Kognitive Neurowissenschaft: Das Verhalten des Geistes verstehen

Traditionell besteht das Ziel der Neurowissenschaften darin, die Funktionsweise des Nervensystems zu verstehen . Diese Disziplin versucht zu verstehen, wie das Gehirn auf funktioneller und struktureller Ebene organisiert ist. In letzter Zeit sind wir jedoch noch weiter gegangen, wir wollen nicht nur wissen, wie das Gehirn funktioniert, sondern auch, welche Auswirkungen dies auf unser Verhalten, unsere Gedanken und unser Denken hat Emotionen .

Das Ziel, das Gehirn mit dem Geist in Beziehung zu setzen, ist eine Aufgabe der kognitiven Neurowissenschaften das heißt, eine Disziplin, die Neurowissenschaften und kognitive Psychologie kombiniert. Letzteres befasst sich mit der Untersuchung höherer Funktionen wie Gedächtnis, Sprache oder Aufmerksamkeit. Das Hauptziel der kognitiven Neurowissenschaften besteht daher darin, die Funktion des Gehirns mit unseren kognitiven Fähigkeiten und unserem Verhalten in Beziehung zu setzen.

Die Entwicklung neuer Techniken war in diesem Bereich eine große Hilfe für die Durchführung experimenteller Studien. Neuroimaging-Studien haben die Aufgabe erleichtert, konkrete Strukturen mit verschiedenen Funktionen in Beziehung zu setzen, indem sie ein sehr nützliches Werkzeug für diesen Zweck verwenden: die funktionelle Magnetresonanztomographie. Außerdem .

Die Geburt der Neurowissenschaften

Man kann nicht über die Geburt der Neurowissenschaften sprechen, ohne sie beim Namen zu nennen Abweichen derjenige, der die Theorie der Neuronen formulierte. Seine Beiträge zu den Problemen der Entwicklung, Degeneration und Regeneration des Nervensystems sind immer noch relevant und werden immer noch in den Fakultäten gelehrt. Wenn der Neurowissenschaft ein Geburtsdatum gegeben werden muss, dann im 19. Jahrhundert.

Mit der Entwicklung des Mikroskops und experimenteller Techniken wie der Fixierung und Färbung von Gewebe oder der Untersuchung der Strukturen des Nervensystems und ihrer Funktionalität begann sich diese Disziplin zu entwickeln. Allerdings hat die Neurowissenschaft Beiträge aus zahlreichen Forschungsbereichen erhalten, die uns geholfen haben, die Funktionsweise des Gehirns besser zu verstehen. Das kann man also sagen Nachfolgende neurowissenschaftliche Entdeckungen sind multidisziplinär .

Sie haben einen großen Beitrag von der Anatomie erhalten, die sich mit der Lokalisierung jedes Teils des Organismus befasst. Aus der Physiologie geht es mehr darum, zu verstehen, wie unser Körper funktioniert. Von der Pharmakologie mit Substanzen, die unserem Organismus fremd sind, über die Beobachtung ihrer Auswirkungen auf den Körper bis hin zur Biochemie unter Verwendung von Substanzen, die der Organismus absondert, wie etwa Neurotransmittern.

Auch die Psychologie hat einen wichtigen Beitrag geleistet zur Neurowissenschaft durch Theorie über Verhalten und Denken. Im Laufe der Jahre hat sich die Vision von einer lokalisierenden Perspektive, bei der angenommen wurde, dass jeder Bereich des Gehirns eine konkrete Funktion hat, zu einer eher funktionellen Perspektive entwickelt, bei der das Ziel darin besteht, die globale Funktionsweise des Gehirns zu verstehen.

Kognitive Neurowissenschaft

Die Neurowissenschaften umfassen ein sehr breites Spektrum an Wissenschaften. Von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Forschung das mit der Auswirkung verhaltensabhängiger Mechanismen arbeitet. Innerhalb der Neurowissenschaften gibt es die kognitive Neurowissenschaft, die herausfinden möchte, wie höhere Funktionen wie Sprache, Gedächtnis oder Entscheidungsfindung funktionieren.

Das Hauptziel der kognitiven Neurowissenschaft ist die Untersuchung der nervösen Repräsentationen geistiger Handlungen . Dabei geht es um die neuronalen Substrate mentaler Prozesse, d. h. welche Auswirkungen hat das Geschehen im Gehirn auf unser Verhalten und unser Denken? Sie wurden identifiziert

Für die Interpretation, Integration und Koordination sensorischer und motorischer Funktionen sind die Assoziationsbereiche verantwortlich, die keine spezifische Funktion haben. Sie wären für höhere geistige Funktionen verantwortlich. Die Gehirnbereiche, die die Funktionen Gedächtnis, Denken, Emotionen, Bewusstsein und Persönlichkeit steuern, sind viel schwieriger zu lokalisieren.

Das Gedächtnis ist mit dem Hippocampus verbunden welches sich im Zentrum des Gehirns befindet. Was Emotionen betrifft, so ist bekannt, dass das limbische System Durst und Hunger (Hypothalamus), Aggression (Amygdala) und Emotionen im Allgemeinen steuert. Im Kortex sind die kognitiven Fähigkeiten integriert, der Ort, an dem sich unsere Fähigkeit befindet, bewusst zu sein, Beziehungen aufzubauen und komplexe Überlegungen anzustellen.

