Neurowetenschap, een manier om het gedrag van de geest te begrijpen

Neuroscience heeft van oudsher het doel gehad om het functioneren van het zenuwstelsel te kennen. Zowel functioneel als structureel, probeert deze discipline te weten hoe de hersenen georganiseerd zijn. In de afgelopen tijd is het verder gegaan en wilde niet alleen weten hoe het brein werkt, maar ook de impact ervan op ons gedrag, onze gedachten en onze emoties..

Het doel van het relateren van de hersenen aan de geest is de taak van de cognitieve neurowetenschap. Het is een mengsel tussen neurowetenschap en cognitieve psychologie. De laatste handelt over de kennis van hogere functies zoals geheugen, taal of aandacht. Het hoofddoel van cognitieve neurowetenschappen is dus om het functioneren van de hersenen te relateren aan onze cognitieve vaardigheden en gedragingen.

De ontwikkeling van nieuwe technieken heeft op dit gebied grote hulp geboden om experimenteel onderzoek te kunnen doen. Neuroimaging-onderzoeken hebben de taak vergemakkelijkt om concrete structuren met verschillende functies te relateren, met behulp van een zeer nuttige tool voor dit doel: functionele magnetische resonantie.

Tools zoals niet-invasieve transcraniële magnetische stimulatie voor de behandeling van verschillende pathologieën zijn ook ontwikkeld.

Het begin van de neurowetenschap

Je kunt niet praten over het begin van de neurowetenschappen zonder Santiago Ramón y Cajal te noemen, omdat hij de doctrine van het neuron formuleerde. Zijn bijdragen aan de problemen van ontwikkeling, degeneratie en regeneratie van het zenuwstelsel zijn nog steeds actueel en worden nog steeds in de faculteiten geleerd. Als je een startdatum in de neurowetenschappen moet zetten, zou dit in de negentiende eeuw zijn.

Met de ontwikkeling van de microscoop en experimentele technieken, zoals de fixatie en kleuring van weefsels of onderzoek naar de structuur van het zenuwstelsel en de functionaliteit ervan, begon deze discipline te ontwikkelen. Maar de neurowetenschap heeft bijdragen ontvangen van een groot aantal kennisgebieden die hebben geholpen om het functioneren van de hersenen beter te begrijpen. Je kunt dat zeggen de opeenvolgende ontdekkingen in de neurowetenschappen zijn multidisciplinair.

Hij heeft grote bijdragen ontvangen in de geschiedenis van de anatomie, die verantwoordelijk is voor het lokaliseren van elk van de delen van het lichaam. De fysiologie was meer gericht op het weten hoe ons lichaam werkt. Farmacologie met stoffen buiten ons lichaam, met inachtneming van de gevolgen voor het lichaam en de biochemie, met behulp van stoffen die door het lichaam zelf worden uitgescheiden, zoals neurotransmitters.

Psychologie heeft ook belangrijke bijdragen geleverd voor neurowetenschap, door middel van theorieën over gedrag en denken. In de loop van de jaren is de visie veranderd vanuit een meer lokalisatieperspectief, waarin werd gedacht dat elk deel van de hersenen een specifieke functie had, naar een functioneler gebied waarin het doel is om het globale functioneren van de hersenen te kennen.

Cognitieve neurowetenschappen

Neuroscience dekt een zeer breed spectrum binnen de wetenschap. Het omvat alles van fundamenteel onderzoek tot toegepast onderzoek dat werkt met de repercussie van de onderliggende mechanismen in gedrag. Binnen neurowetenschappen probeert cognitieve neurowetenschappen te ontdekken hoe superieure functies zoals taal, geheugen of besluitvorming werken.

Cognitieve neurowetenschap heeft als hoofddoel de zenuwrepresentaties van mentale handelingen bestuderen. Het richt zich op de neuronale substraten van de mentale processen. Dat wil zeggen, welke impact hebben ons gedrag en onze gedachten op onze hersenen??

Specifieke gebieden van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor sensorische of motorische functies zijn gedetecteerd, maar vertegenwoordigen slechts een kwart van de totale cortex..

