Kognitiv nevrovitenskap: En måte å forstå hvordan hjernen fungerer

april 21, 2018

Målet med nevrovitenskap har tradisjonelt vært å forstå hvordan nervesystemet fungerer. Både funksjonelt og strukturelt ønsker denne disiplinen å vite hvordan hjernen er organisert. Nylig har den gått lengre, og ønsker ikke bare å lære hvordan hjernen fungerer, men også hvordan den påvirker vår oppførsel, våre tanker og våre emosjoner.

Å knytte den fysiske hjernen til det konseptuelle sinnet er hva kognitiv nevrovitenskap gjør. Det er en blanding av nevrovitenskap og kognitiv psykologi. Sistnevnte handler om kunnskap om høyere funksjoner som hukommelse, språk og oppmerksomhet. Så hovedmålet med kognitiv nevrovitenskap er å relatere hjernens funksjon til våre kognitive evner og atferd.

Nyutviklede teknikker har aktivert ny forskning på dette feltet. Bildediagnostiske studier har gjort det lettere å knytte konkrete strukturer med ulike funksjoner. Et verktøy er spesielt nyttig her: funksjonell magnetisk resonansavbildning, fMRI. Verktøy som ikke-invasiv transcranial magnetisk stimulering er også utviklet for å behandle forskjellige patologiske forhold.

Begynnelsen av nevrovitenskap

Man kan ikke snakke om begynnelsen av nevrovitenskap uten å nevne Santiago Ramon y Cajal, skaperen av doktrinen til nevronet. Hans bidrag til problemene med utvikling, degenerasjon og regenerering av nervesystemet er fortsatt viktig i dag, og forskere legger stadig til hans arbeid. Hvis man måtte tidfeste begynnelsen av nevrovitenskap, ville det være det nittende århundre.

Disiplinen utviklet seg sammen med utviklingen av mikroskopet. Eksperimentelle teknikker, som å farge vev, og forskning på strukturen og funksjonaliteten i nervesystemet bidro også.

Men nevrovitenskap og vår forståelse av hvordan hjernen fungerer har vokst ut av mange forskjellige kunnskapsområder. Det kan sies at mange funn i nevrovitenskap er tverrfaglige.

Anatomi, ansvarlig for å lokalisere alle de komplekse indre delene av kroppen, bidro betydelig. Fysiologi har fokusert på hvordan kroppen fungerer. Farmakologi har i sin tur fokusert på eksterne stoffer og deres reaksjoner i kroppen og vår biokjemi, ved bruk av substanser som utskilles av kroppen selv, som nevrotransmittere.

Psykologi har også gitt viktige bidrag til nevrovitenskap gjennom teorier om atferd og tenkning. Gjennom årene har psykologien flyttet seg bort fra et lokaliseringsperspektiv. Dette perspektivet trodde at hvert område av hjernen hadde en bestemt funksjon. Nå tar forskerne et mer funksjonelt perspektiv med målet om å forstå hjernens generelle funksjon.

Kognitiv nevrovitenskap

Nevrovitenskap er et bredt vitenskapelig fagområde. Det inkluderer alt fra grunnleggende forskning til anvendt forskning som jobber med konsekvensene av underliggende atferdsmekanismer. Innen nevrovitenskap, søker kognitiv nevrovitenskap å forstå hvordan høyere funksjoner som språk, hukommelse og beslutningstaking fungerer.

Kognitiv nevrovitenskap fokuserer på de nevrale substratene av mentale prosesser. Med andre ord, hva er virkningen av vår oppførsel og tanker på vår hjerne? Vi har oppdaget bestemte områder av hjernen som er ansvarlige for sensoriske og motoriske funksjoner, men disse områdene representerer bare en fjerdedel av den totale hjernebarken.

Hjernen og nevrovitenskapen.

Områdene har ikke en bestemt funksjon. I stedet er de ansvarlige for å tolke, integrere og koordinere sensoriske og motoriske funksjoner. Dette gjør dem ansvarlige for overlegne mentale funksjoner. Hjerneområdene som styrer funksjoner som hukommelse, tenkning, følelser, bevissthet og personlighet er mye vanskeligere å finne.

Hukommelse er knyttet til hippocampus, som ligger midt i hjernen. Når det gjelder emosjoner, vet vi at det limbiske systemet styrer tørst og sult (hypothalamus), aggresjon (amygdala) og følelser generelt. Og det er i hjernebarken hvor hjernen integrerer kognitive evner. Det er der vår evne til bevissthet genereres, hvor vi etablerer relasjoner og gjør komplekse resonnementer.

Hjernen og emosjoner

Et område som kognitiv nevrovitenskap har hjulpet oss med, er det av emosjoner. Emosjoner er avgjørende for menneskets liv. Vi alle opplever dem. Vi uttrykker alle emosjoner via viscerale motorendringer og stereotype somatiske og motoriske responser, spesielt bevegelser av ansiktsmuskler.

Tradisjonelt tilskrev forskningen emosjoner til det limbiske systemet. Dette er fortsatt sant, men vi har oppdaget at også andre områder i hjernen er involvert.

Disse andre områdene inkluderer amygdala og orbitale og mediale aspekter av pannelappen. Disse områdene jobber sammen for å danne et emosjonelt motorsystem. De samme strukturer som behandler emosjonelle signaler, deltar i andre oppgaver, for eksempel rasjonell beslutningstaking og til og med moralsk vurdering.

De viscerale motorkjernene og somatiske motornevronene koordinerer hvordan vi uttrykker emosjoner. Emosjoner og aktivering av det autonome nervesystemet er nært forbundet.

Å føle enhver form for emosjon, for eksempel frykt eller overraskelse, ville være umulig uten å oppleve økt hjertefrekvens, svette, skjelving … Det er en del av det som gjør disse emosjonene så rike.

Emosjoner uttrykt med ansikt og bevegelser.
Emosjoner er et adaptivt verktøy som informerer andre om vår sinnstilstand. Fellestrekk har blitt demonstrert i hvordan mennesker uttrykker glede, tristhet, sinne, etc. Faktisk har forskningen observert likheter på tvers av forskjellige kulturer. Det er en av måtene vi har for å kommunisere og føle empati med andre.

Litteraturliste

Cavada, C. Sociedad Española de Neurociencia: Historia de la neurociencia. Recuperado de http://www.senc.es/es/antecedentes

Eriksson, P.S., Perfilieva E., Bjork-Eriksson T., Alborn A. M., Nordborg C., Peterson D.A., Gage F.H. (1998). Neurogenesis in the Adult Human Hippocampus. Nature Medicine.4(11), 1313–1317.

Kandell E.R., Schwartz J.H. y Jessell T.M.(2001) Principios de Neurociencia. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana.

Lupien S.J., King S., Meaney M.J., McEwen B.S.(2000). Child’s stress hormone levels correlate with mother’s socioeconomic status and depressive state. Biological Psychiatry48, 976–980.

Purves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, Lamantia, McNamara y Williams. (2007). Neurociencia(Tercera edición).Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.

Rizzolatti G., Craighero L. (2004).The mirror-neuron system. Annual Review of Neuroscience.27, 169–192.

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