KOGNITIVE NEUROWISSENSCHAFTEN: GESCHICHTE, WAS SIE STUDIERT UND ANWENDUNGEN - GEOGRAFÍA - 2025

Die kognitive Neurowissenschaft ist eine Disziplin, die untersucht, wie das Gehirn Informationen empfängt, integriert und verarbeitet. Analysiert wissenschaftlich die zugrunde liegenden Prozesse der mentalen Aktivität. Insbesondere geht es darum, wie neuronale Mechanismen kognitive und psychologische Funktionen hervorrufen, die sich durch Verhalten manifestieren.

Aus dieser Analyse versucht er, sowohl die Beziehung des Subjekts zu seiner Umgebung als auch andere zugrunde liegende Aspekte zu erklären: Emotionen, Problemlösung, Intelligenz und Denken.

Die Beziehung zwischen Gehirn und Geist ist eine der wichtigsten philosophischen Fragen aller Zeiten. Die kognitive Neurowissenschaft versucht, eine grundlegende Frage zu beantworten: Wie kann ein Geisteszustand aus einer Reihe von Zellen mit bestimmten elektrophysiologischen und chemischen Eigenschaften entstehen?

Diese Disziplin untersucht die Gehirnfunktion aus einer wissenschaftlichen und offenen Perspektive. Teil der zellulären und molekularen Analyse, um höhere Funktionen wie Sprache und Gedächtnis zu verstehen.

Die kognitive Neurowissenschaft ist eine relativ junge Disziplin, die aus der Konvergenz von Neurowissenschaften und kognitiver Psychologie hervorgeht. Wissenschaftliche Fortschritte, insbesondere die Entwicklung von Neuroimaging-Techniken, haben die Entstehung einer interdisziplinären Wissenschaft ermöglicht, in der Wissen komplementär ist.

Tatsächlich umfasst es Wissen aus verschiedenen Disziplinen wie Philosophie, Psychobiologie, Neurologie, Physik, Linguistik usw.

Der Gegenstand des Studiums der kognitiven Neurowissenschaften hat dazu geführt, dass von Tag zu Tag mehr Interesse an der Gesellschaft geweckt wird. Dies spiegelt sich in der Zunahme der diesem Bereich gewidmeten Forschungsgruppen wider, was zu einer Zunahme der wissenschaftlichen Veröffentlichungen führt.

Historischer Hintergrund

Die Ursprünge der kognitiven Neurowissenschaften könnten in der alten Philosophie liegen, einer Zeit, in der Denker große Sorge um den Geist hatten.

Aristoteles glaubte, dass das Gehirn ein nutzloses Organ sei und nur dazu diene, das Blut abzukühlen. Dieser Philosoph schrieb dem Herzen den Ursprung der mentalen Funktion zu.

Galen

Es scheint, dass es Galen im zweiten Jahrhundert nach Christus war, der behauptete, das Gehirn sei der Ursprung geistiger Aktivität. Obwohl er glaubte, dass Persönlichkeit und Emotionen in anderen Organen erzeugt wurden.

Andreas Vesalius

Es war jedoch der niederländische Arzt Andreas Vesalius im 16. Jahrhundert, der darauf hinwies, dass das Gehirn und das Nervensystem das Zentrum des Geistes und der Emotionen sind. Diese Ideen hatten großen Einfluss auf die Psychologie und haben wiederum zur Entwicklung der kognitiven Neurowissenschaften beigetragen.

Phrenologie

Ein weiterer Wendepunkt in der Geschichte der kognitiven Neurowissenschaften war das Aufkommen der Phrenologie im frühen 19. Jahrhundert. Nach dieser Pseudowissenschaft könnte das menschliche Verhalten durch die Form des Schädels bestimmt werden.

Seine Hauptexponenten, Franz Joseph Gall und JG Spurzheim, argumentierten, dass das menschliche Gehirn in 35 verschiedene Abschnitte unterteilt sei. Die Phrenologie wurde kritisiert, weil ihre Prämissen nicht wissenschaftlich belegt waren.

