Когнитивтік нейропсихология: Ми мен психикалық процестердің байланысы
Cognitive neuropsychology
Когнитивті нейропсихология – ми қалай жұмыс істейтінін, есте сақтау, тіл, тану сияқты психикалық процестерді зерттейді. Ми зақымдануының әсеріне назар аударады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Когнитивтік нейропсихология – мидың құрылымы мен функциясының нақты психологиялық процестермен қалай байланысты екенін түсінуге бағытталған когнитивтік психологияның бір саласы. Когнитивтік психология – бұл психикалық процестердің жаңа естеліктерді сақтау және өндіру, тілді өндіру, адамдар мен заттарды тану, сондай-ақ ойлау және мәселелерді шешу қабілеті үшін жауапты екенін зерттейтін ғылым. Когнитивтік нейропсихология мидың зақымдануы немесе неврологиялық аурудың когнитивтік әсерлерін зерттеуге ерекше мән береді, бұл қалыпты когнитивтік жұмыс істеудің модельдерін шығару мақсатында. Дәлелдер жеке миы зақымдалған пациенттердің ми аймақтарындағы кемшіліктерді көрсететін жағдайлар мен екі рет ажыратылатын пациенттердің зерттеулеріне негізделген. Екі рет ажырату – екі пациент пен екі тапсырманы қамтиды. Бір пациенттің бір тапсырмадағы өнімділігі нашар, ал екіншісінде қалыпты, ал екінші пациенттің бірінші тапсырмадағы өнімділігі қалыпты, ал екіншісінде нашар. Мысалы, А пациенті басылған сөздерді оқуда қиындық көріп, бірақ айтылған сөздерді түсінуде қалыпты болса, В пациенті жазылған сөздерді түсінуде қалыпты, бірақ айтылған сөздерді түсінуде қиындық көреді. Ғалымдар бұл ақпаратты сөзді түсіну үшін бір танымдық модульдің бар екенін түсіндіру үшін пайдалана алады. Осы сияқты зерттеулерден зерттеушілер мидың әртүрлі аймақтарының жоғары мамандануын анықтады. Когнитивтік нейропсихология когнитивтік нейробиологиядан ерекшеленеді, ол да миы зақымдалған пациенттерге қызығушылық танытады, бірақ когнитивтік процестердің негізінде жатқан нейрондық механизмдерді анықтауға ерекше назар аударады.
Cognitive neuropsychology is a branch of cognitive psychology that aims to understand how the structure and function of the brain relates to specific psychological processes. Cognitive psychology is the science that looks at how mental processes are responsible for the cognitive abilities to store and produce new memories, produce language, recognize people and objects, as well as our ability to reason and problem solve. Cognitive neuropsychology places a particular emphasis on studying the cognitive effects of brain injury or neurological illness with a view to inferring models of normal cognitive functioning. Evidence is based on case studies of individual brain damaged patients who show deficits in brain areas and from patients who exhibit double dissociations. Double dissociations involve two patients and two tasks. One patient is impaired at one task but normal on the other, while the other patient is normal on the first task and impaired on the other. For example, patient A would be poor at reading printed words while still being normal at understanding spoken words, while the patient B would be normal at understanding written words and be poor at understanding spoken words. Scientists can interpret this information to explain how there is a single cognitive module for word comprehension. From studies like these, researchers infer that different areas of the brain are highly specialised. Cognitive neuropsychology can be distinguished from cognitive neuroscience, which is also interested in brain damaged patients, but is particularly focused on uncovering the neural mechanisms underlying cognitive processes.
Тарих
