Wykład 1

08.10.2011

[e-mail]

[e-mail]

na egzaminie w tym roku będą zupełnie inne pytania, niż w latach ubiegłych.

!!!!! Nieformalne koło naukowe (pomoc w prowadzeniu eksperymentów) - napisać @ w tej sprawie

!!!!! pytanie konkursowe (w formie pisemnej) - ze wszystkich pytań wybranych będzie 10 najlepszych, które zostaną nagrodzone 2 punktami i włączone do puli pytań egzaminacyjnych.

Spis lektur:

1. P. Jaśkowski (2009) „Neuronauka poznawcza. Jak mózg tworzy umysł”. Vizja PRESS⁢ Warszawa

2. J. Kalat (2006) „Biologiczne podstawy psychologii”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

3. Chris Frith (2011) „Od mózgu do umysłu. Jak powstaje nasz wewnętrzny świat”; Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa

Egzamin:

Test jednokrotnego wyboru, pytania za 1, 2 i 3 punkty (różny poziom trudności); zalicza 60% maksymalnej ilości punktów

Punkty bonusowe:

• Uczestnictwo w eksperymentach

• Konkurs na najlepsze pytanie egzaminacyjne

Czym jest neuronauka poznawcza?

• Nazywamy ją również obecnie neurokongwinistyką

• Poznawanie tego, jak mózg tworzy umysł (i relacji między mózgiem a umysłem); jak mózg tworzy obrazy, wyobrażenia, jak to jest, że pamiętamy, poznajemy, wnioskujemy, co odczuwa dana osoba

• Czerpie z innych dziedzin nauki i jest ich częścią wspólną

Poziomy badania mózgu:

1. Poziom molekularny (geny, białka); badania genetyczne, przeważnie na modelach zwierzęcych (wyłącza się jakiś gen np. u myszy; nie powstaje jakieś białko, nie odbywa się pewien proces;

2. Poziom synaptyczny; synapsa - połączenie między komórkami nerwowymi, np. co się staje, jak podany lek blokuje neuroprzekaźnika; dzięki temu możemy usprawnić pewne funkcje, poprawić stan pacjenta;

3. poziom komórkowy; co się dzieje na błonie komórkowej, poziom całej komórki;

4. poziom sieci neuronalnych; co się dzieje między poszczególnymi obszarami. Wszystkie neurony łączą się ze sobą w ściśle określony, genetyczny sposób.

5. poziom modułów (np. kora słuchowa, pole Broca); obszary pełniące określone funkcje w naszym mózgu. Obecnie odchodzi się od tego, że poszczególny fragment mózgu jest odpowiedzialny za wybraną funkcję. Chodzi raczej o współpracę między modułami (jest to również ściśle określona współpraca);

6. poziom narządów (np. mózg, rdzeń kręgowy, oko); jaka mapa aktywności mózgu pojawia się podczas określonych czynności; badania EEG;

7. poziom społeczny (jak mózg rozumie inne mózgi); jakich emocji ktoś doświadcza, jakie ma ktoś zamiary, co ktoś myśli; poziom zachowań społecznych, grup ludzi;

Metody badania mózgu:

1. - anatomia

- organizacja funkcjonalna

2. - wnioskowanie pośrednie; obserwujemy objawy np. wylewu; w wyniku uszkodzenia obserwujemy takie objawy, więc pośrednio wnioskujemy, że to akurat ten, a nie inny obszar mózgu jest uszkodzony; również badania psychofizyczne - nie widzimy, tylko pośrednio wnioskujemy;

- wnioskowanie bezpośrednie; podpinamy badanego do EEG, rejestrujemy aktywność mózgu podczas jakiejś czynności, a później tę aktywność analizujemy;

3. obiekty badania

- ludzie (zdrowi (ochotnicy) mózg zdrowy, pacjenci (badania kliniczne, zaburzenia, terapia) mózg zaburzony - w tym wypadku musimy zbadać również kontrolną grupę ludzi zdrowych, żeby mieć porównanie)