Aus diesen Ideen wurden zwei Gedankenströme erzeugt, die als Lokalisationisten und Antilokalisten bezeichnet wurden (aggregierte Feldtheorie). Nach dem ersten befinden sich mentale Funktionen in bestimmten Bereichen des Gehirns.

Broca und Wernicke

Die Beiträge von Broca und Wernicke waren für die kognitiven Neurowissenschaften von wesentlicher Bedeutung. Sie untersuchten die Bereiche, die die Sprache kontrollieren, und wie Läsionen in diesen Bereichen Aphasie verursachen können. Dank ihnen verbreitete sich eine Lokalisierungsvision.

Gemäß der Anti-Lokalisierungs- oder Aggregatfeldtheorie sind alle Bereiche des Gehirns an mentalen Funktionen beteiligt. Der französische Physiologe Jean Pierre Flourens führte mehrere Tierversuche durch, aus denen er schließen konnte, dass die Großhirnrinde, das Kleinhirn und der Hirnstamm insgesamt funktionieren.

Santiago Ramón y Cajal

In dieser Entwicklung ist die von Santiago Ramón y Cajal entwickelte Neuronenlehre von grundlegender Bedeutung. Nach dieser Lehre sind Neuronen der grundlegendste Teil des Nervensystems. Dies sind diskrete Zellen, das heißt, sie verbinden sich nicht zu einem Gewebe, sondern unterscheiden sich genetisch und metabolisch von anderen Zellen.

Im 20. Jahrhundert waren Fortschritte in der experimentellen Psychologie auch für die kognitiven Neurowissenschaften von großer Bedeutung. Insbesondere die Demonstration, dass einige Aufgaben in diskreten Verarbeitungsphasen ausgeführt werden.

Ebenso sind Studien zur Pflege relevant. In dieser Zeit wurde angenommen, dass beobachtbares Verhalten nicht ausreicht, um kognitive Funktionen vollständig zu untersuchen. Vielmehr waren weitere Untersuchungen zur Funktionsweise des Nervensystems und den dem Verhalten zugrunde liegenden Mechanismen erforderlich.

Die theoretischen Annahmen dieser Disziplin wurden zwischen 1950 und 1960 aus den Ansätzen der experimentellen Psychologie, Neuropsychologie und Neurowissenschaften formuliert.

Begriff der kognitiven Neurowissenschaften

Der Begriff "kognitive Neurowissenschaften" wurde Ende der 1970er Jahre von George Miller und Michael Gazzaniga geprägt. Er stammt aus einem Kurs, den sie am Cornell Medical College über die biologischen Grundlagen der menschlichen Kognition organisierten.

Sein Ziel war es, das Verständnis dafür zu verbessern, und er argumentierte, dass der beste Ansatz darin bestehe, gesunde menschliche Probanden gleichzeitig mit Techniken aus der Gehirn- und Kognitionswissenschaft zu untersuchen.

Es war jedoch wahrscheinlich erst 1982, dass das erste Schreiben mit diesem Begriff veröffentlicht wurde. Es wurde von Posner, Pea und Volpe "Kognitive Neurowissenschaften: Entwicklungen in Richtung einer Wissenschaft der Synthese" genannt.

Informatik

Die Informatik hat wichtige Beiträge zur kognitiven Neurowissenschaft geleistet. Insbesondere die künstliche Intelligenz hat dieser Disziplin die Sprache für Erklärungen der Gehirnfunktion gegeben.

Da das Ziel der künstlichen Intelligenz darin besteht, Maschinen mit intelligentem Verhalten zu bauen, besteht der erste Schritt dazu darin, die Prozesse des intelligenten Verhaltens zu bestimmen, um die Hierarchie dieser Prozesse zu programmieren.

