitive și psihologice, care se manifestă prin comportament.

Din această analiză, el încearcă să explice atât relația subiectului cu mediul său, cât și alte aspecte subiacente: emoții, rezolvarea problemelor, inteligență și gândire.

Relația dintre creier și minte este una dintre cele mai importante întrebări filosofice din toate timpurile. Neuroștiința cognitivă încearcă să răspundă la o întrebare fundamentală: cum poate să apară o stare mentală dintr-un set de celule cu anumite proprietăți electrofiziologice și chimice?

Această disciplină studiază funcția creierului dintr-o perspectivă științifică și deschisă. O parte a analizei celulare și moleculare pentru a înțelege funcții superioare, cum ar fi limbajul și memoria.

Neuroștiința cognitivă este o disciplină relativ recentă, care apare din convergența neuroștiinței și psihologiei cognitive. Progresele științifice, în special dezvoltarea tehnicilor de neuroimagistică, au permis apariția unei științe interdisciplinare în care cunoștințele sunt complementare.

De fapt, înglobează cunoștințe din diferite discipline, cum ar fi filozofia, psihobiologia, neurologia, fizica, lingvistica etc.

Obiectul de studiu al neuroștiinței cognitive a făcut ca în fiecare zi să se trezească mai mult interes în societate. Aceasta se reflectă în creșterea grupurilor de cercetare dedicate acestui domeniu, cu creșterea în consecință a publicațiilor științifice.

Fundal istoric

Originile neuroștiinței cognitive ar putea fi localizate în filosofia antică, perioadă în care gânditorii au avut o mare preocupare pentru minte.

Aristotel credea că creierul este un organ inutil și că a servit doar la răcirea sângelui. Acest filosof a atribuit inimii originea funcției mentale.

Galen

Se pare că a fost Galen în secolul al II-lea d.Hr. care a susținut că creierul este originea activității mentale. Deși credea că personalitatea și emoția erau generate în alte organe.

Andreas Vesalius

Cu toate acestea, medicul olandez Andreas Vesalius din secolul al XVI-lea a subliniat că creierul și sistemul nervos sunt centrul minții și emoțiile. Aceste idei au avut o influență mare asupra psihologiei și, la rândul lor, au contribuit la dezvoltarea neuroștiinței cognitive.

Frenologie

Un alt moment de cotitură în istoria neuroștiinței cognitive a fost apariția frenologiei la începutul secolului al XIX-lea. Conform acestei pseudosciențe, comportamentul uman ar putea fi determinat de forma craniului.

Principalii exponenți ai săi, Franz Joseph Gall și JG Spurzheim, au susținut că creierul uman a fost împărțit în 35 de secțiuni diferite. Frenologia a fost criticată deoarece premisele sale nu au fost dovedite științific.

Din aceste idei, au fost create două curente de gândire numite localizațiști și anti-localizaționisti (teoria de câmpuri agregate). Conform primului, funcțiile mentale sunt localizate în anumite zone ale creierului.

Broca și Wernicke

Contribuțiile lui Broca și Wernicke au fost esențiale pentru neuroștiința cognitivă. Ei au studiat zonele care controlează limbajul și modul în care leziunile în acestea pot provoca afazie. Datorită lor, o viziune de localizare s-a răspândit.

Conform teoriei anti-localizării sau a câmpului agregat, toate zonele creierului participă la funcțiile mentale. Fiziologul francez Jean Pierre Flourens a efectuat mai multe experimente pe animale care i-au permis să concluzioneze că cortexul cerebral, cerebelul și tulpina creierului funcționează în ansamblu.

Santiago Ramón y Cajal

În această evoluție, doctrina neuronă dezvoltată de Santiago Ramón y Cajal este fundamentală. Conform acestei doctrine, neuronii sunt partea cea mai de bază a sistemului nervos. Acestea sunt celule discrete, adică nu se conectează pentru a forma un țesut, ci sunt genetice și metabolice diferite de alte celule.

În secolul XX, progresele în psihologia experimentală au fost de asemenea foarte importante pentru neuroștiința cognitivă. Mai ales demonstrația că unele sarcini sunt efectuate prin faze de prelucrare discretă.

De asemenea, studiile asupra îngrijirii sunt relevante. În această perioadă, a început să se creadă că comportamentul observabil nu a fost suficient pentru a studia pe deplin funcțiile cognitive. Mai degrabă, au fost necesare mai multe cercetări privind funcționarea sistemului nervos, mecanismele care stau la baza comportamentului.

