Kognitív idegtudomány

A kognitív idegtudomány  olyan tudomány, amely az agy tevékenysége és az idegrendszer egyéb aspektusai közötti kapcsolatot vizsgálja a kognitív folyamatokkal és viselkedéssel . A kognitív idegtudomány kiemelt figyelmet fordít a gondolkodási folyamatok neurális alapjainak vizsgálatára. A kognitív idegtudomány a pszichológia és az idegtudomány egyik ága , amely átfedésben van a kognitív pszichológiával és a neuropszichológiával .

A kognitív idegtudomány a pszichofizika , a kognitív pszichológia, a funkcionális idegképalkotás, az elektrofiziológia és a pszichogenetika kísérleti módszereit alkalmazza . A kognitív idegtudomány fontos területe az agykárosodás miatt mentális zavarokkal küzdő emberek tanulmányozása.

A neuronok szerkezete és a kognitív képességek közötti kapcsolatot megerősítik olyan tények, mint a patkányok agyában a szinapszisok számának és méretének növekedése edzésük eredményeként, az idegimpulzusok szinapszisokon keresztüli átvitelének hatékonyságának csökkenése. Alzheimer-kórban szenvedőknél figyelték meg .

Az egyik első gondolkodó, aki azt állította, hogy a gondolkodás az agyban megy végbe, Hippokratész volt . A tizenkilencedik században olyan tudósok, mint Johann Peter Müller kísérleteket tettek az agy funkcionális szerkezetének tanulmányozására a mentális és viselkedési funkciók agyi régiókban való lokalizációja szempontjából.

Technikák és módszerek

Tomográfia

Az agy szerkezetét számítógépes tomográfia , mágneses rezonancia képalkotás , angiográfia segítségével tanulmányozzák . A számítógépes tomográfia és az angiográfia alacsonyabb agyi képalkotó felbontású, mint a mágneses rezonancia képalkotás.

Az agyi zónák aktivitásának az anyagcsere elemzésén alapuló vizsgálata lehetővé teszi pozitronemissziós tomográfia és funkcionális mágneses rezonancia képalkotás elvégzését .

• A pozitronemissziós tomográfia az agy aktív területein fokozott glükózfelvételt vizsgál . A glükóz beadott radioaktív formája fogyasztásának intenzitása az agy egy adott területén lévő sejtek magasabb aktivitásának paramétere.
• A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás az oxigénfogyasztás intenzitását vizsgálja . Az oxigén úgy rögzül, hogy az oxigénatom részecskéit erős mágneses térben instabil állapotba hozza. Az ilyen típusú tomográfia előnye a pozitronemissziós tomográfiához képest nagyobb időbeli pontosság, azaz a néhány másodpercnél nem tovább tartó változások rögzítésének képessége.

Elektroencefalogram

Az elektroencefalogram lehetővé teszi az élő hordozó agyában lezajló folyamatok tanulmányozását, így valós időben elemezve az agyi aktivitást bizonyos ingerekre adott reakcióként. Ennek a módszernek az az előnye, hogy a pontos idő függvényében képes vizsgálni az agy aktivitását. Ennek az agyi tevékenység vizsgálati módszerének a hátránya, hogy képtelenség elérni a pontos térbeli felbontást – képtelenség meghatározni, hogy egy adott ingerre mely neuronok vagy neuroncsoportok, vagy akár az agy egyes részei reagálnak. A térbeli felbontás pontosságának elérése érdekében az elektroencefalogramot pozitronemissziós tomográfiával kombinálják .

Az agy részei és a mentális tevékenység

Előagy

• Az agykéreg fontos szerepet játszik a mentális tevékenységben. Az agykéreg ellátja az érzékszerveken keresztül kapott információk feldolgozásának, a gondolkodás végrehajtásának és egyéb kognitív funkcióknak a funkcióját. Az agykéreg funkcionálisan három zónából áll: szenzoros, motoros és asszociatív zónából. Az asszociációs zóna feladata a szenzoros és motoros zónák tevékenységének összekapcsolása. Az asszociatív zónának az érzékszervi zónából származó információkat kell fogadnia és feldolgoznia, és céltudatos, értelmes viselkedést kezdeményeznie. Broca központja és Wernicke területe a kéreg társulási területein található. Az agykéreg elülső lebenyeinek asszociatív zónája feltételezhetően felelős az ember logikus gondolkodásáért, ítéleteiért és következtetéseiért.