Die Berechnung ist eng mit der Hirnkartierung verbunden. Aus diesem Grund war das Aufkommen der Brain Mapping-Technologie ein grundlegender Aspekt bei der Weiterentwicklung der Methodik der kognitiven Neurowissenschaften. Vor allem die Entwicklung der funktionellen Magnetresonanztomographie und der Positronenemissionstomographie.

Dies hat kognitiven Psychologen ermöglicht, neue experimentelle Strategien zur Untersuchung der Gehirnfunktion zu entwickeln.

Fachgebiete der kognitiven Neurowissenschaften

MRT des Gehirns

- Molekulare Analyse: Um die Funktionsweise mentaler Prozesse im Detail zu kennen, ist es notwendig, die Rolle von Molekülen und ihre Wechselwirkungen zu untersuchen. Die kognitive Neurowissenschaft versucht, die molekularen Grundlagen des Nervenimpulses, die Physiologie der Neurotransmitter sowie die molekularen Mechanismen von Suchtmitteln zu beschreiben.

- Zellanalyse: Die kognitive Neurowissenschaft hat das Neuron als Hauptstudienzelle. Es ist daher wichtig, ihre Funktionsweise, ihre Typen, ihre Interaktion mit anderen Neuronen, ihre Entwicklung im Laufe des Lebens usw. zu kennen.

- Analyse neuronaler Netze: Es handelt sich um die Untersuchung der Neuronen, aus denen Aktivitätsnetzwerke bestehen, die die Grundlage für kognitive und emotionale Prozesse bilden. Neuronale Schaltkreise, die sich auf das Kreislauf-, Seh-, Hör-, Motorsystem usw. beziehen, werden analysiert.

- Verhaltensanalyse: Hier wird die Funktionsweise der neuronalen Systeme beschrieben, die komplexe Verhaltensweisen wie Gedächtnis, motivierte Verhaltensweisen wie Hunger oder Sex, Wachsamkeit oder Schlaf usw. ermöglichen.

- Kognitive Analyse: Diese Analyse impliziert das Verständnis der neuronalen Prozesse, die die Ausführung höherer mentaler Funktionen wie Sprache, Argumentation, exekutive Kontrolle, Vorstellungskraft usw. ermöglichen.

Die Untersuchung von Patienten mit kognitiven Defiziten aufgrund von Hirnverletzungen ist auch für die kognitiven Neurowissenschaften von wesentlicher Bedeutung. Dies dient dazu, gesunde Gehirne mit denen mit einer Störung zu vergleichen. Somit können Rückschlüsse auf die betroffenen und intakten kognitiven Prozesse und die beteiligten neuronalen Schaltkreise gezogen werden.

Anwendungen der kognitiven Neurowissenschaften

Die kognitive Neurowissenschaft spielt eine grundlegende Rolle für das Verständnis des menschlichen Geistes.

Das Wissen über die kognitiven Funktionen, die mit der physischen Funktion des Gehirns verbunden und ergänzt sind, ermöglicht es, neue Theorien über die Funktionsweise des menschlichen Geistes zu erstellen.

Auf diese Weise können Sie feststellen, was passiert, wenn eine bestimmte Störung oder Verletzung auftritt, die eine kognitive Funktion beeinträchtigt.

Dieser Wissenszuwachs ermöglicht auch die Perfektionierung von Behandlungsmethoden für Störungen wie Lernschwierigkeiten, Schizophrenie, Angstzustände, Psychopathie, Schlafstörungen, bipolare Störungen, Gedächtnisprobleme usw.

Andererseits ist die kognitive Neurowissenschaft in der Forschung nützlich, um einfach zu wissen, wie kognitive Prozesse erzeugt und sequenziert werden.

Viele Fachleute nutzen dieses Wissen, um bessere Bildungsstrategien in Schulen zu programmieren (Neuroedukation), um Werbung zu entwerfen, die uns fesselt (Neuromarketing) oder sogar um die sportliche Leistung zu verbessern.

