Lịch sử khoa học thần kinh nhận thức, lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng

các khoa học thần kinh nhận thức đó là một chuyên ngành nghiên cứu cách não tiếp nhận, tích hợp và xử lý thông tin. Phân tích một cách khoa học các quá trình cơ bản của hoạt động tinh thần.

Cụ thể, nó tập trung vào cách các cơ chế tế bào thần kinh làm phát sinh các chức năng nhận thức và tâm lý, được thể hiện thông qua hành vi.

Từ phân tích này, nó cố gắng giải thích cả mối quan hệ của chủ thể với môi trường của nó, cũng như các khía cạnh cơ bản khác: cảm xúc, giải quyết vấn đề, trí thông minh và suy nghĩ.

Mối quan hệ giữa não và tâm là một trong những câu hỏi triết học quan trọng nhất mọi thời đại. Khoa học thần kinh nhận thức cố gắng trả lời một câu hỏi cơ bản: Làm thế nào một trạng thái tinh thần có thể phát sinh từ một tập hợp các tế bào với các đặc tính điện sinh lý và hóa học nhất định?

Môn học này nghiên cứu chức năng não từ quan điểm khoa học và mở. Một phần của phân tích tế bào và phân tử để hiểu các chức năng vượt trội như ngôn ngữ và bộ nhớ.

Khoa học thần kinh nhận thức là một ngành học tương đối gần đây, phát sinh từ sự hội tụ của khoa học thần kinh và tâm lý học nhận thức. Những tiến bộ khoa học, đặc biệt là sự phát triển của các kỹ thuật thần kinh, đã cho phép xuất hiện một ngành khoa học liên ngành, trong đó kiến ​​thức bổ sung.

Trên thực tế, nó bao gồm kiến ​​thức từ các ngành khác nhau như triết học, tâm lý học, thần kinh học, vật lý, ngôn ngữ học, v.v..

Đối tượng nghiên cứu của khoa học thần kinh nhận thức đã khiến cho mỗi ngày quan tâm nhiều hơn đến xã hội thức tỉnh. Điều này được phản ánh trong sự gia tăng của các nhóm nghiên cứu dành riêng cho lĩnh vực này, với sự gia tăng các ấn phẩm khoa học.

Bối cảnh lịch sử

Nguồn gốc của khoa học thần kinh nhận thức có thể nằm trong triết học cổ đại, thời kỳ mà các nhà tư tưởng có mối quan tâm lớn về tâm trí.

Aristotle tin rằng bộ não là một cơ quan vô dụng và nó chỉ phục vụ để làm mát máu. Nhà triết học này gán cho trái tim nguồn gốc của chức năng tinh thần.

Dường như đó là Galen vào thế kỷ thứ hai sau Công nguyên, người đã tuyên bố rằng bộ não là nguồn gốc của hoạt động tinh thần. Mặc dù ông tin rằng tính cách và cảm xúc được tạo ra trong các cơ quan khác.

Tuy nhiên, đó là bác sĩ người Hà Lan Andreas Vesalio vào thế kỷ XVI, người đã lưu ý rằng bộ não và hệ thần kinh là trung tâm của tâm trí và cảm xúc. Những ý tưởng này có ảnh hưởng rất lớn đến tâm lý học, và đến lượt chúng, chúng đã góp phần vào sự phát triển của khoa học thần kinh nhận thức.

Một bước ngoặt khác trong lịch sử khoa học thần kinh nhận thức là sự xuất hiện của phrenology vào đầu thế kỷ 19. Theo giả khoa học này, hành vi của con người có thể được xác định bởi hình dạng của hộp sọ.

Số mũ chính của nó, Franz Joseph Gall và J.G. Spurzheim lập luận rằng bộ não của con người được chia thành 35 phần khác nhau. Phrenology đã bị chỉ trích vì cơ sở của nó không được chứng minh khoa học.

Từ những ý tưởng này, hai dòng suy nghĩ đã được tạo ra được gọi là chủ nghĩa địa phương hóa và chống nội địa hóa (lý thuyết trường tổng hợp). Theo người đầu tiên, các chức năng tinh thần nằm trong các khu vực cụ thể của não.

