História da neurociência cognitiva, campos de estudo e aplicações

O neurociência cognitiva é uma disciplina que estuda como o cérebro recebe, integra e processa informações. Analise cientificamente os processos subjacentes da atividade mental.

Especificamente, concentra-se em como os mecanismos neuronais dão origem a funções cognitivas e psicológicas, que se manifestam através do comportamento.

A partir dessa análise, tenta-se explicar tanto a relação do sujeito com seu ambiente, quanto outros aspectos subjacentes: emoções, resolução de problemas, inteligência e pensamento.

A relação entre cérebro e mente é uma das questões filosóficas mais importantes de todos os tempos. A neurociência cognitiva tenta responder a uma questão fundamental: Como pode um estado mental surgir de um conjunto de células com certas propriedades eletrofisiológicas e químicas?

Esta disciplina estuda o funcionamento do cérebro a partir de uma perspectiva científica e aberta. Parte da análise celular e molecular para entender funções superiores como linguagem e memória.

A neurociência cognitiva é uma disciplina relativamente recente, decorrente da convergência da neurociência e da psicologia cognitiva. Os avanços científicos, especialmente o desenvolvimento de técnicas de neuroimagem, permitiram o surgimento de uma ciência interdisciplinar na qual o conhecimento complementa.

Na verdade, engloba conhecimentos de diferentes disciplinas, como filosofia, psicobiologia, neurologia, física, lingüística, etc.

O objeto de estudo da neurociência cognitiva tem causado que a cada dia desperte mais interesse pela sociedade. Isso se reflete no aumento de grupos de pesquisa dedicados a essa área, com o consequente aumento de publicações científicas.

Antecedentes históricos

As origens da neurociência cognitiva poderiam ser colocadas na filosofia antiga, período em que os pensadores tinham uma grande preocupação com a mente.

Aristóteles acreditava que o cérebro era um órgão inútil e que servia apenas para resfriar o sangue. Este filósofo atribuiu ao coração a origem da função mental.

Parece que foi Galeno, no século II dC, quem alegou que o cérebro era a origem da atividade mental. Embora acreditasse que personalidade e emoção eram geradas em outros órgãos.

No entanto, foi o médico holandês Andreas Vesalio, no século XVI, que observou que o cérebro e o sistema nervoso são o centro da mente e das emoções. Essas idéias tiveram grande influência na psicologia e, por sua vez, contribuíram para o desenvolvimento da neurociência cognitiva.

Outro ponto de virada na história da neurociência cognitiva foi o surgimento da frenologia no início do século XIX. De acordo com essa pseudociência, o comportamento humano poderia ser determinado pela forma do crânio.

Seus principais expoentes, Franz Joseph Gall e J.G. Spurzheim argumentou que o cérebro humano foi dividido em 35 seções diferentes. A frenologia tem sido criticada porque suas premissas não foram cientificamente comprovadas.

A partir dessas idéias, duas correntes de pensamento foram criadas, chamadas localizacionistas e anti-localizacionistas (teoria do campo agregado). De acordo com o primeiro, as funções mentais estão localizadas em áreas específicas do cérebro.

As contribuições de Broca e Wernicke foram essenciais para a neurociência cognitiva. Eles estudaram as áreas que controlam a linguagem e como as lesões podem produzir afasia. Graças a eles, uma visão localizacionista foi ampliada.

De acordo com a anti-localização ou teoria de campo agregada, todas as áreas do cérebro participam de funções mentais. O fisiologista francês Jean Pierre Flourens realizou vários experimentos com animais que permitiram concluir que o córtex cerebral, o cerebelo e o tronco cerebral funcionam como um todo.

Nesta evolução, a doutrina do neurônio desenvolvido por Santiago Ramón y Cajal é fundamental. Segundo essa doutrina, os neurônios são a parte mais básica do sistema nervoso. Estas são células discretas, isto é, não se conectam para formar um tecido, mas são geneticamente e metabolicamente diferentes de outras células.