Gehirn und Emotionen

Emotionen sind eines der wesentlichen Merkmale des normalen menschlichen Erlebens, wir alle spüren sie. Alle Emotionen werden durch viszerale motorische Veränderungen ausgedrückt und stereotype motorische und somatische Reaktionen, insbesondere Gesichtsmuskelbewegungen. Traditionell wurden Emotionen dem limbischen System zugeschrieben, diese Theorie ist auch heute noch in Mode, aber es sind auch andere Gehirnregionen beteiligt.

Die anderen Bereiche, auf die sich der emotionale Prozess erstreckt, sind die Amygdala

Viszerale Kerne und somatische Motoren koordinieren den Ausdruck emotionalen Verhaltens . Emotionen und die Aktivierung des autonomen Nervensystems sind eng miteinander verknüpft. Ohne einen Anstieg der Herzfrequenz, Schwitzen, Zittern usw. wäre es unmöglich, irgendeine Art von Emotion wie Angst oder Überraschung zu empfinden. Dies ist Teil des Reichtums an Emotionen.

Die Zuordnung von emotionalem Ausdruck zu Gehirnstrukturen verleiht ihm seine angeborene Natürlichkeit. Emotionen sind ein adaptives Werkzeug, das informiert andere über unseren Geisteszustand . Die Homogenität der Ausdrucksformen von Freude, Trauer und Wut wurde in verschiedenen Kulturen nachgewiesen. Es ist eine unserer Möglichkeiten zu kommunizieren und Mitgefühl für andere zu empfinden.

Gedächtnis: das Lagerhaus des Gehirns

Gedächtnis ist ein grundlegender psychologischer Prozess, der darauf anspielt kodiert das Speichern und Abrufen gelernter Informationen . Die Bedeutung des Gedächtnisses in unserem täglichen Leben hat zu verschiedenen Forschungen zu diesem Thema geführt. Ein weiteres zentrales Thema vieler Studien ist die Vergesslichkeit, da viele Pathologien eine Amnesie verursachen, die das tägliche Leben erheblich beeinträchtigt.

Der Grund, warum Erinnerung ein so wichtiges Thema ist, liegt darin, dass ein großer Teil unserer Identität darin liegt. Andererseits wissen wir, auch wenn Vergesslichkeit im pathologischen Sinne uns Sorgen bereitet, dass das Gehirn nutzlose Informationen loswerden muss, um sie zu empfangen

Neuronale Verbindungen verändern sich mit ihrer Nutzung oder Nichtnutzung . Wenn wir Informationen behalten, die nicht genutzt werden, werden neuronale Verbindungen schwächer, bis sie verschwinden. Ebenso schaffen wir neue Verbindungen, wenn wir etwas Neues lernen. All die Erkenntnisse, die wir mit anderen Vorstellungen oder Ereignissen im Leben in Verbindung bringen können, werden leichter im Gedächtnis bleiben.

Das Gedächtniswissen verbesserte sich nach einer Studie an Menschen mit sehr spezifischer Amnesie. Es hat geholfen, mehr über das Kurzzeitgedächtnis und die deklarative Gedächtniskonsolidierung zu erfahren. Der Berühmte HM. Fall betonte die Bedeutung des Hippocampus für den Aufbau neuer Erinnerungen. Das Gedächtnis motorischer Fähigkeiten wird jedoch vom Kleinhirn, dem primären motorischen Kortex und den Basalganglien gesteuert.

Sprache z

Sprache ist eine der Fähigkeiten, die uns vom Rest der Tierwelt unterscheidet. Die Fähigkeit, mit solcher Präzision zu kommunizieren und die große Vielfalt an Möglichkeiten, Gedanken und Gefühle auszudrücken, macht das aus Sprache ist unser reichhaltigstes und nützlichstes Kommunikationsmittel . Dieses einzigartige Merkmal unserer Spezies hat dazu geführt, dass sich viele Forschungen darauf konzentrieren.

Die Erfolge basieren zum Teil auf der menschlichen Kultur auf die Sprache, die eine präzise Kommunikation ermöglicht . Die Sprachfähigkeit hängt von der Integrität der verschiedenen spezialisierten Bereiche des Assoziationskortex im Temporal- und Frontallappen ab. Bei den meisten Menschen sind die Hauptfunktionen der Sprache in der rechten Hemisphäre angesiedelt.

Die rechte Hemisphäre würde sich mit emotionalen Inhalten befassen der Sprache. Spezifische Schäden an Gehirnregionen können wesentliche Sprachfunktionen beeinträchtigen und letztendlich zu Aphasie führen. Aphasien können sehr unterschiedliche Ausprägungen haben, man kann Schwierigkeiten sowohl bei der Artikulation als auch bei der Produktion bzw. dem Sprachverständnis haben.