De associatiegebieden, die geen specifieke functie hebben, zijn verantwoordelijk voor het interpreteren, integreren en coördineren van sensorische en motorische functies. Ze zouden verantwoordelijk zijn voor superieure mentale functies. De hersengebieden die functies besturen zoals geheugen, denken, emoties, bewustzijn en persoonlijkheid zijn veel moeilijker te vinden.

Het geheugen is gekoppeld aan de hippocampus, gelegen in het midden van de hersenen. Wat emoties betreft, is het bekend dat het limbische systeem dorst en honger (hypothalamus), agressie (amygdala) en emoties in het algemeen regelt. Het is in de cortex, waar cognitieve vermogens zijn geïntegreerd, waar ons vermogen om te weten, relaties tot stand te brengen en complexe redeneringen te maken..

Hersenen en emoties

Emoties zijn een van de essentiële kenmerken van de normale menselijke ervaring, we ervaren ze allemaal. Alle emoties ze drukken zichzelf uit door viscerale motorische veranderingen en stereotiepe motorische en somatische reacties, vooral bewegingen van de gezichtsspieren. Traditioneel werden emoties toegeschreven aan het limbische systeem, dat nog steeds wordt onderhouden, maar er zijn meer hersengebieden bij betrokken.

De andere gebieden waarnaar de verwerking van emoties zich uitstrekt zijn de amygdala en het orbitale en mediale aspect van de frontale kwab. De gezamenlijke en complementaire actie van deze regio's vormt een emotioneel motorisch systeem. Dezelfde structuren die emotionele signalen verwerken, nemen deel aan andere taken, zoals rationele besluitvorming en zelfs morele oordelen.

De viscerale kernen en somatische motoren coördineren de uitdrukking van emotioneel gedrag. Emotie en activering van het autonome zenuwstelsel zijn nauw met elkaar verbonden. Het voelen van een emotie, zoals angst of verrassing, zou onmogelijk zijn zonder een toename van de hartslag, zweten, trillen ... Het maakt deel uit van de rijkdom van emoties.

Het toekennen van emotionele expressie aan hersenstructuren geeft het zijn aangeboren aard.

Emoties zijn een adaptieve tool die anderen informeren over onze gemoedstoestand. Homogeniteit is aangetoond in de uitdrukking van vreugde, verdriet, woede ... in verschillende culturen. Het is een van de manieren waarop we moeten communiceren en ons inleven in anderen.

Geheugen, de opslagplaats van onze hersenen

Het geheugen is een psychologisch basisproces dat verwijst naar de codering, opslag en ophalen van informatie geleerd (Laag, 2016). Het belang van herinnering in ons dagelijks leven heeft verschillende onderzoeken naar dit onderwerp gemotiveerd. Oblivion is ook het centrale thema van veel studies, omdat veel pathologieën aanwezig zijn met geheugenverlies, waardoor het dagelijks leven ernstig wordt verstoord.

De reden die geheugen zo belangrijk maakt, is dat veel van onze identiteit erin zit. Aan de andere kant, hoewel vergeetachtigheid in pathologische zin ons zorgen baart, is de waarheid dat ons brein moet nutteloze informatie weggooien om plaats te maken voor nieuwe lessen en belangrijke gebeurtenissen. In deze zin is het brein een expert in het recyclen van zijn bronnen.

Neurale verbindingen veranderen met het gebruik of het niet gebruiken hiervan. Wanneer we informatie bewaren die niet wordt gebruikt, verzwakken de neurale verbindingen totdat ze verdwijnen. Op dezelfde manier dat wanneer we iets nieuws leren, we nieuwe verbindingen creëren. Al degenen die leren die we kunnen associëren met andere kennis of vitale gebeurtenissen, zullen gemakkelijker te onthouden zijn.