No século XX, avanços na psicologia experimental também foram muito importantes para a neurociência cognitiva. Especialmente a demonstração de que algumas tarefas são realizadas através de fases de processamento discretas.

Da mesma forma, estudos sobre cuidados são relevantes. Nesse período, começou-se a pensar que o comportamento observável não era suficiente para estudar completamente as funções cognitivas. Antes, tornou-se necessário investigar mais sobre o funcionamento do sistema nervoso, os mecanismos subjacentes ao comportamento.

Os pressupostos teóricos desta disciplina foram formulados entre os anos 1950 e 1960, a partir das abordagens da psicologia experimental, neuropsicologia e neurociência.

O termo "neurociência cognitiva" foi cunhado por George Miller e Michael Gazzaniga no final dos anos 1970. Ele veio de um curso que eles organizaram no Cornell Medical College sobre a base biológica da cognição humana.

Seu objetivo era destacar a compreensão disso, argumentando que a melhor abordagem era estudar sujeitos humanos saudáveis ​​com técnicas da ciência do cérebro e das ciências cognitivas ao mesmo tempo.

No entanto, provavelmente não foi até 1982, quando o primeiro escrito com este termo foi publicado. Se chamava "Neurociência cognitiva: desenvolvimentos em direção a uma ciência da síntese" de Posner, Pea e Volpe.

A ciência da computação fez contribuições importantes para a neurociência cognitiva. Especificamente, a inteligência artificial deu a essa disciplina a linguagem para explicações da função cerebral.

Como o objetivo da inteligência artificial é construir máquinas que tenham um comportamento inteligente, o primeiro passo para conseguir isso é determinar os processos de comportamento inteligente para programar a hierarquia desses processos.

A computação está intimamente relacionada ao mapeamento cerebral. Portanto, o surgimento da tecnologia de mapeamento cerebral foi um aspecto fundamental no avanço da metodologia da neurociência cognitiva. Acima de tudo, o desenvolvimento de ressonância magnética funcional e tomografia por emissão de pósitrons.

Isso permitiu que os psicólogos cognitivos criassem novas estratégias experimentais para estudar a função cerebral.

Neurociência e psicologia cognitiva

A psicologia cognitiva surgiu em meados do século XX como uma reação ao behaviorismo predominante. Behaviorismo argumentou que, embora os processos mentais não pudessem ser observáveis, poderiam ser cientificamente estudados indiretamente através de experimentos concretos.

Algumas variáveis, como desempenho de tarefas ou tempos de reação, geraram evidências sobre as funções psíquicas. A partir disso, gerou-se uma fonte de conhecimento que vem evoluindo a partir de diferentes modelos teóricos.

Por algum tempo, a neuropsicologia cognitiva e a neurociência avançaram de maneiras diferentes. Já a primeira se concentrou no como e não no onde, deixando o estudo das estruturas anatômicas nas mãos dos neurofisiologistas.

Redolar (2013) afirma que essa distinção é semelhante àquela entre software e hardware em um sistema de computador. Um programa de computador tem uma lógica de operação que é independente do hardware ou do sistema material em que é feito.

O mesmo programa de computador pode ser instalado em computadores diferentes, sem a natureza do hardware que descreve a operação do software. Essa visão é muito simplista e levou alguns psicólogos a pensar que a análise dos sistemas neurais não fornece nenhuma informação sobre a função psicológica.

Essa perspectiva foi distorcida pelos últimos avanços científicos. Atualmente afirma-se que uma visão multidisciplinar da neurociência cognitiva leva a um maior desenvolvimento dela. A neurociência e a psicologia cognitiva são disciplinas complementares e não exclusivas.

Os dados obtidos a partir de técnicas de neuroimagem são variáveis ​​que geram mais valor do que as já existentes. Assim, ao estudar uma função mental, valores como a resposta eletromiográfica dos músculos, a conectividade elétrica da pele, etc. são contados.