• Az agykéreg elülső lebenye - a  mozgások tervezése, ellenőrzése és végrehajtása ( az agykéreg motoros (motoros) területe - precentrális gyrus ), beszéd, absztrakt gondolkodás, ítélet.

Az agykéreg motoros területének mesterséges stimulálása a megfelelő testrész mozgását okozza. Egy testrész mozgásának vezérlése az agykéreg motoros területének megfelelő zónájával ellentétes irányban történik, amely a test ezen részének mozgásáért felelős . A test felső részeit a motoros kéreg mögöttes részei irányítják.

• Az agykéreg parietális lebenye  - szomatoszenzoros funkciók. A posztcentrális gyrusban a felületi és mélyérzékenység afferens pályái véget érnek . Az agykéreg motoros és szenzoros funkcióinak fejlődése meghatározta azon zónák nagy területét, amelyek megfelelnek a test azon részeinek, amelyek a legjelentősebbek a viselkedésben és a külvilágból származó információk fogadásában. A posztcentrális gyrus elektromos stimulációja tapintást okoz a megfelelő testrészben.

• Az agykéreg occipitalis lebenye  vizuális funkció. Az agykéregbe vizuális információt szállító rostok kontralaterálisan és ipszilaterálisan is irányulnak (Optic Chiasm)

• Az agykéreg temporális lebenye  hallási funkció.

• A thalamus az érzékszervekből érkező jeleket a szaglás kivételével az agykéreg meghatározott területeire irányítja. A talamusz négy fő magja, amely megfelel az érzékszervek által kapott négy információtípusnak ( látás , hallás , tapintás , egyensúlyérzék és egyensúlyérzék), információt küld az agykéreg bizonyos területeire feldolgozás céljából.
• A hipotalamusz a limbikus rendszerrel kölcsönhatásban szabályozza az egyed alapvető viselkedési készségeit, amelyek a faj túléléséhez kötődnek: harc, táplálkozás, menekülés, házastárs keresése.
• A limbikus rendszer a memóriához , a szagláshoz , az érzelmekhez és a motivációhoz kapcsolódik . A limbikus rendszer fejletlensége, például állatoknál,a viselkedés domináns ösztönös szabályozásáról beszél. Az amygdala limbikus rendszer az agresszióval és a félelemreakciókkal társul. Kimutatták, hogy az amygdala eltávolítása vagy sérülése a félelem maladaptív hiányát eredményezi [1] . Az amygdala károsodása fokozott nemi vágyhoz vezet [2] . Az agy septumát a félelem és a harag érzelmeivel társítják.
• A hippocampus fontos szerepet játszik az új információk memorizálásában. A hippokampusz megsértése lehetetlenné teszi az új információk memorizálását, bár a korábban tanult információ megmarad a memóriában, és az ember meg tudja operálni. A memóriazavarral összefüggő Korsakoff-szindróma a hippocampus diszfunkciójának tulajdonítható. A hippokampusz másik funkciója a dolgok térbeli elrendezésének meghatározása, egymáshoz viszonyított elhelyezkedésük meghatározása. Az egyik hipotézis szerint a hippokampusz szenzoros térképet alkot a környezetben való tájékozódáshoz [3] .
• A bazális magok motoros funkciókat látnak el.

Középagy

A középagy a szemmozgások ellenőrzésének és koordinációjának fontos funkcióit látja el.

• A telencephalonig terjedő retikuláris aktiváló rendszer ( reticularis formáció ) a tudati folyamatokban fontos szerepet játszó idegsejtek rendszere. A retikuláris formáció felelős az ébredés/elalvás folyamataiért, az agyba jutó másodlagos ingerek szűréséért. A retikuláris képződmény a thalamusszal együtt biztosítja, hogy az egyén tudatában legyen saját létezésének, elkülönülve a külső ingerektől.
• Az agy központi szürkeállománya (periaqueductal szürkeállomány az agyban) , amely az agytörzsben található és a középagy Sylvius vízvezetékét veszi körül, az egyén alkalmazkodó viselkedéséhez kapcsolódik.

Hátsó agy

A velőben a test jobb oldalának idegei a bal féltekéhez, a bal oldali idegek pedig a jobb féltekéhez kapcsolódnak. Az idegek által továbbított információ egy része azonos oldali.

