Neuropsychologia poznawcza — zakres, metody i zastosowania

Wczesna historia neuropsychologii poznawczej rozpoczyna się wraz z pierwszym uznaniem przez ludzi istnienia umysłu/mózgu. Przekonania o znaczeniu umysłu/mózgu/głowy pojawiły się już w 4000 r. p.n.e. u Sumerów. Zapisy sumeryjskiego spożycia maku (zawierającego opium) zawierają opisy zmieniającego umysł wpływu po spożyciu. Sugeruje to odniesienie do mózgu. Innym tropem wskazującym na uznanie mózgu jest odkrycie czaszek z otworami wywierconymi w nich w 2000BC. Odkrycie tych czaszek wskazuje na kulturowe uznanie mózgu jako ważnego dla życia. Motywacja tych wierceń może być różna, od duchowej po medyczną.

Największy wkład do wczesnej neuropsychologii poznawczej pochodzi z Egiptu z 1700 r. p.n.e. W tym czasie powstał Papirus Chirurgiczny Edwina Smitha. Dokument ten zawierał pierwszy pisemny opis ludzkiego mózgu. Wśród tych pism znajdują się opisy opon mózgowych i płynu mózgowo-rdzeniowego. Następny rozwój wyłonił się w starożytnej Grecji z filozofów Arystotelesa, Platona i Almaceona. Starożytni Grecy wysunęli hipotezę na temat formy i funkcji umysłu, psychiki i duszy. Teoria Arystotelesa koncentrowała się na sercu jako siedzibie umysłu. Widział on w sercu wszystkie emocje i myślenie. Uważał również, że mózg funkcjonuje po to, by schładzać serce. W przeciwieństwie do Arystotelesa, Platon uważał, że mózg jest miejscem procesów umysłowych. U Arystotelesa widzimy pojawienie się dualistycznego poglądu na umysł i ciało. Dualistyczne versus monistyczne podejście do umysłu i mózgu jest debatą dominującą w znacznej części historii neuronauki poznawczej.

Rozwój neuropsychologii poznawczej po tym okresie był nieliczny z powodu kościelnego sprzeciwu wobec sekcji człowieka. Ograniczało to możliwość odkrywania nowych informacji. W tym czasie obserwujemy godny uwagi rozwój dokonany przez Galena. Galen był rzymskim lekarzem, którego chirurgiczne opisy neurologii pomogły opisać anatomię mózgu i zaburzenia neurologiczne. Wielu niewykwalifikowanych lekarzy próbowało dokonywać sekcji w tajemnicy, ale nie dochodziło do prawdziwych, naukowych odkryć. .

XVI wiek

Do połowy XVI wieku nastąpił wzrost rozwoju neuropsychologii poznawczej. Stało się to po okresie zastoju spowodowanego przez Kościół. W okresie renesansu neuropsychologia poznawcza zyskuje wiele godnych uwagi osiągnięć. Wkład ten wiąże się z głębszym zrozumieniem mózgu i jego podrozdziałów. Widzimy publikację pierwszego podręcznika neurobiologii przez Vesaliusa w 1543 roku i jego opis wodogłowia w 1550 roku. Widzimy również pierwsze użycie terminu "hipokamp" w 1564 roku. To właśnie wtedy mózg zaczynał być postrzegany jako złożony organ odpowiedzialny za wiele czynności organizmu.
Pod koniec 1500 roku urodził się francuski filozof i matematyk o nazwisku René Descartes. Był on w tym czasie najbardziej znaną postacią w neuropsychologii poznawczej. Niektóre z wypowiedzi Kartezjusza wynikały z jego zainteresowania układem nerwowym i rolą mózgu w zachowaniu. Postawił tezę, że układ nerwowy składa się z pustych rurek, które wypełnione są "duchami zwierząt" za każdym razem, gdy akcja ma się odbywać w tej części ciała. Jego inne wkłady obejmowały bardziej rozwinięte pojęcie dualizmu. Postawił hipotezę, że mózg i umysł to dwa odrębne byty, które istnieją samodzielnie, ale są od siebie wzajemnie zależne. Twierdził, że szyszynka w mózgu jest miejscem, w którym te dwa odrębne byty wchodzą w interakcję. Dualistyczna teoria Kartezjusza służy jako jego najbardziej wpływowy wkład w neuropsychologię poznawczą.

XVIII w.

W XVIII wieku nauka zaczęła być wielka w historii neuropsychologii poznawczej. Pierwszy duży postęp dotyczył ludzkich odruchów. Te cielesne reakcje na bodźce lub siły zewnętrzne są obserwowane i mierzone. Zostało to odkryte dzięki badaniu aksonów i nauce, jak sygnały podróżują w ludzkim ciele. Przedtem nauka i technologia nie były wystarczająco zaawansowane, ale wiek XVII to zmienił. Pomógł w tym również rozwój mikroskopu. Włókna nerwowe w mózgu można było teraz zobaczyć i opisać. Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) został również znaleziony w przestrzeniach mózgu i rdzenia kręgowego. Dzięki temu fizjologia psychologii zaczęła przejmować kontrolę nad poznaniem. Wszystkie te odkrycia są aktualne do dziś.

