Die Neurowissenschaft zielt traditionell darauf ab, die Funktionsweise des Nervensystems zu verstehen. Sowohl funktionell als auch strukturell versucht diese Disziplin zu wissen, wie das Gehirn organisiert ist. In den letzten Jahren ist sie weiter gegangen und wollte nicht nur wissen, wie das Gehirn funktioniert, sondern auch die Auswirkungen, die dies auf unser Verhalten, unsere Gedanken und unsere Emotionen hat.
Das Ziel, das Gehirn mit dem Geist zu verbinden, ist die Aufgabe der kognitiven Neurowissenschaften. Es ist eine Mischung aus Neurowissenschaft und kognitiver Psychologie. Letzteres beschäftigt sich mit der Kenntnis höherer Funktionen wie Gedächtnis, Sprache oder Aufmerksamkeit. Daher besteht das primäre Ziel der kognitiven Neurowissenschaften darin, die Funktionsweise des Gehirns mit unseren kognitiven Fähigkeiten und unserem Verhalten in Beziehung zu setzen. Die Entwicklung neuer Techniken war auf diesem Gebiet eine große Hilfe, um experimentelle Studien zu ermöglichen. Neuroimaging-Studien haben die Aufgabe erleichtert, konkrete Strukturen mit verschiedenen Funktionen in Beziehung zu setzen, wobei ein sehr nützliches Werkzeug für diesen Zweck verwendet wurde: funktionelle Magnetresonanztomographie. Darüber hinaus wurden auch Instrumente wie die nicht-invasive transkranielle Magnetstimulation zur Behandlung verschiedener Pathologien entwickelt.
Der Beginn der Neurowissenschaft
Man kann nicht über den Beginn der Neurowissenschaften sprechen, ohne Santiago Ramón y Cajal zu erwähnen, der die Neuronendoktrin formulierte. Ihre Beiträge zu den Problemen der Entwicklung, Degeneration und Regeneration des Nervensystems sind weiterhin aktuell und werden weiterhin in Universitäten gelehrt.
Wenn wir ein Startdatum für die Neurowissenschaften festlegen würden, würde es sich im 19. Jahrhundert befinden. Mit der Entwicklung des Mikroskops und experimenteller Techniken, wie der Fixierung und Färbung von Geweben oder der Erforschung der Struktur des Nervensystems und seiner Funktionalität, begann sich diese Disziplin zu entwickeln. Aber die Neurowissenschaften haben Beiträge aus verschiedenen Wissensgebieten erhalten, die dazu beigetragen haben, besser zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert. Man kann sagen, dass sukzessive Entdeckungen in der Neurowissenschaft multidisziplinär sind.
Sie hat große Beiträge in der Geschichte der Anatomie erhalten, die für die Lokalisierung jedes Körperteils zuständig ist. Die Physiologie konzentriert sich mehr darauf zu verstehen, wie unser Körper funktioniert. Pharmakologie mit Substanzen außerhalb unseres Körpers, Beobachtung der Auswirkungen auf den Körper und der Biochemie, unter Verwendung von Substanzen, die vom Körper selbst als Neurotransmitter freigesetzt werden. Auch die Psychologie hat durch Verhaltens- und Denktheorien wichtige Beiträge zur Neurowissenschaft geleistet. Im Laufe der Jahre hat sich die Vision von einer eher lokal orientierten Perspektive verlagert, in der jeder Bereich des Gehirns eine konkrete Funktion angenommen hat, zu einer funktionaleren, in der der Zweck darin besteht, die Gesamtfunktion des Gehirns zu kennen.
Kognitive Neurowissenschaften
Die Neurowissenschaften umfassen ein sehr breites Spektrum innerhalb der Wissenschaft. Es umfasst alles von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Forschung, die mit den Auswirkungen der zugrunde liegenden Mechanismen auf das Verhalten funktioniert. Innerhalb der Neurowissenschaften versucht die kognitive Neurowissenschaft herauszufinden, wie höhere Funktionen wie Sprache, Gedächtnis oder Entscheidungsfindung funktionieren.
Die kognitive Neurowissenschaft hat als Hauptziel, die nervösen Repräsentationen der mentalen Handlungen zu untersuchen. Es konzentriert sich auf die neuronalen Substrate mentaler Prozesse. Das heißt, was ist die Auswirkung dessen, was in unserem Gehirn in unserem Verhalten und unseren Gedanken passiert? Bestimmte Bereiche des Gehirns, die für sensorische oder motorische Funktionen zuständig sind, wurden entdeckt, repräsentieren aber nur ein Viertel des gesamten Kortex. (I.e.Die Assoziationsbereiche, die keine spezifische Funktion haben, sind verantwortlich für die Interpretation, Integration und Koordination sensorischer und motorischer Funktionen. Sie wären für die höheren mentalen Funktionen verantwortlich. Gehirnbereiche, die Funktionen wie Gedächtnis, Denken, Emotionen, Bewusstsein und Persönlichkeit steuern, sind viel schwieriger zu lokalisieren.