Neurotranszmitterek és mentális aktivitás

A neurotranszmitterek felelősek a neuronok kölcsönhatásáért az idegrendszerben.

• Acetilkolin  – ez a neurotranszmitter a feltételezések szerint részt vesz a memóriafolyamatokban, mivel magas koncentrációja a hippocampusban található [4] .
• Dopamin  - a mozgás, a figyelem és a tanulás szabályozásához kapcsolódik.
• Adrenalin  – befolyásolja az éberség érzését.
• Szerotonin  - az ébredés, elalvás, hangulat szabályozásához kapcsolódik.
• GABA  – hatással van a tanulás és a memória mechanizmusaira [5] .

Kognitív képességek

Figyelem

David Hubel és Torsten Wiesel tanulmányaiban neurobiológiai alapot talált a jellemzőintegrációs elmélet , amely megmagyarázza a figyelemhez kapcsolódó vizuális észlelés korai folyamatait . A tudósok felfedezték a funkciókeresési mechanizmus idegrendszeri alapjait . Az agykéreg idegsejtjei különböző módon reagáltak egy bizonyos térbeli orientációval (függőleges, vízszintes, szögben megdöntve) kapcsolatos vizuális ingerekre [6] . Számos tudós további kutatása kimutatta, hogy a vizuális észlelés különböző szakaszai az agykéregben lévő neuronok eltérő aktivitásához kapcsolódnak. Az egyik tevékenység a vizuális ingerek és az ingerfeldolgozás korai szakaszainak, a másik tevékenység az észlelés késői szakaszainak felel meg, amelyet a fókuszos figyelem, a szintézis és a funkciók integrációja jellemez [7] .

Percepció

Donald Hebb kanadai tudós The Organization of Behavior (1949) című munkájában az idegi együttesek elméletét javasolta, hogy megmagyarázza a valóság agy általi észlelésének mechanizmusait . Hebb elmélete megmagyarázta, hogy az észlelés miért fordul elő külön jelentős töredékekben [8] [a]

Jegyzetek

Megjegyzések

1. ↑ Hebb elmélete megmagyarázta az agy károsodásokkal szembeni ellenállását is [8] .

Források

1. ↑ Adolphs R. , Tranel D. , Damasio H. , Damasio A. Az érzelmek felismerésének zavara az arckifejezésekben az emberi amygdala kétoldali károsodását követően.  (angol)  // Természet. - 1994. - december 15. ( 372. évf. , 6507. sz.). - P. 669-672 . - doi : 10.1038/372669a0 . — PMID 7990957 .
2. ↑ Steffanaci, L. Amygdala, főemlős. In R.A. Wilson & F.C. Keil (szerk.), The MIT Encyclopedia of the kognitív tudományok (15-17. o.). Cambridge, MA: MIT Press , 1999
3. ↑ O'Keefe, JA és Nadel, L. A hippocampus mint kognitív térkép. New York: Oxford University Press . 1978
4. ↑ Squire, LR (1987). memória és az agy. New York: Oxford University Press .
5. ↑ Izquierdo I. , Medina JH . A hosszú távú potencírozás farmakológiája és az emlékezet farmakológiája közötti összefüggés.  (angol)  // A tanulás és a memória neurobiológiája. - 1995. - január ( 63. évf. , 1. sz.). - P. 19-32 . - doi : 10.1006/nlme.1995.1002 . — PMID 7663877 .
6. ↑ Hubel DH , Wiesel TN A látás agyi mechanizmusai.  (angol)  // Scientific American. - 1979. - szeptember ( 241. évf . , 3. sz.). - 150-162 . o . - doi : 10.1038/scientificamerican0979-150 . — PMID 91195 .
7. ↑ Bachevalier J. , Mishkin M. A vizuális felismerés károsodása majmokban a ventromediális, de nem a dorsolaterális prefrontális elváltozásokat követi.  (angol)  // Behavioral Brain Research. - 1986. - június ( 20. évf. , 3. sz.). - P. 249-261 . - doi : 10.1016/0166-4328(86)90225-1 . — PMID 3741586 .
8. ↑ 1 2 Masland, 2021 , p. 157.