Ipotezele teoretice ale acestei discipline au fost formulate între anii 1950 și 1960, din abordările psihologiei experimentale, neuropsihologiei și neuroștiinței.

Termen de neuroștiință cognitivă

Termenul „neuroștiință cognitivă” a fost creat de George Miller și Michael Gazzaniga la sfârșitul anilor 1970. A provenit de la un curs pe care l-au organizat la Cornell Medical College pe bazele biologice ale cogniției umane.

Scopul său a fost să îmbunătățească înțelegerea acesteia, argumentând că cea mai bună abordare a fost studierea subiecților umani sănătoși cu tehnici atât din științele creierului, cât și din științele cognitive în același timp.

Cu toate acestea, probabil abia în 1982 a fost publicată prima scriere cu acest termen. Poner, Pea și Volpe au fost numiți „Neuroștiința cognitivă: evoluții către o știință a sintezei”.

Știința computerului

Informatica a adus contribuții importante la neuroștiința cognitivă. Mai exact, inteligența artificială a conferit acestei discipline limbajul pentru explicații ale funcției creierului.

Întrucât obiectivul inteligenței artificiale este construirea de mașini care au un comportament inteligent, primul pas pentru a realiza acest lucru este determinarea proceselor de comportament inteligent pentru a programa ierarhia acestor procese.

Calculul este strâns legat de cartografierea creierului. Din acest motiv, apariția tehnologiei de mapare a creierului a fost un aspect fundamental în avansarea metodologiei neuroștiinței cognitive. Mai presus de toate, dezvoltarea de imagini cu rezonanță magnetică funcțională și tomografie cu emisie de pozitroni.

Acest lucru a permis psihologilor cognitivi să creeze noi strategii experimentale pentru a studia funcția creierului.

Domenii de studiu ale neuroștiinței cognitive

RMN al creierului

- Analiza moleculară: pentru a cunoaște în detaliu funcționarea proceselor mentale este necesară studierea rolului moleculelor și a interacțiunilor acestora. Neuroștiința cognitivă urmărește să descrie bazele moleculare ale impulsului nervos, fiziologia neurotransmițătorilor, precum și mecanismele moleculare implicate în substanțele dependente.

- Analiza celulelor: neuroștiința cognitivă are neuronul drept celulă principală de studiu. Prin urmare, este important să cunoaștem funcționarea lor, tipurile lor, interacțiunea lor cu alți neuroni, cum se dezvoltă de-a lungul vieții etc.

- Analiza rețelei neuronale: este studiul setului de neuroni care alcătuiesc rețele de activitate, care stau la baza proceselor cognitive și emoționale. Sunt analizate circuitele neuronale legate de sistemele circulatorii, vizuale, auditive, motorii etc.

- Analiza comportamentală: aici este descrisă funcționarea sistemelor neuronale care permit comportamente complexe, cum ar fi memoria, comportamente motivate, cum ar fi foamea sau sexul, vigilența sau somnul, etc.

- Analiza cognitivă: această analiză presupune înțelegerea proceselor neuronale care permit îndeplinirea funcțiilor mentale superioare, cum ar fi limbajul, raționamentul, controlul executiv, imaginația etc.

Studiul pacienților cu deficiențe cognitive cauzate de leziuni cerebrale este esențial și pentru neuroștiința cognitivă. Aceasta înseamnă să comparăm creierul sănătos cu cei cu o tulburare. Astfel, se pot trage concluzii despre procesele cognitive afectate și intacte și circuitele neuronale implicate.

Aplicații ale neuroștiinței cognitive

Neuroștiința cognitivă joacă un rol fundamental în înțelegerea minții umane.

Cunoașterea funcțiilor cognitive asociate și completate cu funcționarea fizică a creierului, permit crearea de noi teorii despre modul în care funcționează mintea umană.

Acest lucru permite să știm ce se întâmplă atunci când apare o anumită tulburare sau vătămare care afectează o funcție cognitivă.

Această creștere a cunoștințelor permite de asemenea perfecționarea metodelor de tratament pentru tulburări precum: dificultăți de învățare, schizofrenie, anxietate, psihopatie, tulburări de somn, tulburări bipolare, probleme de memorie etc.

Pe de altă parte, neuroștiința cognitivă este utilă în cercetare pentru a ști pur și simplu modul în care procesele cognitive sunt produse și secvențiate.

Mulți profesioniști folosesc aceste cunoștințe pentru a programa strategii educaționale mai bune în școli (neuroeducare), pentru a proiecta reclame care ne captivează (neuromarketing) sau chiar pentru a îmbunătăți performanța atletică.