Neurowissenschaften und kognitive Psychologie

Die kognitive Psychologie entstand Mitte des 20. Jahrhunderts als Reaktion auf den vorherrschenden Behaviorismus. Der Behaviorismus verteidigte, dass mentale Prozesse zwar nicht beobachtbar waren, aber durch konkrete Experimente indirekt wissenschaftlich untersucht werden konnten.

Einige Variablen wie die Leistung bei Aufgaben oder Reaktionszeiten ergaben Hinweise auf psychische Funktionen. Daraus wurde eine Wissensquelle generiert, die sich aus verschiedenen theoretischen Modellen entwickelt hat.

Seit einiger Zeit haben sich die kognitive Neuropsychologie und die Neurowissenschaften auf unterschiedliche Weise weiterentwickelt, da sich die erste auf das Wie und nicht auf das Wo konzentriert hat und das Studium anatomischer Strukturen in den Händen von Neurophysiologen liegt.

Softfare-Hardware

Diese Unterscheidung ähnelt der Unterscheidung zwischen Software und Hardware in einem Computersystem. Ein Computerprogramm verfügt über eine Betriebslogik, die unabhängig von der Hardware oder dem Materialsystem ist, in dem es ausgeführt wird.

Das gleiche Computerprogramm kann auf verschiedenen Computern installiert werden, ohne dass die Art der Hardware den Betrieb der Software beschreibt. Diese Ansicht ist sehr simpel und hat einige Psychologen zu der Annahme veranlasst, dass die Analyse neuronaler Systeme keine Informationen über die psychologische Funktion liefert.

Diese Perspektive wurde durch die neuesten wissenschaftlichen Fortschritte verzerrt. Derzeit wird festgestellt, dass eine multidisziplinäre Vision der kognitiven Neurowissenschaften zu ihrer weiteren Entwicklung führt. Neurowissenschaften und kognitive Psychologie sind eher komplementäre als exklusive Disziplinen.

Neuroimaging-Techniken

Die aus Neuroimaging-Techniken erhaltenen Daten sind Variablen, die mehr Wert erzeugen als die bereits vorhandenen. Bei der Untersuchung einer mentalen Funktion gibt es also Werte wie die elektromyographische Reaktion der Muskeln, die elektrische Konnektivität der Haut usw.

Die Positronenemissionstomographie und die funktionelle Magnetresonanztomographie ermöglichen die Bewertung hämodynamischer Veränderungen im Gehirn. Zusätzlich zu anderen Daten, die durch Magnetenzephalographietechniken bereitgestellt werden.

Ebenso hat sich gezeigt, dass der traditionelle kognitive Ansatz nicht ausreicht, um die gesamte komplexe mentale Funktion zu beschreiben. Eine radikale Unterscheidung zwischen Software und Hardware ist daher nicht möglich, da es viele Zusammenhänge gibt, die den multidisziplinären Ansatz der kognitiven Neurowissenschaften erforderlich machen.

Ebenso kann die kognitive Psychologie viel zur Neurowissenschaft beitragen. Es bereichert es und trägt zum theoretischen Ansatz der Daten bei, die aus einem Gehirnscan gewonnen wurden.

Beschreibung kognitiver und emotionaler Prozesse

Die kognitive Neurowissenschaft ist also nicht nur eine anatomische und physiologische Untersuchung des Gehirns. Ziel ist es vielmehr, die materielle Basis kognitiver und emotionaler Prozesse zu beschreiben.

Die Psychologie verfügt über großartige Werkzeuge und theoretische Modelle zur Erklärung des menschlichen Verhaltens und der geistigen Aktivität, die einen großen Beitrag zur Neurowissenschaft leisten können. Somit kann der gesamte Datensatz aus einer kohärenten Theorie erklärt werden, die zu neuen Hypothesen führen kann, die als Studie dienen.

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