1

Temat II
Teoretyczne podstawy

neuropsychologii poznawczej

Mózg, umysł i zachowanie

Neuropsychologia poznawcza

Cel neuropsychologii poznawczej:

badanie funkcjonalnej struktury procesów poznawczych

u zdrowych ludzi poprzez analizę deficytów

neuropsychologicznych

Ogólne właściwości neuropsychologii poznawczej:

„

Pojęcia i modele wywodzą się z teorii informacji

„

Metody wywodzą się z psychologii poznawczej (obiektywne

testy, analiza statystyczna)

2

Neuropsychologia poznawcza

„

Zbliżenie z psychologią poznawczą

„

Obiekt badań: procesy umysłowe i niekoniecznie ich

neuronalne podstawy

...to czy komuś się udało lub nie zlokalizować jakiś region w mózgu

nie ma znaczenia dla wniosków na temat organizacji procesów

poznawczych

(Coltheart, 2001)

Pojęcia neuropsychologii poznawczej

Kluczowe pojęcia neuropsychologii poznawczej

„

Funkcja mentalna

np. Funkcja = rozpoznanie słuchowe mowy

Dlaczego funkcja (pojęcie matematyczne, y = f(x)) ?

dźwięk słowa
”cat” (kot)

rozpoznanie słowa ”cat” (Kot
jest zwierzęciem, które ma 4
łapy, itd.)

Umysł - mózg

Procesy mentalne

rozpoznania

Y

X

Funkcja mentalna

3

Pojęcia neuropsychologii poznawczej

„

Moduł przetwarzania (np. jednostka przetwarzania)

dźwięk słowa
”cat” (kot)

rozpoznanie słowa ”cat” (Kot
jest zwierzęciem które ma 4
łapy, itd.)

Umysł - mózg

Procesy mentalne

rozpoznania

Moduł - system przetwarzania informacji, który działa na określonym

typie informacji (specyficzność) i który jest niezależny od innych
systemów przetwarzania informacji.

Pojęcia neuropsychologii poznawczej

Š

Podobny do komputera, system poznawczy (umysł) jest
systemem przetwarzania informacji, w którym są różne
moduły i drogi przepływu informacji między tymi modułami
(ten system nazywany jest funkcjonalną architekturą)

Np.

Struktura komputera

Š

Modele obliczeniowe stosowane są w neuropsychologii
poznawczej

Forward

4

Pojęcia neuropsychologii poznawczej

Back

Pojęcia neuropsychologii poznawczej

Przykład. Dwutorowy model czytania

słowo pisane

analiza wzrokowa

wzrokowe wejście leksykalne

graficzna / fonemowa
konwersja

semantyka

fonologiczne wyjście
leksykalne

ustna ekspresja

5

Teoretyczna baza:

Trójpodział Marr’a

Teoretyczne poziomy w teorii informacji (Marr, 1982)

„

Jaka funkcja? Æ Poziom obliczeniowy

y (nazwa obiektu) uzyskana z x (obraz obiektu) poprzez funkcję

y=f(x)

„

Jakie działania? Æ Poziom algorytmiczny

Funkcja y=f(x) jest przedstawiona poprzez działania działanie 1

(ekstrakcja wizualnych właściwości obiektu), działanie 2

(dopasowanie reprezentacji wzrokowej do zapamiętanego

wzorca), itd

Teoretyczna baza:

Trójpodział Marr’a

„

Który obszar mózgu? Æ Poziom zastosowania

Funkcja y=f(x) jest przypisana obszarowi k w mózgu

Poziom obliczeniowy Æ

Psychologia poznawcza

(kognitywna)
Neuropsychologia poznawcza

(podejście funkcjonalne)

Poziom algorytmiczny Æ

Sztuczna inteligencja

Poziom zastosowania Æ

Neuropsychologia (korelacje

anatomiczno - kliniczne)
Poznawcza neuronauka

(neuroscience)

6

Pojęcia neuropsychologii

poznawczej

Kluczowe pojęcia neuropsychologii poznawczej

„

Funkcja

„

Moduł przetwarzania (np. jednostka przetwarzania)

Š

Reprezentacja

Š

Procedura

„

Funkcjonalna architektura:

opis systemu przetwarzania

informacji - czym są moduły i jakie są drogi przepływu

informacji między tymi modułami

(Coltheart, 2001)