Когнитивтік нейропсихологияның тамыры 19 ғасырдың екінші жартысында басталған тіл бұзылыстарына диаграмма жасау тәсіліне негізделген. Афазияның мидың зақымдану орнына байланысты әртүрлі формада болатынын анықтау мидың жұмысын түсінуге ықпал етті. 1861 жылы Пол Брока афазиямен ауырған науқастың өлімінен кейін жасалған зерттеу туралы хабарлады. Науқас "Тан" деген жалғыз сөзден басқа ештеңе айта алмады. Брока сол жақ маңдай бөлігінің зақымдалғанын көрсетті. "Тан" сөйлеуді өндіре алмаса да, оны түсіне алғандықтан, Брока бұл аймақтың сөйлеу өндірісіне маманданған болуы мүмкін және тілдік дағдылар осы қыртыстық аймаққа орналасқан болуы мүмкін деген тұжырым жасады. Брока бірнеше аптадан кейін Лелонг деген науқаста да ұқсас зерттеу жүргізді. Лелонг та "Тан" сияқты сөйлеуді түсінді, бірақ тек бес сөзді қайталай алды. Брока оның миын тексергеннен кейін, Лелонгтың науқасы "Тан" сияқты дәл сол аймақта зақымдануға ие екенін байқады. Ол сондай-ақ афазиямен ауырған 25 науқастың барлығының сол жақ маңдай бөлігінде зақымдану болғанын, бірақ мидың оң жартышары зақымдалмағанын байқады. Осыдан ол сөйлеу функциясы мидың сол жартышарының төменгі маңдай жиегінде орналасқан болуы мүмкін деген қорытындыға келді, бұл аймақ қазір Брока аймағы деп аталады. Карл Вернике кейіннен сөйлей алатын, бірақ оларға айтылғанды түсінбейтін науқастар туралы хабарлады, бұл екі өзара байланысты тілдік орталықтардың болуын көрсетеді. Бұл клиникалық сипаттамаларды Лихтхайм тіл ұйымдастыру теориясына енгізді. Кейіннен бұл модельдер Дежериннің оқу туралы есебін, Липманның қимыл теориясын және Лиссауэрдің 1890 жылғы объектілерді тану есебін, сондай-ақ Левандовский мен Штадельманның 1908 жылғы есептеу туралы есебін түсіндіру және дамыту үшін қолданылды. Алайда, 20 ғасырдың басында неврологтар диаграмма жасаушы неврологтардың тым нақты сипаттамаларына қарсылық білдірді. Пьер Мари 1906 жылы Брока аймақтарына қатысты бұрынғы дәлелдерге қарсы тұжырымдарды сынады, ал Генри Хед 1926 жылы ми локализациясының бүкіл саласына шабуыл жасады. Когнитивтік нейропсихологияның қазіргі заманғы ғылымы 1960 жылдары Норман Гешвиндтің неврологтың түсініктерінің ықпалымен дамыды, ол Брока мен Вернике берген түсініктерінің әлі де клиникалық маңызға ие екенін көрсетті. Бұл пәннің дамуына ықпал еткен тағы бір фактор – когнитивтік революция және 20 ғасырдың ортасында мінез-құлықты зерттеуге реакция ретінде пайда болған когнитивтік психологияның өсуі болды. 1950 жылдардың ортасында психологтар ақыл-ойдың ақпаратты өңдеу жүйелерінің құрылымын ғылыми тұрғыдан қабылданатын тәсілдермен зерттеуге болатынын мойындады. Олар сөйлеу және тілдік зерттеулерден алынған эксперименттік деректерді түсіндіру үшін жаңа когнитивтік өңдеу модельдерін әзірледі және қолданды, сондай-ақ таңдамалы назар зерттеулерінен алынған деректерді де пайдаланды. Когнитивтік психологтар мен клиникалық нейропсихологтар осы бұзылыстарды жақсырақ түсіну үшін ғылыми ынтымақтастықты күшейтті. Нейропсихологияның қайта жандануы Маршалл мен Ньюкомбтың (1966) оқу және Уоррингтон мен Шаллис (1969) есте сақтау туралы екі маңызды бірлескен еңбегінің жариялануымен белгіленді. Анатомиялық деректердің жеткіліксіздігіне қарамастан, оқу, тіл және есте сақтау туралы зерттеулер бірқатар маңызды салдарларға ие болды. Біріншісі – белгілі бір когнитивтік процестер (мысалы, тіл) басқалардан тәуелсіз түрде зақымдануы мүмкін, сондықтан оларды бөлек және тәуелсіз когнитивтік (және нейрондық) процестер басқаруы мүмкін. (Тілге когнитивтік нейропсихологиялық көзқарас туралы толық ақпарат алу үшін, басқалармен қатар Элеонора Сафранды қараңыз.) Екіншісі – мұндай процестер мидың белгілі бір аймақтарында орналасқан болуы мүмкін. Бұл екі тұжырым да әлі де белгілі бір дәрежеде дау тудырады, бірақ олардың ықпалы психология мен нейробиология арасындағы байланысты түсінудің жемісті жолы ретінде мидың зақымдануын зерттеуге бағытталды.