Irodalom

• Richard Musland. Hogyan látjuk? A vizuális észlelés neurobiológiája = Richard Masland. Tudjuk, amikor látjuk: mit mond nekünk a látás neurobiológiája arról, hogyan gondolkodunk. — M .: Alpina Kiadó , 2021. — 304 p. — ISBN 978-5-9614-7248-6 .
• Baars, BJ, Gage, NM (2010). "Kogníció, agy és tudat: Bevezetés a kognitív idegtudományba" (2. kiadás)
• Bear, M.F., Connors, B.W. és Paradiso M.A. (2007). "Idegtudomány: Exploring the Brain" (3. kiadás). pp. 10–11. Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 0-7817-6003-8
• Churchland, PS & Sejnowski, TJ(1992). A számítási agy, The MIT Press , ISBN 0-262-03188-4 .
• Code, C. (1996). Klasszikus esetek: ókori és modern mérföldkövek a neuropszichológiai tudomány fejlődésében . In: Code, C. et al. Klasszikus esetek a neuropszichológiában .
• Enersen, OD (2009). John Hughlings Jackson. In: Ki nevezte el? .
• Gallistel, R. (2009). "A memória és a számítási agy: Miért alakítja át a kognitív tudomány az idegtudományt." Wiley-Blackwell ISBN 978-1-4051-2287-0 .
• Gazzaniga MS , Ivry RB és Mangun GR (2002). Kognitív idegtudomány: Az elme biológiája (2. kiadás). New York: W. W. Norton.
• Gazzaniga, MS, The Cognitive Neurosciences III , (2004), The MIT Press , ISBN 0-262-07254-8
• Gazzaniga, MS, szerk. (1999). Conversations in the Cognitive Neurosciences , The MIT Press , ISBN 0-262-57117-X .
• Sternberg, Eliezer J. Gép vagy? Az agy, az elme és mit jelent embernek lenni. Amherst, NY: Prometheus Books.
• Ward, Jamie. The Student's Guide to Cognitive Neuroscience  (neopr.) . — 3. - Psychology Press , 2015. - ISBN 978-1848722729 .

Idegtudomány
Alapvető tudomány	vizuális genetika Integratív idegtudomány Sejt idegtudomány Connectomics Molekuláris idegtudomány Neurobioengineering Neurobiológia Neurobiotikumok neurogenetika neuromérnöki neuroinformatika Neurokommunikáció Neuroszámítógép interfész neurometria neuroplaszticitás Neurorobotika Neurotechnológia Neurotoxin Neurofizika Neurofiziológia neurokémia Neurochip neuroembriológia Neuroendokrinológia Neuroetológia neurális hálózat Jelfeldolgozás paleoneurológia Viselkedési epigenetika Pszichogenetika Szinogenetika evolúciós idegtudomány
Klinikai idegtudomány	Klinikai neurofiziológia Ideggyógyászat neurootológia neuroanatómia Neuroimaging Neurovirológia Neurogastroenterológia neurodegeneratív betegség Neuroimmunológia Neurointenzív kezelés Neurokardiológia neuromoduláció Neuromonitoring Neuromorfológia Neuroonkológia Neuro-oftalmológia Neuropatológia Neuroprotetika Neuropszichiátria Neuroradiológia Neurodiverzitás neurorehabilitáció Neurofarmakológia Idegsebészet Neuroepidemiológia Idegösszeroppanás Viselkedési idegtudomány Pszichiátria Az idegrendszer fejlődése Az idegszövet regenerációja
Kognitív idegtudomány	affektív neurológia biopszichológia Kulturális idegtudomány Molekuláris sejt megismerése motorvezérlés neurolingvisztika Neuropszichológia Oktatási idegtudomány érzékszervi idegtudomány Szisztémás pszichofiziológia szociális idegtudomány Kronobiológia
Más területek	Neuro-pszichoanalízis neuroantropológia Neurokriminológia Neurokultúra Neurohistory idegrendszeri menedzsment Neuromarketing Neuronet neuropolitika idegjog Neuroszociológia neuroteológia Neurofenomenológia neurofilozófia Neuroökonómia Neuroepisztemológia neuroesztétika neuroetika
Kategória Wikimedia Commons

Szótárak és enciklopédiák	nagy kínai Nagy norvég Universalis Universalis Universalis
Bibliográfiai katalógusokban	BNF : 12315836k GND : 7666103-9 J9U : 987007537083105171 LCCN : sh91005166