Những đóng góp của Broca và Wernicke rất cần thiết cho khoa học thần kinh nhận thức. Họ đã nghiên cứu các lĩnh vực kiểm soát ngôn ngữ và làm thế nào các tổn thương trong đó có thể tạo ra chứng mất ngôn ngữ. Nhờ họ, một tầm nhìn địa phương hóa đã được mở rộng.

Theo lý thuyết lĩnh vực chống nội địa hóa hoặc tổng hợp, tất cả các khu vực của não tham gia vào các chức năng tinh thần. Nhà sinh lý học người Pháp Jean Pierre Flourens đã thực hiện một số thí nghiệm với động vật cho phép ông kết luận rằng vỏ não, tiểu não và toàn bộ chức năng của não.

Trong sự tiến hóa này, học thuyết về tế bào thần kinh được phát triển bởi Santiago Ramón y Cajal là cơ bản. Theo học thuyết này, tế bào thần kinh là phần cơ bản nhất của hệ thống thần kinh. Đây là những tế bào rời rạc, nghĩa là chúng không kết nối với nhau để tạo thành mô, nhưng chúng khác biệt về mặt di truyền và chuyển hóa so với các tế bào khác.

Trong thế kỷ 20, những tiến bộ trong tâm lý học thực nghiệm cũng rất quan trọng đối với khoa học thần kinh nhận thức. Đặc biệt là việc chứng minh rằng một số nhiệm vụ được thực hiện thông qua các giai đoạn xử lý rời rạc.

Tương tự như vậy, các nghiên cứu về chăm sóc có liên quan. Trong thời kỳ này, người ta bắt đầu nghĩ rằng hành vi có thể quan sát được là không đủ để nghiên cứu đầy đủ các chức năng nhận thức. Thay vào đó, nó trở nên cần thiết để điều tra thêm về hoạt động của hệ thống thần kinh, các cơ chế hành vi cơ bản.

Các giả định lý thuyết của ngành học này được hình thành từ năm 1950 đến 1960, từ các phương pháp của tâm lý học thực nghiệm, khoa học thần kinh và khoa học thần kinh.

Thuật ngữ "khoa học thần kinh nhận thức" được đặt ra bởi George Miller và Michael Gazzaniga vào cuối những năm 1970. Nó xuất phát từ một khóa học mà họ tổ chức tại Đại học Y Cornell trên cơ sở sinh học của nhận thức con người..

Mục tiêu của họ là làm nổi bật sự hiểu biết của họ, lập luận rằng cách tiếp cận tốt nhất là nghiên cứu các đối tượng khỏe mạnh của con người với các kỹ thuật từ cả khoa học về não và khoa học nhận thức cùng một lúc.

Tuy nhiên, có lẽ phải đến năm 1982 khi bài viết đầu tiên với thuật ngữ này được xuất bản. Nó được gọi là "Khoa học thần kinh nhận thức: sự phát triển hướng tới một khoa học tổng hợp" của Posner, hạt đậu và Volpe.

Khoa học máy tính đã có những đóng góp quan trọng cho khoa học thần kinh nhận thức. Cụ thể, trí tuệ nhân tạo đã cho ngành học này ngôn ngữ để giải thích chức năng não.

Vì mục tiêu của trí tuệ nhân tạo là chế tạo những cỗ máy có hành vi thông minh, bước đầu tiên để đạt được điều này là xác định các quy trình của hành vi thông minh để lập trình phân cấp các quy trình đó..

Máy tính có liên quan chặt chẽ với bản đồ não. Do đó, sự xuất hiện của công nghệ bản đồ não là một khía cạnh cơ bản trong sự tiến bộ của phương pháp luận của khoa học thần kinh nhận thức. Trên hết, sự phát triển của cộng hưởng từ chức năng và chụp cắt lớp phát xạ positron.

Điều này đã cho phép các nhà tâm lý học nhận thức tạo ra các chiến lược thử nghiệm mới để nghiên cứu chức năng não.

Khoa học thần kinh và tâm lý học nhận thức

Tâm lý học nhận thức xuất hiện vào giữa thế kỷ XX như một phản ứng đối với chủ nghĩa hành vi thịnh hành. Chủ nghĩa hành vi lập luận rằng, mặc dù các quá trình tinh thần không thể quan sát được, nếu chúng có thể được nghiên cứu một cách khoa học gián tiếp thông qua các thí nghiệm cụ thể.