Kolejny postęp nastąpił dzięki terapiielektrokonwulsyjnej (ECT) lub terapii elektrowstrząsowej. Była to metoda stosowana w leczeniu zaburzeń psychicznych. ECT powoduje elektryczność do wstrząsu mózgu osoby. To stymuluje cały mózg powodując zaburzenia psychiczne, aby odejść i być wyleczony. Było to stosowane w leczeniu ślepoty, histerii, depresji i wielu innych zaburzeń. Uważano, że jest to sposób na przyszłość w leczeniu niepełnosprawności.

XIX w.

XIX wiek zapoczątkował spór pomiędzy lokalizmem a holizmem w neuropsychologii poznawczej. Ludzie zaczęli kwestionować holizm i zgłębiać ideę lokalizmu. Lokalizm oznacza, że mózg posiada indywidualne obszary, które są odpowiedzialne za pewne działania w ciele. Badanie frenologii zapoczątkowało te teorie lokalizacyjne. Frenologia to patrzenie na ludzką czaszkę i znajdowanie dziwnych nierówności, które należy zmierzyć. Wszelkie dziwne zgrubienia lub kształty w czaszce były następnie sparowane z inteligencją lub cechami jaźni w osobie. Cechy te mogły obejmować język, logikę, a nawet miłość. Jeśli część czaszki została wypchnięta, oznaczałoby to, że ta cecha jest lepsza. To zapoczątkowało teorie lokalizacyjne

Następna wielka rzecz w neuronauce poznawczej wiąże się z badaniami ablacyjnymi. Chodzi o to, że części mózgu zostały usunięte, aby można było zmierzyć funkcję bez tego obszaru mózgu. Na przykład, neuropsycholog może usunąć móżdżek. Po jego usunięciu, równowaga zwierzęcia nie była dobra. To łączy móżdżek z równowagą. Jeśli chodzi o uszkodzenia mózgu, najsłynniejszym przypadkiem jest przypadek Phineasa Gage'a. Ten pacjent pracował na kolei, gdy kawałek metalu przeszedł przez przód jego głowy. Nie umarł z powodu tego urazu mózgu. Jednak jego normalna osobowość uległa zmianie. Przyniosło to pomysł, że kora czołowa, część mózgu, która została zakłuta, kontrolowała sposób działania danej osoby. W innym badaniu odkryto lokalizację języka w mózgu. Dwaj odrębni naukowcy badali pacjentów z problemami językowymi. Odkryli oni, że wszyscy ich pacjenci mieli zmiany lub uszkodzenia w dwóch określonych obszarach mózgu. Jeden obszar, znany jako obszar Broca, kontrolował mówienie. Drugi obszar, obszar Wernicke'a, kontroluje rozumienie języka.

Ten sposób patrzenia na problemy w mózgu doprowadził do badań nad pacjentami z padaczką. Pacjent z padaczką to osoba, która często cierpi z powodu napadów. Napady te były badane, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak mózg wysyła sygnały elektryczne. Te sygnały elektryczne były następnie mierzone. Okazało się, że każdy neuron może wysyłać sygnał z pewną prędkością. Neurony te zostały następnie zabarwione barwnikiem, aby można je było zobaczyć. Początkowo sądzono, że wszystkie nerwy są połączone jak sieć zwana siatką nerwową. Jednak przy bardziej złożonym barwieniu okazało się, że każdy nerw jest oddzielny i może strzelać samodzielnie.

XX wiek

Na początku XX wieku, przez długi czas neuropsychologia poznawcza nie była przedmiotem badań. Wynikało to częściowo z wpływu Johna B. Watsona, który był behawiorystą w psychologii. Twierdził on, że poznanie nie może być badane naukowo, ponieważ nie może być obserwowane. Tak więc przez pierwszą połowę XX wieku psychologia jako dziedzina była zdominowana przez behawioryzm, który zajmował się głównie bodźcami i reakcją człowieka na nie. John B. Watson był tylko jednym psychologiem, który skrytykował psychologię poznawczą. Pierre Marie w 1906 roku skrytykował Broca, który jako jeden z pierwszych stworzył dziedzinę neuropsychologii poznawczej. Henry Head w 1926 roku również zaatakował całą dziedzinę neuropsychologii poznawczej. Z powodu tej krytyki, a także wpływu behawioryzmu, neuropsychologia poznawcza była uśpiona przez wiele lat.

Innym powodem, dla którego neuropsychologia poznawcza zniknęła na początku XX wieku, był fakt, że nauka ta nie była jeszcze wystarczająco zaawansowana. Wielu psychologów poznawczych było jednocześnie neurologami. Te dwie dziedziny nauki nie były jeszcze rozdzielone, jak to ma miejsce dzisiaj. Ci neurolodzy chcieli badać moduły w mózgu i lokalizować je w częściach mózgu, ale technologia jeszcze na to nie pozwalała. Metody używane dzisiaj nie zostały jeszcze stworzone. Mogli tylko badać, gdzie osoba zmiany w mózgu był przez robienie autopsji po osoba była już martwa. Było to wiele powodów, dla których ta dziedzina była krytykowana i dlaczego wielu ludzi uważało, że poznanie nie może być badane naukowo.