De kennis van het geheugen nam toe na de studie van gevallen van mensen met een zeer specifieke geheugenverwaarlozing. Ze hebben met name geholpen het kortetermijngeheugen en de consolidatie van declaratief geheugen beter te begrijpen. De beroemde zaak H.M. Hij benadrukte het belang van de hippocampus om nieuwe herinneringen op te bouwen. In tegenstelling hiermee wordt het geheugen van motorische vaardigheden beheerst door de kleine hersenen, de primaire motorische cortex en de basale ganglia.

Taal en spraak

Taal is een van de vaardigheden die ons onderscheidt van andere dieren. Het vermogen om met zo'n precisie te communiceren en het grote aantal nuances om gedachten en gevoelens tot uitdrukking te brengen, maakt het taal onze rijkste en nuttigste communicatietool. Deze eigenschap, uniek in onze soort, heeft ertoe geleid dat veel onderzoeken zich hebben geconcentreerd op hun studie.

De prestaties van de menselijke cultuur zijn deels gebaseerd op de taal, die een accurate communicatie mogelijk maakt. De taalkundige capaciteit hangt af van de integriteit van verschillende gespecialiseerde gebieden van de associatie-cortices in de temporale en frontale kwabben. Bij de meeste mensen bevinden de primaire functies van de taal zich in de linkerhelft.

De rechterhelft zou voor de emotionele inhoud zorgen van taal. De specifieke beschadiging van de hersengebieden kan essentiële taalfuncties aantasten, wat afasie kan veroorzaken. Affasieën kunnen heel verschillende kenmerken hebben, problemen ondervinden bij het articuleren, produceren of begrijpen van taal.

Zowel taal als gedachte worden niet ondersteund door één enkel concreet gebied, maar eerder door de associatie van verschillende structuren. Ons brein werkt op zo'n georganiseerde en complexe manier dat wanneer we denken of spreken, het meerdere associaties maakt tussen gebieden. Onze voorkennis zal de nieuwe beïnvloeden, in een feedbacksysteem.

Grote ontdekkingen in de neurowetenschappen

Het beschrijven van al die studies die van belang zijn voor de neurowetenschap zou een gecompliceerde en zeer uitgebreide taak zijn. De volgende ontdekkingen hebben een aantal eerdere ideeën over het functioneren van onze hersenen verbannen en nieuwe wegen geopend voor onderzoek. Dit is een selectie van enkele belangrijke experimentele werken uit de duizenden bestaande werken:

• neurogenese (Eriksson, 1998). Tot 1998 werd gedacht dat neurogenese alleen optrad tijdens de ontwikkeling van het zenuwstelsel en dat na deze periode de neuronen alleen stierven en er geen nieuwe werden geproduceerd. Maar na de bevindingen van Eriksson werd vastgesteld dat er zelfs op hoge leeftijd sprake is van neurogenese. Het brein is plastischer en kneedbaarder dan eerder werd gedacht.
• Contact in de Ouderschap en cognitieve en emotionele ontwikkeling (Lupien, 2000). In deze studie werd het belang van het fysieke contact van de baby tijdens de opvoeding aangetoond. De kinderen die weinig lichamelijk contact hebben gehad, zijn meer kwetsbaar voor tekorten in cognitieve functies die meestal worden beïnvloed bij depressie of in stresssituaties zoals aandacht en geheugen.
• Ontdekking van de spiegelneuronen (Rizzolatti, 2004). Het vermogen van pasgeborenen om gebaren na te bootsen leidde tot het begin van deze studie. Spiegelneuronen werden ontdekt. Dit type neuronen wordt gelanceerd wanneer we zien dat een andere persoon een taak uitvoert. Ze faciliteren niet alleen imitatie, maar ook empathie en daarmee sociale relaties.
• Cognitieve reserve (Petersen, 2009). De ontdekking van de cognitieve reserve is de afgelopen jaren zeer relevant geweest. Het postuleert dat de hersenen het vermogen hebben om te compenseren voor verwondingen die in de hersenen worden geproduceerd. Verschillende factoren zoals jaren van scholing, werk, leesgewoonten of invloed op het sociale netwerk. Een hoge cognitieve reserve kan schade in ziekten zoals de ziekte van Alzheimer compenseren.