Weder Sprache noch Denken werden von einem einzigen konkreten Bereich getragen, sondern von einer Verbindung unterschiedlicher Strukturen . Unser Gehirn arbeitet so organisiert und komplex, dass es beim Denken oder Sprechen vielfältige Assoziationen zwischen den von ihm ausgeführten Aufgaben herstellt. Unser bisheriges Wissen wird in einem Feedbacksystem neues Wissen beeinflussen.

Große Entdeckungen in der Neurowissenschaft

Die Beschreibung aller relevanten Studien in den Neurowissenschaften wäre eine komplizierte und sehr umfangreiche Aufgabe. Die folgenden Entdeckungen haben einige frühere Vorstellungen über die Funktionsweise unseres Gehirns über den Haufen geworfen und Anlass zu neuen Studien gegeben. Dies ist eine Auswahl einiger wichtiger experimenteller Studien aus den Tausenden existierenden Arbeiten:

Neurogenese(Eriksson 1998). Bis 1998 ging man davon aus, dass die Neurogenese nur während der Entwicklung des Nervensystems stattfindet und dass die Neuronen nach diesem Zeitraum absterben, ohne dass sie erneut produziert werden. Nach Erikksons Experimenten konnte jedoch festgestellt werden, dass die Neurogenese auch im Alter stattfindet. Das Gehirn ist plastischer und formbarer als bisher angenommen. Kontakt während der frühen Kindheit und der kognitiven und emotionalen Entwicklung(Lupien 2000). In dieser Studie wurde die Bedeutung des körperlichen Kontakts des Kindes in seiner frühen Kindheit aufgezeigt. Die Entdeckung der Spiegelneuronen(Rizzolatti 2004). Ausgangspunkt dieser Studie war die Fähigkeit von Neugeborenen, die Gesten anderer nachzuahmen. Dies führte zur Entdeckung von Spiegelneuronen Kognitive Reserve(Petersen 2009). Die Entdeckung der kognitiven Reserve war in den letzten Jahren sehr relevant. Nach dieser Theorie ist das Gehirn in der Lage, Verletzungen zu kompensieren. Verschiedene Faktoren beeinflussen diese Fähigkeit, etwa das Einschulungsalter, die geleistete Arbeit, Lesegewohnheiten oder das soziale Umfeld. Eine hohe kognitive Reserve kann Schäden bei Krankheiten wie Alzheimer ausgleichen.

Die Zukunft der Neurowissenschaften: Projekt zum menschlichen Gehirn

Das Human Brain Project ist ein von der Europäischen Union gefördertes Projekt, dessen Ziel der Aufbau einer Infrastruktur auf Basis von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) ist. Ziel dieser Infrastruktur ist es, allen Wissenschaftlern weltweit eine Datenbank im Bereich der Neurowissenschaften zur Verfügung zu stellen. Entwickelt sechs IKT-basierte Plattformen:

Neuroinformatik: wird Zugang zu Daten aus neurowissenschaftlichen Studien ermöglichen, die auf der ganzen Welt durchgeführt werden. Gehirnsimulation: Integriert Informationen in einheitliche Computermodelle, um Tests durchzuführen, die persönlich nicht möglich wären. Hochdurchsatz-Computing: Es wird die interaktive Supercomputing-Technologie liefern, die Neurowissenschaftler für Datenmodellierung und Simulationen benötigen. Rechtschreibung der Neuroinformatik: Es wird Gehirnmodelle in Hardwaregeräte umwandeln, indem es ihre Anwendungen testet. Neurorobotik: wird es Forschern in Neurowissenschaften und Industrie ermöglichen, mit virtuellen Robotern zu experimentieren, die von im Rahmen des Projekts entwickelten Gehirnmodellen gesteuert werden.

Dieses Projekt begann im Oktober 2013 und wird eine geschätzte Laufzeit von 10 Jahren haben. Die in dieser riesigen Datenbank gesammelten Daten werden die Arbeit zukünftiger Forschungen erleichtern können. Die Weiterentwicklung neuer Technologien ermöglicht Wissenschaftlern ein tieferes Verständnis des Gehirns obwohl die Grundlagenforschung in diesem spannenden Bereich noch viele Zweifel offen hat.

Bibliographie

Eriksson P.S. Perfilieva E. Bjork-Eriksson T. Alborn A. M. Nordborg C. Peterson D.A. GAGE F. Neurogenese bei erwachsenen menschlichen Hippokalen Nature Medicine.4(11) 1998 1313–1

Kandell E.R. Schwartz J.H. und Jessell T.M. Prinzipien der Neurowissenschaften Mailand CEA

Lupien S.J. King S. Meaney M.J. McEwen B.S. Der Stresshormonspiegel des Kindes korreliert mit dem sozioökonomischen Status und dem depressiven Zustand der Mutter. Biologische Psychiatrie 2000 48 976–980.

Purves Augustine Fitzpatrick Hall Lamantia McNamara und Williams.

Rizzolatti G. Craighero L. Das Spiegelneuronensystem. Jahresbericht der Neurowissenschaften 2004 27 169–192.

Stern Y. Kognitive Reserve Neuropsychologia 2007 47(10) 2015–2028.