Le neuroscienze si prefiggono tradizionalmente di comprendere il funzionamento del sistema nervoso. Funzionale oltre che strutturale, questa disciplina cerca di sapere come è organizzato il cervello. Negli ultimi anni è andata oltre, volendo non solo sapere come funziona il cervello, ma anche le ripercussioni che questo ha sul nostro comportamento, i nostri pensieri e le nostre emozioni.
L'obiettivo di mettere in relazione il cervello con la mente è il compito delle neuroscienze cognitive. È una miscela tra neuroscienza e psicologia cognitiva. Quest'ultimo riguarda la conoscenza di funzioni superiori come la memoria, la lingua o l'attenzione. Pertanto, l'obiettivo principale delle neuroscienze cognitive è di mettere in relazione il funzionamento del cervello con le nostre capacità cognitive e con i nostri comportamenti. Lo sviluppo di nuove tecniche è stato di grande aiuto in questo campo per rendere possibile la realizzazione di studi sperimentali. Gli studi di neuroimaging hanno facilitato il compito di correlare strutture concrete con funzioni diverse, utilizzando uno strumento molto utile per questo scopo: la risonanza magnetica funzionale. Inoltre, sono stati sviluppati strumenti come la stimolazione magnetica transcranica non invasiva per il trattamento di varie patologie.
L'inizio delle neuroscienze
Non si può parlare dell'inizio delle neuroscienze senza menzionare Santiago Ramón y Cajal, che ha formulato la dottrina del neurone. Il loro contributo ai problemi di sviluppo, degenerazione e rigenerazione del sistema nervoso continua ad essere attuale e continua ad essere insegnato nelle università.
Se dovessimo determinare una data di inizio per la neuroscienza, essa sarebbe situata nel 19 ° secolo. Con lo sviluppo del microscopio e le tecniche sperimentali, come la fissazione e la colorazione dei tessuti o la ricerca sulla struttura del sistema nervoso e la sua funzionalità, questa disciplina ha iniziato a svilupparsi. Ma la neuroscienza ha ricevuto contributi da diverse aree di conoscenza che hanno aiutato a capire meglio come funziona il cervello. È possibile affermare che le successive scoperte nelle neuroscienze sono multidisciplinari.
Ha ricevuto grandi contributi in tutta la storia dell'anatomia, che ha il compito di localizzare ogni parte del corpo. La fisiologia è più focalizzata sulla comprensione di come funziona il nostro corpo. Farmacologia con sostanze esterne al nostro corpo, osservando gli effetti sul corpo e biochimica, utilizzando sostanze rilasciate dal corpo stesso come neurotrasmettitori. La psicologia ha anche dato importanti contributi alle neuroscienze attraverso le teorie del comportamento e del pensiero. Nel corso degli anni, la visione si è spostata da una prospettiva più localizzata, in cui ogni area del cervello è stata pensata per avere una funzione concreta, a una più funzionale in cui lo scopo è conoscere il funzionamento complessivo del cervello.
Neuroscienze cognitive
Le neuroscienze racchiudono uno spettro molto ampio all'interno della scienza. Include tutto, dalla ricerca di base a quella applicata, che funziona con le ripercussioni dei meccanismi sottostanti sul comportamento. All'interno delle neuroscienze, le neuroscienze cognitive cercano di scoprire come funzioni superiori come il linguaggio, la memoria o il lavoro decisionale.
La neuroscienza cognitiva ha come obiettivo principale lo studio delle rappresentazioni nervose degli atti mentali. Si concentra sui substrati neuronali dei processi mentali. Cioè, qual è la ripercussione di ciò che accade nel nostro cervello nel nostro comportamento e nei nostri pensieri? Sono state rilevate aree specifiche del cervello responsabile delle funzioni sensoriali o motorie, ma rappresentano solo un quarto della corteccia totale.
Le aree di associazione, che non hanno una funzione specifica, sono responsabili dell'interpretazione, integrazione e coordinamento delle funzioni sensoriali e motorie. Sarebbero responsabili delle funzioni mentali superiori. Le aree cerebrali che governano funzioni come la memoria, il pensiero, le emozioni, la coscienza e la personalità sono molto più difficili da localizzare. La memoria è collegata all'ippocampo, situato nel centro del cervello. In relazione alle emozioni, è noto che il sistema limbico controlla la sete e la fame (ipotalamo), l'aggressività (amigdala) e le emozioni in generale. Nella corteccia, dove le abilità cognitive sono integrate, è il luogo in cui troviamo la nostra capacità di essere coscienti, di stabilire relazioni e di eseguire ragionamenti complessi.