- zwierzęta (modele zwierzęce), szczury, myszy, małpy; pewne obszary mózgu zwierzęcego pełnią te same funkcje, co mózg człowieka;

- materiał in vitro (skrawki); u umarłego zwierzęcia wycinamy mózg, kroimy go na skrawki, a w tych skrawkach badamy nadal funkcjonujące neurony

- sztuczne symulacje sieci neuronalnych

4. - żywy mózg (tkanka); dzisiaj dzięki temu można zapobiec wielu zaburzeniom, lub je zminimalizować

- badania post mortem (po śmierci); w ten sposób badania wykonywał Paul Broc(pole Broca - odpowiedzialne za generowanie mowy); kiedyś tylko w ten sposób wykonywano badania;

5. - badania podstawowe; jak funkcjonuje jakieś białko, jak ingerencja w pracę tego białka będzie działała; czy można tę wiedzę wykorzystać w praktyce

- badania aplikacyjne - praktyczne zastosowanie; pomoc dla ludzkości.

Zanim wykonamy badanie aplikacyjne, musimy wykonać szereg badań podstawowych.

Relacja organizm - zachowanie:

Oddziaływanie na organizm może wpływać na zachowanie, np.:

1. podanie hormonu (interwencja somatyczna) może powodować:

• wzrost / obniżenie pociągu seksualnego

• wystąpienie zachowań agresywnych

• poprawa funkcjonowania poznawczego (np. pamięci, uwagi)

2. elektryczna stymulacja mózgu (interwencja somatyczna) może wywoływać:

• ruch w kierunku celu (efekt behawioralny)

• wywołanie barwnych wspomnień z odległej przeszłości

• śmiech

Interwencja somatyczna przekłada się na efekt behawioralny.

Przykład:

Głęboka stymulacja mózgu (DPS): stymulacja określonego miejsca w mózgu w celu usunięcia niepożądanych objawów fizycznych (tremor w chorobie Parkinsona) lub psychicznych (depresja, lęki).

* Film (implanty mózgu, rozruszniki mózgu, możliwość wpływania na wiele schorzeń).

Może być również odwrotnie - może być ingerencja behawioralna (np. zaburzenie cyklu oddziaływania światła słonecznego) prowadząca do efektu somatycznego (wyprodukowanie pewnych hormonów, zaburzenia w metabolizmie), np. pojawienie się nagłego bodźca wzrokowego.

3. zmiana cyklu oddziaływania światła słonecznego (interwencja behawioralna) może wywoływać:

4. pojawienie się nagłego bodźca wzrokowego (interwencja behawioralna):

Czy można wpływać na reakcje własnego organizmu obserwując (i kontrolując) te reakcje? (= wpływać na somatykę przez obserwację reakcji somatycznych).

Biofeedback (biologiczne sprzężenie zwrotne): zmiana poziomu parametrów funkcji organizmu poprzez ich obserwację. Widzimy własne parametry, np. własne tętno, możemy to zmienić i obserwować na ekranie monitora, że je zmieniliśmy. Pacjent może obserwować, co dzieje się z jego ciałem.

Przykład oddziaływania zmian somatycznych na zachowanie:

Sterowanie zachowania i urządzeniami za pomocą umysłu (myśli): Brain Komputer Interface (BCI) = sprzężenie mózg - komputer.

Aktywnością naszego mózgu możemy spowodować zmiany na zewnątrz; informacja taka trafia z powrotem do nas. Może to spowodować, że kontrolując mózg możemy spowodować pokazanie się na monitorze komputera konkretną literę, słowo, nawet zdanie. Może się w ten sposób porozumiewać osoba, która np. nie może mówić,

Czy za pomocą myśli można sterować działaniem?

Mimo, że każdy mózg jest inny, to jednak są identyczne części, funkcjonalności, prowadzące do takich samych reakcji.

Neuronauka poznawcza - wykłady

dr Małgorzata Gut

Semestr 3

- 4 -

---