W połowie dwudziestego wieku w psychologii nastąpiło przejście zwane "rewolucją poznawczą". To właśnie wtedy psychologowie zaczęli zgadzać się, że istnieją naukowe sposoby badania poznania. Te nowe przekonania na temat psychologii poznawczej przyniosły badania Johna C. Marshalla i Nory Newcombe nad czytaniem oraz badania Shallice'a i Warringtona nad pamięcią z początku lat 70. W połowie lat 80. ukazała się pierwsza książka dla studentów, wydana przez Ellis & Young, zatytułowana Human Cognitive Neuropsychology. Pojawiły się również nowe technologie, które ułatwiły badanie mózgu i umysłu. Lata 70. i 80. to okres, w którym neuropsychologia poznawcza stała się widoczna, a wielu psychologów zaczęło ją studiować po tym czasie.

Ważną cechą późniejszej połowy XX wieku było wyraźne oddzielenie neuropsychologii poznawczej od neuronauki poznawczej. Neuropsychologowie poznawczy badają ludzki umysł po wystąpieniu uszkodzenia mózgu i koncentrują się bardziej na poznaniu. Neuronaukowcy poznawczy studiują ludzki mózg i systemy neuronalne po wystąpieniu uszkodzenia mózgu i skupiają większą uwagę na neuronach. Podczas gdy neuronaukowcy poznawczy zajmują się tym, jak działa mózg i jakie jego części są odpowiedzialne za jakie funkcje, neuropsycholodzy poznawczy chcą badać ludzi z uszkodzeniami mózgu, aby spróbować zobaczyć, jak działa ludzki umysł. Dzięki tym informacjom mogą oni formułować teorie na temat ludzkiego umysłu, a także tworzyć lepsze terapie dla osób z uszkodzeniami mózgu.

Ważną cechą, która rozwinęła się w XX wieku, jest sposób prowadzenia badań. Ponieważ uszkodzenie mózgu u każdej osoby jest inne, neuropsycholodzy poznawczy badają tylko pojedyncze przypadki, a nie grupy ludzi, czy zespoły. Psychologowie badają umysł, przyglądając się ludziom, którzy stracili jakąś funkcję po uszkodzeniu mózgu. Na przykład, jeśli przed uszkodzeniem mózgu dana osoba mogła rozpoznawać zarówno twarze, jak i przedmioty, ale po uszkodzeniu mózgu w pewnej jego części mogła rozpoznawać tylko twarze, a nie przedmioty, to psychologowie mogą wnioskować o funkcjach w pewnych modułach mózgu.

Pod koniec XX wieku zaczęto również stosować obliczeniowe modele poznania. Psychologowie tworzyli teorie i instalowali je w komputerze, a następnie wirtualnie uszkadzali sztuczny mózg tam, gdzie pacjent miał uszkodzenia. Dzięki temu mogli lepiej przyjrzeć się temu, jak działa umysł. Jest to jeden ze sposobów, w jaki technologia pomogła w badaniu ludzkiego umysłu. To, wraz z wynalezieniem urządzeń do skanowania mózgu, spowodowało dużą różnicę w neuropsychologii poznawczej.

Neuropsychologowie kognitywni stosują metodę podwójnej dysocjacji podczas badania modułów umysłu. Polega ona na wykorzystaniu wielu pacjentów, którzy doznali uszkodzenia mózgu i próbują ustalić, które części mózgu są odpowiedzialne za różne poznanie. Koncepcja modularności została rozwinięta przez Jerry'ego Fodora w jego książce "Modularność umysłu" z 1983 roku. Psychologowie nie zgadzają się co do tego, jak bardzo i które części umysłu są zbudowane modułowo.

XXI wiek

W tym stuleciu neuropsycholodzy poznawczy stosują wiele metod do badania umysłu. Używają maszyn, które skanują mózg, aby zobaczyć, gdzie są uszkodzenia, a następnie badają zdolności poznawcze tych pacjentów. Nadal używają podwójnej dysocjacji do badania pacjentów, studiów przypadku, modeli obliczeniowych i wielu innych funkcji, które zostały wynalezione pod koniec XX wieku. Wraz z nową technologią, prawdopodobnie nastąpi znaczna poprawa w tej dziedzinie.

Neuropsychologia poznawcza wykorzystuje badania osób z problemami poznawczymi, aby dowiedzieć się więcej o normalnych procesach poznawczych. Jest to możliwe dzięki wielu postępom technologicznym, takim jak:

• Podejście oparte na zmianach chorobowych i behawioralnych
• EEG
• Tomografia komputerowa (CAT)
• Skanowanie metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET)
• MRI
• fMRI