Cervello ed emozioni
Le emozioni sono una delle caratteristiche essenziali della normale esperienza umana, le viviamo tutte. Tutte le emozioni sono espresse attraverso cambiamenti motori viscerali e reazioni stereotipate motorie e somatiche, in particolare il movimento dei muscoli facciali. Tradizionalmente,
le emozioni venivano attribuite al sistema limbico, che continua a essere mantenuto, ma è noto che ci sono più regioni encefaliche coinvolte.
Le altre aree a cui si estende l'elaborazione delle emozioni sono l'amigdala e l'aspetto orbitale e mediale del lobo frontale. L'azione congiunta e complementare di tali regioni costituisce un sistema motorio emotivo. Le stesse strutture che elaborano i segnali emotivi partecipano ad altri compiti, come il processo decisionale razionale e persino i giudizi morali.
I nuclei viscerali e motori somatici coordinano l'espressione del comportamento emotivo. L'emozione e l'attivazione del sistema nervoso autonomo sono strettamente collegate. Sentire qualsiasi tipo di emozione, come paura o sorpresa, sarebbe impossibile senza sperimentare un aumento della frequenza cardiaca, del sudore, del tremito ... Fa parte della ricchezza di emozioni.
Attribuire l'espressione emotiva alle strutture cerebrali conferisce la sua natura innata.
Le emozioni sono uno strumento adattivo che informa gli altri sul nostro stato emotivo. L'omogeneità è stata dimostrata nell'espressione di gioia, tristezza, rabbia ... in diverse culture. È uno dei modi in cui dobbiamo comunicare ed entrare in empatia con le persone. La memoria, il deposito del nostro cervello La memoria è un processo psicologico di base che si riferisce alla codifica, archiviazione e recupero delle informazioni apprese.
L'importanza della memoria nella nostra vita quotidiana ha motivato molte ricerche su questo argomento. L'oblio è anche il tema centrale di molti studi, poiché molte patologie causano l'amnesia, che interferisce seriamente nel quotidiano. Il motivo per cui la memoria configura un tema così importante è che
qui risiede gran parte della nostra identità.
D'altra parte, nonostante l'oblio nel senso patologico della preoccupazione, la verità è che il nostro cervello deve scartare le informazioni inutili per dare origine a nuovi apprendimenti e eventi significativi. In questo senso, il cervello è un esperto nel riciclaggio delle sue risorse. Le connessioni neurali cambiano con l'uso o il disuso di queste.
Quando conserviamo informazioni che non vengono utilizzate, le connessioni neurali si indeboliscono fino a scomparire. Allo stesso modo, quando impariamo qualcosa di nuovo, creiamo nuove connessioni. Tutti quelli che imparano che possiamo associare ad altre conoscenze o eventi vitali saranno più facilmente ricordati. La conoscenza della memoria ha aumentato la causa dei casi studio di persone con un tipo molto specifico di amnesia. In particolare, ha aiutato a comprendere meglio la memoria a breve termine e il consolidamento della memoria dichiarativa. Il famoso caso H.M. ha rafforzato l'importanza dell'ippocampo per stabilire nuovi ricordi. Al contrario, la memoria delle capacità motorie è controllata dal cervello, dalla corteccia motoria primaria e dai gangli della base. Lingua e linguaggio
La lingua è una delle abilità che ci distingue dal resto degli animali. La capacità di comunicare con tale precisione e la grande quantità di sfumature per esprimere pensieri e sentimenti rende il linguaggio il nostro strumento di comunicazione più ricco e più utile. Questa caratteristica esclusiva della nostra specie ha stimolato molte ricerche per concentrarsi sul suo studio.
I risultati della cultura umana si basano, in parte, sul linguaggio che consente una comunicazione accurata. L'abilità linguistica dipende dall'integrazione di diverse aree specifiche di corteccia associativa nei lobi temporali e frontali. Nella maggior parte delle persone, le funzioni primarie del linguaggio si trovano nell'emisfero sinistro.