Một số biến, chẳng hạn như hiệu suất trong các nhiệm vụ hoặc thời gian phản ứng, tạo ra bằng chứng về các chức năng ngoại cảm. Từ đó đã tạo ra một nguồn kiến ​​thức được phát triển từ các mô hình lý thuyết khác nhau.

Trong một thời gian, khoa học thần kinh nhận thức và khoa học thần kinh tiến bộ theo những cách khác nhau. Vì trước đây đã tập trung vào làm thế nào và không phải ở đâu, để lại nghiên cứu về cấu trúc giải phẫu trong tay của các nhà sinh lý thần kinh.

Redolar (2013) nói rằng sự khác biệt này tương tự như giữa phần mềm và phần cứng trong một hệ thống máy tính. Một chương trình máy tính có logic hoạt động độc lập với phần cứng hoặc hệ thống vật liệu mà nó được tạo ra.

Cùng một chương trình máy tính có thể được cài đặt trên các máy tính khác nhau, không có bản chất của phần cứng mô tả hoạt động của phần mềm. Quan điểm này rất đơn giản và đã khiến một số nhà tâm lý học nghĩ rằng việc phân tích các hệ thống thần kinh không cung cấp bất kỳ thông tin nào về chức năng tâm lý.

Quan điểm này đã bị bóp méo bởi những tiến bộ khoa học mới nhất. Hiện tại người ta khẳng định rằng một tầm nhìn đa ngành về khoa học thần kinh nhận thức dẫn đến sự phát triển lớn hơn của nó. Khoa học thần kinh và tâm lý học nhận thức là bổ sung chứ không phải là ngành học độc quyền.

Dữ liệu thu được từ các kỹ thuật thần kinh là các biến tạo ra nhiều giá trị hơn các biến đã tồn tại. Do đó, khi nghiên cứu một chức năng tinh thần, các giá trị như phản ứng điện cơ của cơ bắp, kết nối điện của da, v.v..

Chụp cắt lớp phát xạ Positron và chụp cộng hưởng từ chức năng cung cấp đánh giá các thay đổi huyết động trong não. Ngoài các dữ liệu khác được cung cấp bởi các kỹ thuật đo từ điện não đồ.

Tương tự như vậy, nó đã được chỉ ra rằng phương pháp nhận thức truyền thống là không đủ để mô tả toàn bộ hoạt động tinh thần phức tạp. Sau đó, không thể phân biệt triệt để giữa phần mềm và phần cứng, vì có nhiều mối quan hệ cần thiết cho phương pháp tiếp cận đa ngành được cung cấp bởi khoa học thần kinh nhận thức.

Theo cùng một cách, tâm lý học nhận thức có nhiều đóng góp cho khoa học thần kinh. Nó làm phong phú và đóng góp cho cách tiếp cận lý thuyết của dữ liệu thu được từ quét não.

Khoa học thần kinh nhận thức không phải là một nghiên cứu về giải phẫu và sinh lý của não. Trái lại, mục tiêu của nó là mô tả cơ sở vật chất của quá trình nhận thức và cảm xúc.

Tâm lý học có các công cụ và mô hình lý thuyết tuyệt vời để giải thích hành vi và hoạt động tinh thần của con người, có thể đóng góp lớn cho khoa học thần kinh. Do đó, toàn bộ tập dữ liệu có thể được giải thích từ một lý thuyết mạch lạc, có thể dẫn đến các giả thuyết mới phục vụ như một nghiên cứu.

Các lĩnh vực nghiên cứu của khoa học thần kinh nhận thức

- Phân tích phân tử: Để biết chi tiết hoạt động của các quá trình tinh thần, cần nghiên cứu vai trò của các phân tử và tương tác của chúng. Khoa học thần kinh nhận thức tìm cách mô tả cơ sở phân tử của xung thần kinh, sinh lý học của các chất dẫn truyền thần kinh, cũng như các cơ chế phân tử liên quan đến các chất gây nghiện.

- Phân tích tế bào: Khoa học thần kinh nhận thức có tế bào thần kinh là tế bào nghiên cứu chính của nó. Điều quan trọng là phải biết sau đó chức năng của nó, các loại của nó, sự tương tác của nó với các tế bào thần kinh khác, cách chúng phát triển trong suốt cuộc đời, v.v..