Neuroștiință și psihologie cognitivă

Psihologia cognitivă a apărut la mijlocul secolului XX ca reacție la comportamentismul predominant. Comportamentul a apărat că, deși procesele mentale nu au putut fi observate, ele pot fi studiate indirect științific prin experimente concrete.

Unele variabile, cum ar fi performanța pe sarcini sau timpii de reacție, au generat dovezi despre funcțiile psihice. Din aceasta a fost generată o sursă de cunoștințe care a evoluat din diferite modele teoretice.

De ceva timp, neuropsihologia cognitivă și neuroștiința au avansat în moduri diferite, deoarece primul s-a concentrat pe cum și nu pe unde, lăsând studiul structurilor anatomice în mâinile neurofiziologilor.

Softfare hardware

Această distincție este similară cu cea pe care o faceți între software și hardware într-un sistem informatic. Un program de calculator are o logică de operare care este independentă de hardware sau de sistemul material în care este realizat.

Același program de calculator poate fi instalat pe diferite calculatoare, fără ca natura hardware să descrie operarea software-ului. Această perspectivă este foarte simplistă și a determinat unii psihologi să creadă că analiza sistemelor neuronale nu oferă nicio informație despre funcția psihologică.

Această perspectivă a fost denaturată de ultimele progrese științifice. În prezent, se afirmă că o viziune multidisciplinară a neuroștiinței cognitive conduce la dezvoltarea sa ulterioară. Neuroștiința și psihologia cognitivă sunt discipline complementare, mai degrabă decât discipline exclusive.

Tehnici de neuroimagistică

Datele obținute din tehnicile de neuroimagistică sunt variabile care generează mai multă valoare decât cele care există deja. Astfel, atunci când studiați o funcție mentală, există valori precum răspunsul electromiografic al mușchilor, conectivitatea electrică a pielii etc.

Tomografia cu emisie de pozitroni și imagistica funcțională prin rezonanță magnetică asigură evaluarea modificărilor hemodinamice din creier. Pe lângă alte date furnizate prin tehnici de magnetoencefalografie.

De asemenea, abordarea cognitivă tradițională s-a dovedit a fi insuficientă pentru a descrie întreaga funcționare mentală complexă. Prin urmare, nu este posibil să se facă o distincție radicală între software și hardware, deoarece există multe relații care fac necesară abordarea multidisciplinară oferită de neuroștiința cognitivă.

În mod similar, psihologia cognitivă are mult de contribuit la neuroștiință. Îl îmbogățește și contribuie la abordarea teoretică a datelor obținute în urma unei scanări cerebrale.

Descrierea proceselor cognitive și emoționale

Neuroștiința cognitivă nu este, așadar, doar un studiu anatomic și fiziologic al creierului. Mai degrabă, obiectivul său este de a descrie baza materială a proceselor cognitive și emoționale.

Psihologia are instrumente și modele teoretice excelente pentru a explica comportamentul uman și activitatea mentală, care pot aduce contribuții mari la neuroștiință. Astfel, întregul set de date poate fi explicat dintr-o teorie coerentă, care poate da naștere unor noi ipoteze care servesc ca studiu.

Referințe

1. Neuroștiința cognitivă. (Sf). Adus pe 28 februarie 2017, de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Corkin, S. (2006). Neuroștiința cognitivă. Obținut de la Institutul Tehnologic din Massachusetts: MIT OpenCourseWare: ocw.mit.edu.
3. Escera, C. (2004). Abordare istorică și conceptuală a neuroștiinței cognitive. Cognitiv, 16 (2), 141-61.
4. Kosslyn, SM, & Koenig, O. (1992). Minte umedă: Noua neuroștiință cognitivă. New York: Presa gratuită.
5. Milner, B., Squire, LR, & Kandel, ER (1998). Neuroștiința cognitivă și studiul memoriei. Neuron, 20 (3), 445-468.
6. Poldrack, RA, Kittur, A., Kalar, D., Miller, E., Seppa, C., Gil, Y., … și Bilder, RM (2011). Atlasul cognitiv: spre o bază de cunoștințe pentru neuroștiința cognitivă. Frontiere în neuroinformatică, 5, 17.
7. Redolar Ripoll, D. (2014). Neuroștiința cognitivă. Buenos Aires; Madrid: Editorial Médica Panamericana.
8. Tudela, P., & Bajo Molina, MT (2016). Mintea și creierul: De la psihologia experimentală la neuroștiința cognitivă: Pío Tudela, o traiectorie științifică. Madrid: Alianța editorială.