Pojęcia neuropsychologii

poznawczej

„

Model obliczeniowy

Podobnymi pojęciami posługuje się psychologia poznawcza

7

Pojęcia neuropsychologii

poznawczej

Przykład. Dwutorowy model czytania

słowo pisane

analiza wzrokowa

wzrokowe wejście
leksykalne

graficzna / fonemowa
konwersja

semantyka

fonologiczne wyjście
leksykalne

ustna ekspresja

Założenia neuropsychologii

poznawczej

Założenia neuropsychologii poznawczej (paradygmat

naukowy)

1) Modularność

(Marr, 1982; Fodor, 1983)

Każda złożony proces może być podzielony na serię elementarnych

operacji, prawie niezależnych, wyspecjalizowanych

(Marr, 1982)

Moduł - system przetwarzania informacji który działa na

określonym typie informacji (specyficzność) i który jest niezależny

od innych systemów przetwarzania informacji

8

Założenia neuropsychologii

poznawczej

„

Właściwości modułu:

Š

Specyficzność obszaru wiedzy

Š

Informacyjnie zamknięty

Š

Automatycznie wyzwalany

Š

Neuronalnie specyficzny

Š

Wrodzony

Założenia neuropsychologii

poznawczej

Š

Rozwija się w określonym porządku i

zaplanowanym czasie

Š

automatyczny i szybki

funkcjonalna modularność i anatomiczna modularność

Surowa modularność

(Fodor, 1983)

vs. Słaba modularność

(Shallice,1988; Coltheart, 2001)

2) Jednolita funkcjonalna architektura wśród ludzi (Æ

uniwersalność)

9

Założenia neuropsychologii

poznawczej

3) Odejmowalność

(Coltheart, 2001)

:

funkcjonalna architektura

=

funkcjonalna

–

uszkodzone

uszkodzonego systemu

architektura

składniki

normalnego systemu

Żadne nowe moduły/składniki nie mogą się pojawić w wyniku lezji

(brak plastyczności…), chociaż strategie kompensacyjne mogły być

użyte (używając normalnych modułów w zaburzony sposób)

4) Oczywistość: istnieje jasny związek pomiędzy

uszkodzeniem mózgu D i funkcją F, która została

uszkodzona przez lezję

Założenia neuropsychologii

poznawczej

skutki D Æ deficyt F Æ ukazanie, że funkcja F istnieje

Ten wniosek wymaga, aby założenie odejmowalności było

prawdziwe

10

Krytyka założeń neuropsychologii

poznawczej

Neuropsychologowie poznawczy uważają te założenia za

prawdziwe, lub przynajmniej bliskie prawdy. To pozwala im

wyciągać wnioski dotyczące funkcjonalnej struktury umysłu

Nadal kilka z nich jest kwestionowanych/ może być

kwestionowanych:

„

Modularność: niekoniecznie musi być prawdziwym opisem

sposobu działania mózgu

W rzeczywistości wydaje się, że mózg pracuje jako wysoce

równoległy/globalny/dynamiczny system Æ Koneksjonizm i

Teoria przetwarzania równoległego i rozproszonego

Krytyka założeń neuropsychologii

poznawczej

„

Odejmowalność: mózg jest bardziej plastyczny niż myślimy.

Tak więc, w następstwie lezji, mózg może przejść istotną

reorganizację, nawet u dorosłych

Przykład

Lessard i in. (1999) pokazali, że osoby niewidome od urodzenia
lepiej sobie radzą z lokalizacją w przestrzeni (jednouszną) w

porównaniu z osobami zdrowymi

Odkryto, iż wynika to z zaangażowania obszarów potylicznych

(związanych głównie z przetwarzaniem wzrokowym) w
słuchowych zadaniach lokalizacji

(Leclerc et al., 2000)

11

Krytyka założeń neuropsychologii

poznawczej

„

Ponieważ odejmowalność może być kwestionowana, założenie
oczywistości też może być trudne do utrzymania

Inne współczesne kwestie dotyczące założeń neuropsychologii

poznawczej:

„

Nowe techniki obrazowania mózgu Æ od czysto funkcjonalnego

podejścia do poznawczej neuronauki (cognitive neuroscience).
Znajomość aktywacji mózgu podczas wykonywania zadań

poznawczych i percepcyjnych może ograniczyć rozwój modeli

funkcjonalnych

„

Inne nowe modele mózgu/umysłu: dynamiczne systemy