A tomografia por emissão de pósitrons e a ressonância magnética funcional fornecem a avaliação das alterações hemodinâmicas no cérebro. Além de outros dados fornecidos por técnicas de magnetoencefalografia.

Da mesma forma, foi demonstrado que a abordagem cognitiva tradicional é insuficiente para descrever todo o funcionamento mental complexo. Não é possível, então, fazer uma distinção radical entre software e hardware, uma vez que existem muitas relações que tornam necessária a abordagem multidisciplinar fornecida pela neurociência cognitiva.

Da mesma forma, a psicologia cognitiva tem muito a contribuir para a neurociência. Ele enriquece e contribui para a abordagem teórica dos dados obtidos a partir de uma varredura do cérebro.

A neurociência cognitiva não é, portanto, apenas um estudo anatômico e fisiológico do cérebro. Pelo contrário, seu objetivo é descrever a base material dos processos cognitivos e emocionais.

A psicologia tem grandes ferramentas e modelos teóricos para explicar o comportamento humano e a atividade mental, que podem fazer grandes contribuições para a neurociência. Assim, todo o conjunto de dados pode ser explicado a partir de uma teoria coerente, o que pode levar a novas hipóteses que servem como estudo.

Campos de estudo da neurociência cognitiva

- Análise molecular: Para conhecer detalhadamente o funcionamento dos processos mentais é necessário estudar o papel das moléculas e suas interações. A neurociência cognitiva procura descrever as bases moleculares do impulso nervoso, a fisiologia dos neurotransmissores, bem como os mecanismos moleculares envolvidos nas substâncias que causam dependência.

- Análise celular: A neurociência cognitiva tem o neurônio como sua principal célula de estudo. É importante saber então seu funcionamento, seus tipos, sua interação com outros neurônios, como eles se desenvolvem ao longo da vida, etc.

- Análise de redes neurais: é o estudo do conjunto de neurônios que compõem redes de atividades, que são a base dos processos cognitivos e emocionais. Os circuitos neurais relacionados aos sistemas circulatório, visual, auditivo, motor etc. são analisados.

- Análise comportamental: Aqui nós descrevemos o funcionamento de sistemas neuronais que permitem comportamentos complexos, como memória, comportamentos motivados, como fome ou sexo, estado de alerta ou sono, etc.

- Análise cognitiva: Essa análise envolve a compreensão dos processos neurais que permitem a realização de funções mentais superiores, como linguagem, raciocínio, controle executivo, imaginação, etc.

O estudo de pacientes com déficits cognitivos causados ​​por lesões cerebrais também é fundamental para a neurociência cognitiva. Isso é útil para comparar cérebros saudáveis ​​com aqueles que têm algum distúrbio. Assim, conclusões podem ser tiradas sobre os processos cognitivos afetados e intactos e os circuitos neurais envolvidos.

Aplicações da neurociência cognitiva

A neurociência cognitiva desempenha um papel fundamental na compreensão da mente humana.

O conhecimento das funções cognitivas associadas e complementadas com o funcionamento físico do cérebro nos permite criar novas teorias sobre como a mente humana funciona.

Isso permite saber o que acontece quando uma determinada desordem ou lesão aparece que afeta uma função cognitiva.

Esse aumento no conhecimento também permite que os métodos de tratamento para transtornos como: dificuldades de aprendizagem, esquizofrenia, ansiedade, psicopatia, distúrbios do sono, transtorno bipolar, problemas de memória, etc. sejam aperfeiçoados.

Por outro lado, a neurociência cognitiva é útil em pesquisas simplesmente para saber como os processos cognitivos são produzidos e seqüenciados.

Muitos profissionais usam esse conhecimento para programar melhores estratégias educacionais nas escolas (neuroeducação), para projetar propaganda que nos cativa (neuromarketing), ou mesmo para melhorar o desempenho esportivo.

Referências

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