De toekomst in de neurowetenschappen: "Human Brain Project"

Het Humna Brain Project is een door de Europese Unie gefinancierd project dat gericht is op het bouwen van een infrastructuur op basis van informatie- en communicatietechnologieën (ICT). Deze infrastructuur wil wetenschappers over de hele wereld voorzien van een database op het gebied van neurowetenschappen. 6 platforms ontwikkelen op basis van ICT:

• neuro: zal gegevens verstrekken van neurowetenschappelijke studies uit de hele wereld.
• Hersenen simulatie: integreer de informatie in uniforme computermodellen om tests uit te voeren die niet bij mensen kunnen worden uitgevoerd.
• Krachtige computergebruik: Levert de interactieve supercomputertechnologie die neurowetenschappers nodig hebben voor modellering en gegevenssimulatie.
• Neuroinformatica Computing: Zal ​​hersenmodellen transformeren naar een nieuwe klasse "hardware" -apparaten die hun toepassingen testen.
• Neuro-robotica: zal onderzoekers in de neurowetenschappen en in de industrie toelaten te experimenteren met virtuele robots die worden bestuurd door hersenmodellen die in het project zijn ontwikkeld.

Dit project is gestart in oktober 2013 en heeft een geschatte duur van 10 jaar. De gegevens die in deze enorme database worden verzameld, kunnen het werk in toekomstig onderzoek vergemakkelijken. De vooruitgang van nieuwe technologieën stelt wetenschappers in staat een diepere kennis van de hersenen te hebben, hoewel basisonderzoek nog steeds veel twijfels heeft om op dit spannende gebied op te helderen.

Laatste reflectie

Ongetwijfeld heeft de neurowetenschap een grote vooruitgang betekend in de kennis van de hersenen en de relatie tot gedrag. Dankzij de neurowetenschappen is het mogelijk geweest om de kwaliteit van leven van veel mensen te verbeteren. We moeten echter niet vergeten dat Hoewel ons gedrag en onze acties mogelijk onderhevig zijn aan een fysiek substraat, mogen we onze keuzevrijheid niet vergeten.

Werkt zoals die van Ehnenger and Kempermann (2007) op het gebied van neurogenese laten ze dat zien de actie van de mens kan ingrijpen in de creatie van nieuwe cellen en we moeten onszelf niet overlaten aan het verstrijken van de tijd. Veel mensen geloven dat we 'slachtoffers' van onze hersenen zijn, maar werken zoals deze auteurs laten zien dat we meer controle hebben dan we dachten.

bibliografie

Cavada, C. Spanish Society of Neuroscience: geschiedenis van de neurowetenschappen. Hersteld van http://www.senc.es/es/ante

Eriksson, P.S., Perfilieva E., Bjork-Eriksson T., Alborn A.M., Nordborg C., Peterson D.A., Gage F.H. (1998). Neurogenese in de volwassen menselijke hippocampus. Natuurgeneeskunde.4 (11), 1313-1317.

Kandell E.R., Schwartz J.H. en Jessell T.M. (2001) Principles of Neuroscience. Madrid: McGraw-Hill / Interamericana.

Lupien S.J., King S., Meaney M.J., McEwen B.S. (2000). De stresshormoonniveaus van het kind correleren met de sociaaleconomische status van de moeder en de depressieve toestand. Biologische psychiatrie. 48, 976-980.

Purves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, Lamantia, McNamara en Williams. (2007). Neurowetenschappen (Derde editie) Buenos Aires: Editorial Panamericana Medical.

Rizzolatti G., Craighero L. (2004). Het spiegelneuronsysteem. Jaaroverzicht van neurowetenschap. 27, 169-192.

Stern, Y. (2009). Cognitieve reserve. Neuropsychologia, 47 (10), 2015-2028. doi: 10.1016 / j.neuropsychologia.2009.03.004

Ontdek de geheimen van de neurowetenschappen in de handen van Carlos Blanco Voer je hersenen in de hand van de auteur Carlos Blanco, die is begonnen aan het dappere avontuur van het kennen van zijn oorsprong in zijn geschiedenis van neurowetenschappen. Lees meer "