L'emisfero destro è responsabile del contenuto emotivo del linguaggio. Danni specifici alle regioni del cervello possono compromettere le funzioni essenziali del linguaggio e possono causare afasia. L'afasia può presentare molte caratteristiche diverse, come difficoltà nell'articolazione, produzione o comprensione del linguaggio.
Sia la lingua che il pensiero non sono sostenuti da una singola area concreta, ma dall'associazione di diverse strutture. Il nostro cervello lavora in modo così organizzato e complesso che quando pensiamo o parliamo, esegue più associazioni tra le aree. Le nostre conoscenze precedenti influenzeranno le nuove in un sistema di feedback.
Grandi scoperte nelle neuroscienze Descrivere tutti quegli studi importanti nelle neuroscienze sarebbe un compito complesso e molto vasto. I seguenti risultati hanno eliminato alcune idee precedenti su come funziona il nostro cervello e hanno aperto nuove vie di ricerca.
Questa è una selezione di alcuni importanti lavori sperimentali tra le migliaia di studi esistenti
: Neurogenesi (Eriksson, 1998). Fino al 1998 si riteneva che la neurogenesi si fosse verificata solo durante lo sviluppo del sistema nervoso e che dopo quel periodo i neuroni sarebbero morti e non ne sarebbero stati prodotti di nuovi. Ma, dopo le scoperte di Eriksson, è stato possibile dimostrare che anche durante la vecchiaia esiste la neurogenesi.
Il cervello è più plastico e malleabile di quanto si pensasse in precedenza.
Contatto nella creazione e sviluppo cognitivo ed emotivo (Lupien, 2000). Questo studio ha dimostrato l'importanza del contatto fisico del bambino durante la creazione.Quei bambini che hanno ricevuto pochi contatti fisici sono più vulnerabili ai deficit nelle funzioni cognitive che sono spesso influenzati in periodi di depressione o in situazioni di grande stress come l'attenzione e la memoria.
- Scoperta di neuroni specchio (Rizzolatti, 2004). La capacità dei neonati di imitare i gesti ha motivato l'inizio di questo studio. I neuroni specchio sono stati scoperti. Questo tipo di neurone si attiva quando vediamo un'altra persona che svolge un compito. Facilitano non solo l'imitazione ma anche l'empatia e quindi le relazioni sociali. Riserva cognitiva (Petersen, 2009). La scoperta della riserva cognitiva è stata molto rilevante negli ultimi anni. Postula che il cervello abbia la capacità di compensare le lesioni subite.
- Diversi fattori come il periodo di scolarizzazione, il lavoro svolto, le abitudini di lettura o l'influenza sui social network. Una grande riserva cognitiva può compensare i danni in malattie come l'Alzheimer. Il futuro delle neuroscienze: "Progetto cervello umano" The Human Brain Project
- è un progetto finanziato dall'Unione europea che mira a costruire un'infrastruttura per le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC).
- Questa infrastruttura vuole fornire agli scienziati di tutto il mondo un database nel campo delle neuroscienze. Sviluppa 6 piattaforme basate sulle TIC: Neuroinformatica: fornirà dati di ricerca scientifica in tutto il mondo.
Simulazione del cervello: integrerà le informazioni in modelli computerizzati unificati per eseguire test che non è possibile eseguire sulle persone.
Calcolo ad alte prestazioni: fornirà la tecnologia di supercalcolo interattiva che i neuroscienziati necessitano per la modellazione e la simulazione dei dati. Neuro Neuroinformatica: trasformerà i modelli cerebrali in una nuova classe di dispositivi hardware testando le loro applicazioni. Neuro-robotica: consentirà ai ricercatori delle neuroscienze e dell'industria di sperimentare robot virtuali controllati da modelli cerebrali sviluppati nel progetto. Questo progetto è iniziato nell'ottobre 2013 e dovrebbe durare 10 anni.I dati raccolti in questo enorme database possono facilitare il lavoro di ricerca futura. Il progresso delle nuove tecnologie consente agli scienziati di avere una comprensione più approfondita del cervello, anche se la ricerca di base ha ancora molti problemi da risolvere in questo entusiasmante campo di studio.