Das Gedächtnis ist mit dem Hippocampus verbunden, der sich in der Mitte des Gehirns befindet. In Bezug auf die Emotionen ist bekannt, dass das limbische System Durst und Hunger (Hypothalamus), Aggression (Amygdala) und Emotionen im Allgemeinen kontrolliert. Im Kortex, wo kognitive Fähigkeiten integriert sind, ist es der Ort, an dem wir unsere Fähigkeit finden, bewusst zu sein, Beziehungen aufzubauen und komplexe Schlussfolgerungen zu machen. Gehirn und Emotionen
Emotionen sind eines der wesentlichen Merkmale der normalen menschlichen Erfahrung, wir alle erleben sie. Alle Emotionen werden durch viszerale motorische Veränderungen und stereotype motorische und somatische Reaktionen ausgedrückt, insbesondere durch die Bewegung der Gesichtsmuskeln. Traditionell wurden
Emotionen dem limbischen System zugeschrieben, das weiterhin aufrechterhalten wird, aber es ist bekannt, dass mehr encephalische Regionen involviert sind.
Die anderen Bereiche, in die sich die Emotionsverarbeitung erstreckt, sind die Amygdala und der orbitale und mediale Aspekt des Frontallappens. Die gemeinsame und ergänzende Wirkung solcher Regionen bildet ein emotionales motorisches System. Die gleichen Strukturen, die emotionale Signale verarbeiten, nehmen an anderen Aufgaben teil, wie rationale Entscheidungsfindung und sogar moralische Urteile.
Viszerale Kerne und somatische Motoren koordinieren den Ausdruck emotionalen Verhaltens.
Emotion und Aktivierung des vegetativen Nervensystems sind eng miteinander verbunden. Irgendeine Art von Gefühl, wie Angst oder Überraschung, zu fühlen, wäre unmöglich ohne einen Anstieg der Herzfrequenz, des Schwitzens, des Zitterns ... Es ist Teil des Reichtums an Emotionen. Den Gehirnstrukturen einen emotionalen Ausdruck zu verleihen, verleiht ihr ihre angeborene Natur.
Emotionen sind ein anpassungsfähiges Werkzeug, das andere über unseren emotionalen Zustand informiert. Homogenität wurde im Ausdruck von Freude, Traurigkeit, Wut ... in verschiedenen Kulturen demonstriert. Es ist eine der Möglichkeiten, wie wir mit Menschen kommunizieren und sich einfühlen können.
Erinnerung, die Hinterlegung unseres Gehirns Erinnerung ist ein grundlegender psychologischer Prozess, der sich auf die Kodierung, Speicherung und Wiedergewinnung der erlernten Informationen bezieht. Die Bedeutung von Erinnerung in unserem täglichen Leben hat viel zu diesem Thema motiviert. Vergesslichkeit ist auch das zentrale Thema vieler Studien, da viele Pathologien eine Amnesie verursachen, die den Alltag stark beeinträchtigt.
Der Grund, warum die Erinnerung ein so wichtiges Thema darstellt, ist, dass darin ein großer Teil unserer Identität liegt. Auf der anderen Seite, trotz der Vergesslichkeit im pathologischen Sinn der Besorgnis, ist die Wahrheit, dass unser Gehirn nutzlose Informationen verwerfen muss, um neues Lernen und bedeutende Ereignisse hervorzurufen. In diesem Sinne ist das Gehirn ein Experte im Recycling seiner Ressourcen.
Die neuralen Verbindungen ändern sich mit dem Gebrauch oder dem Nichtgebrauch dieser.
Wenn wir Informationen behalten, die nicht verwendet werden, werden neuronale Verbindungen schwächer, bis sie verschwinden. Wenn wir etwas Neues lernen, schaffen wir neue Verbindungen. All diejenigen, die lernen, dass wir sie mit anderem Wissen oder lebenswichtigen Ereignissen assoziieren können, werden leichter in Erinnerung bleiben. Wissen über das Gedächtnis hat die Ursache von Fallstudien von Menschen mit einer sehr spezifischen Art von Amnesie erhöht. Insbesondere half es, das Kurzzeitgedächtnis und die Konsolidierung des deklarativen Gedächtnisses besser zu verstehen. Der berühmte H. M. Fall bekräftigte die Bedeutung des Hippocampus, um neue Erinnerungen zu etablieren. Im Gegensatz dazu wird das Gedächtnis motorischer Fähigkeiten durch das Gehirn, den primären motorischen Kortex und die Basalganglien gesteuert. (I.e.Sprache und Sprache
Sprache ist eine der Fähigkeiten, die uns vom Rest der Tiere unterscheidet. Die Fähigkeit, mit solch einer Präzision zu kommunizieren, und die große Menge an Nuancen, um Gedanken und Gefühle auszudrücken, macht die Sprache zu unserem Kommunikationswerkzeug reicher und nützlicher. Diese Ausschließlichkeit, die für unsere Art charakteristisch ist, hat viel Forschung angeregt, um sich auf ihr Studium zu konzentrieren. Die Errungenschaften der menschlichen Kultur basieren teilweise auf der Sprache, die eine genaue Kommunikation ermöglicht. Die linguistische Fähigkeit hängt von der Integration mehrerer spezifischer Bereiche von Assoziationscortices im Temporal- und Frontallappen ab. Bei den meisten Menschen liegen die primären Funktionen der Sprache in der linken Hemisphäre.