- Phân tích mạng lưới thần kinh: là nghiên cứu về tập hợp các nơ-ron tạo nên mạng lưới hoạt động, là cơ sở của các quá trình nhận thức và cảm xúc. Các mạch thần kinh liên quan đến các hệ thống tuần hoàn, thị giác, thính giác, vận động, vv được phân tích.

- Phân tích hành vi: Ở đây chúng tôi mô tả hoạt động của các hệ thống nơ-ron cho phép các hành vi phức tạp như trí nhớ, các hành vi có động lực như đói hoặc tình dục, cảnh báo hoặc trạng thái ngủ, v.v..

- Phân tích nhận thức: Phân tích này liên quan đến việc hiểu các quá trình thần kinh cho phép thực hiện các chức năng tinh thần vượt trội như ngôn ngữ, lý luận, kiểm soát điều hành, trí tưởng tượng, v.v..

Nghiên cứu về những bệnh nhân bị thiếu hụt nhận thức do chấn thương não cũng là nền tảng cho khoa học thần kinh nhận thức. Điều này được sử dụng để so sánh những bộ não khỏe mạnh với những người bị rối loạn. Vì vậy, bạn có thể rút ra kết luận về các quá trình nhận thức bị ảnh hưởng và nguyên vẹn và các mạch thần kinh liên quan.

Các ứng dụng của khoa học thần kinh nhận thức

Khoa học thần kinh nhận thức đóng một vai trò cơ bản trong sự hiểu biết của tâm trí con người.

Kiến thức về các chức năng nhận thức liên quan và bổ sung cho hoạt động thể chất của não cho phép chúng ta tạo ra các lý thuyết mới về cách thức hoạt động của tâm trí con người.

Điều này cho phép biết điều gì xảy ra khi một rối loạn hoặc chấn thương nào đó xuất hiện ảnh hưởng đến chức năng nhận thức.

Sự gia tăng kiến ​​thức này cũng cho phép các phương pháp điều trị được hoàn thiện cho các rối loạn như: khó khăn trong học tập, tâm thần phân liệt, lo lắng, bệnh tâm thần, rối loạn giấc ngủ, rối loạn lưỡng cực, vấn đề về trí nhớ, v.v..

Mặt khác, khoa học thần kinh nhận thức rất hữu ích trong nghiên cứu chỉ đơn giản là để biết các quá trình nhận thức được tạo ra và giải trình tự như thế nào.

Nhiều chuyên gia sử dụng kiến ​​thức này để lập trình các chiến lược giáo dục tốt hơn trong các trường học (thần kinh học), để thiết kế quảng cáo quyến rũ chúng ta (tiếp thị thần kinh) hoặc thậm chí để cải thiện hiệu suất thể thao.

Tài liệu tham khảo

1. Khoa học thần kinh nhận thức. (s.f.). Truy cập ngày 28 tháng 2 năm 2017, từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Corkin, S. (2006). Nhận thức thần kinh học. Lấy từ Viện Công nghệ Massachusetts: MIT OpenC thuyếtWare: ocw.mit.edu.
3. Escera, C. (2004). Cách tiếp cận lịch sử và khái niệm đối với khoa học thần kinh nhận thức. Nhận thức, 16 (2), 141-61.
4. Kosslyn, S. M., & Koenig, O. (1992). Tâm trí ướt: Khoa học thần kinh nhận thức mới. New York: Báo chí miễn phí.
5. Milner, B., Squire, L.R., & Kandel, E. R. (1998). Khoa học thần kinh nhận thức và nghiên cứu về bộ nhớ. Thần kinh, 20 (3), 445-468.
6. Poldrack, R. A., Kittur, A., Kalar, D., Miller, E., Seppa, C., Gil, Y., ... & Bilder, R. M. (2011). Bản đồ nhận thức: hướng tới một nền tảng kiến ​​thức cho khoa học thần kinh nhận thức. Biên giới trong tin học thần kinh, 5, 17.
7. Redoll Ripoll, D. (2014). Khoa học thần kinh nhận thức. Buenos Aires; Madrid: Biên tập Panamericana Médica.
8. Tudela, P., & Bajo Molina, M. T. (2016). Tâm trí và não bộ: Từ tâm lý học thực nghiệm đến khoa học thần kinh nhận thức: Pío Tudela, một sự nghiệp khoa học. Madrid: Liên minh biên tập.