Die rechte Hemisphäre ist verantwortlich für den emotionalen Inhalt der Sprache. Spezifische Schädigungen der Hirnregionen können wesentliche Sprachfunktionen beeinträchtigen und Aphasie verursachen. Aphasie kann viele verschiedene Merkmale aufweisen, wie Schwierigkeiten bei der Artikulation, der Produktion oder beim Sprachverständnis. Sowohl Sprache als auch Denken werden nicht von einem einzigen konkreten Bereich getragen, sondern von der Verbindung verschiedener Strukturen. Unser Gehirn arbeitet auf eine so organisierte und komplexe Art und Weise, dass es, wenn wir denken oder sprechen, mehrere Assoziationen zwischen Bereichen ausübt.
Unser Vorwissen wird die neuen in einem Feedback-System beeinflussen.
Große Entdeckungen in der Neurowissenschaft
Die Beschreibung all dieser Studien von Bedeutung in den Neurowissenschaften wäre eine komplizierte und sehr umfangreiche Aufgabe. Die folgenden Ergebnisse haben einige frühere Ideen über die Funktionsweise unseres Gehirns beseitigt und neue Wege der Forschung eröffnet. Dies ist eine Auswahl einiger wichtiger experimenteller Arbeiten unter den Tausenden von bestehenden Studien
: Neurogenese (Eriksson, 1998). Bis 1998 wurde geglaubt, dass die Neurogenese nur während der Entwicklung des Nervensystems stattfand und dass nach dieser Zeit Neuronen nur noch sterben würden und neue nicht produziert würden. Aber nach Erikssons Ergebnissen konnte gezeigt werden, dass Neurogenese auch im Alter existiert.
Das Gehirn ist plastischer und formbarer als bisher angenommen.
Kontakt in der kognitiven und emotionalen Schöpfung und Entwicklung (Lupien, 2000). Diese Studie zeigte die Wichtigkeit des physischen Kontakts des Babys während der Schöpfung.
Diejenigen Kinder, die wenig physischen Kontakt haben, sind anfälliger für Defizite in kognitiven Funktionen, die oft in Zeiten der Depression oder in Situationen von hohem Stress wie Aufmerksamkeit und Gedächtnis betroffen sind.
Entdeckung von Spiegelneuronen (Rizzolatti, 2004). Die Fähigkeit von Neugeborenen, Gestik nachzuahmen, motivierte den Beginn dieser Studie. Spiegelneurone wurden entdeckt. Diese Art von Neuronen wird aktiviert, wenn wir eine andere Person sehen, die eine Aufgabe ausführt. Sie erleichtern nicht nur Nachahmung, sondern auch Empathie und damit soziale Beziehungen. Kognitive Reserve (Petersen, 2009). Die Entdeckung der kognitiven Reserve war in den letzten Jahren sehr relevant. Es postuliert, dass das Gehirn die Fähigkeit hat, verletzte Verletzungen zu kompensieren.Unterschiedliche Faktoren wie Schulzeit, geleistete Arbeit, Lesegewohnheiten oder Einfluss des sozialen Netzwerks. Eine große kognitive Reserve kann Schäden bei Krankheiten wie Alzheimer ausgleichen.
- Die Zukunft der Neurowissenschaften: "Human Brain Project" Das Human Brain Project ist ein von der Europäischen Union finanziertes Projekt, das den Aufbau einer Infrastruktur für Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) zum Ziel hat.
- Diese Infrastruktur will Wissenschaftlern aus der ganzen Welt eine Datenbank im Bereich der Neurowissenschaften zur Verfügung stellen. Entwickelt 6 IKT-basierte Plattformen: Neuroinformatik: liefert weltweit wissenschaftliche Forschungsdaten. (I.e.Hirnsimulation: integriert die Informationen in vereinheitlichte Computermodelle, um Tests durchzuführen, die für Personen nicht möglich sind.
- High Performance Computing: Es wird die interaktive Supercomputing-Technologie zur Verfügung stellen, die Neurowissenschaftler für die Modellierung und Datensimulation benötigen. Neuro-Neuroinformatik-Computing: Es wird Gehirnmodelle in eine neue Klasse von Hardware-Geräten verwandeln, indem sie ihre Anwendungen testen.
- Neuro-Robotik: Er wird es Forschern der Neurowissenschaften und der Industrie ermöglichen, mit virtuellen Robotern zu experimentieren, die von Gehirnmodellen gesteuert werden, die in dem Projekt entwickelt wurden. Dieses Projekt startete im Oktober 2013 und wird voraussichtlich 10 Jahre dauern. Die in dieser riesigen Datenbank gesammelten Daten könnten die Arbeit zukünftiger Forschung erleichtern.
Die Weiterentwicklung neuer Technologien ermöglicht Wissenschaftlern ein tieferes Verständnis des Gehirns, auch wenn die Grundlagenforschung in diesem spannenden Forschungsgebiet noch viele Probleme zu lösen hat.