Cognitive neuropsychology has its roots in the diagram making approach to language disorder that started in the second half of the 19th century. The discovery that aphasia takes different forms depending on the location of brain damage provided a powerful framework for understanding brain function. In 1861, Paul Broca reported a post mortem study of an aphasic patient who was speechless apart from a single nonsense word: "Tan". Broca showed that an area of the left frontal lobe was damaged. As Tan was unable to produce speech but could still understand it, Broca argued that this area might be specialised for speech production and that language skills might be localized to this cortical area. Broca did a similar study on another patient, Lelong, a few weeks later. Lelong, like Tan, could understand speech but could only repeat the same five words. After examining his brain, Broca noticed that Lelong had a lesion in approximately the same area as his patient Tan. He also noticed that in the more than 25 patients he examined with aphasia, they all had lesions to the left frontal lobe but there was no damage to the right hemisphere of the brain. From this he concluded that the function of speech was probably localized in the inferior frontal gyrus of the left hemisphere of the brain, an area now known as Broca's area. Karl Wernicke subsequently reported patients with damage further back in the temporal lobe who could speak but were unable to understand what was said to them, providing evidence for two potentially interconnected language centres. These clinical descriptions were integrated into a theory of language organisation by Lichtheim. Subsequently, these models were used and developed to inform Dejerine's account of reading, Liepmann's theory of action and Lissauer's 1890 account of object recognition and Lewandowsky and Stadelmann's 1908 account of calculation. However, the early 20th century saw a reaction to the overly precise accounts of the diagram making neurologists. Pierre Marie challenged conclusions against previous evidence of Broca's areas in 1906 and Henry Head attacked the whole field of cerebral localisation 1926. The modern science of cognitive neuropsychology emerged during the 1960s stimulated by the insights of the neurologist Norman Geschwind who demonstrated that the insights of Broca and Wernicke were still clinically relevant. The other stimulus to the discipline was the cognitive revolution and the growing science of cognitive psychology which had emerged as a reaction to behaviorism in the mid 20th century. Psychologists in the mid 1950s acknowledged that the structure of mental information processing systems could be investigated in scientifically acceptable ways. They developed and applied new cognitive processing models to explain experimental data from not only studies of speech and language but also those of selective attention. Cognitive psychologists and clinical neuropsychologists developed more research collaborations to gain a better understanding of these disorders. The rebirth of neuropsychology was marked by the publishing of two seminal collaborative papers from Marshall & Newcombe (1966) on reading and Warrington & Shallice (1969) on memory. Despite the lack of detailed anatomical data, studies of reading, language and memory had a number of important implications. The first is that certain cognitive processes (such as language) could be damaged separately from others, and so might be handled by distinct and independent cognitive (and neural) processes. (For more on the cognitive neuropsychological approach to language, see Eleanor Saffran, among others.) The second is that such processes might be localized to specific areas of the brain. Whilst both of these claims are still controversial to some degree, the influence led to a focus on brain injury as a potentially fruitful way of understanding the relationship between psychology and neuroscience.
Әдістер
Когнитивтік нейропсихологиядағы маңызды тәсіл – когнитивтік функциялар теорияларын тексеру үшін жеке жағдайларды зерттеу және диссоциацияны пайдалану болып табылады. Мысалы, егер оқу және жазу бір ғана когнитивтік процестен туындайтын екі түрлі дағды болса, ми жарақатынан кейін жаза білуге, бірақ оқуға болмайтын немесе оқуға білуге, бірақ жаза алмауға болатын адамды табуға болмайды. Дағдылардың мұндай іріктелген бұзылуы мидың әртүрлі бөліктері әртүрлі процестерге маманданғанын және когнитивтік жүйелердің бөлек болатынын көрсетеді. Философ Джерри Фодор когнитивтік нейропсихологияға, әсіресе ақыл-ойдың, немесе оның кем дегенде бір бөлігінің тәуелсіз модульдерге ұйымдастырылуы мүмкін деген идеясымен зор ықпал етті. Когнитивтік дағдылардың тәуелсіз түрде зақымдануы мүмкін екенін көрсететін дәлелдер бұл теорияны белгілі бір деңгейде қолдайды, бірақ ақыл-ойдың кейбір аспектілері (мысалы, сенім) модульдік болуы екіталай. Фёдор, қатаң функционалист, мидың неврологиялық қасиеттері оның когнитивтік қасиеттеріне ешқандай әсер етпейді деп санайды және когнитивтік нейропсихологияның барлық саласына күмән келтіреді. Нейросуреттеу техникаларының жетілдірілуі бұзылу үлгілерін жүйке жүйесінің қай бөліктері зақымдалғандығы туралы біліммен байланыстыруға мүмкіндік берді, бұл бұрын анықталмаған функционалдық байланыстарды зерттеуге жол ашты (зақымдану әдісі). Қазіргі заманғы когнитивтік нейропсихология нейропсихологияның кең ғылымынан және когнитивтік нейробиология сияқты салалардан көптеген бірдей әдістер мен технологияларды қолданады. Оларға мидың функцияларын немесе психологиялық өнімділікті өлшеу үшін нейросуреттеу, электрофизиология және нейропсихологиялық тесттер кіруі мүмкін. Когнитивтік нейропсихологияда пайдалы технологияларға позитрондық эмиссиялық томография (ПЭТ) және функционалдық магниттік-резонанстық томография (фМРТ) жатады. Бұл әдістер мидағы қан ағынын өлшеу арқылы белгілі бір когнитивтік тапсырмаларды орындауға жауапты мидың аймақтарын анықтауға мүмкіндік береді. ПЭТ сканерлері мидағы төмен деңгейдегі сәулеленуді сезіп, 3D суреттерді жасайды, ал фМРТ магниттік сигналмен жұмыс істейді және миды «картаға түсіруге» қолданылады. Электроэнцефалография (ЭЭГ) мидың электрлік белсенділігін тіркейді және миллисекундтар ішінде болатын өзгерістерді анықтай алады. ЭЭГ эпилепсиямен ауыратын науқастарда ұстамалардың белсенділігін анықтау үшін жиі қолданылады. Когнитивтік нейропсихологияның принциптері жақында психикалық ауруларға қолданылды, мысалы, қате пікірлерді зерттеу қалыпты сенімнің функциясы туралы не бізді хабардар ете алатынын түсіну мақсатында. Бұл салыстырмалы түрде жас сала когнитивтік нейропсихиатрия деп аталады.
A key approach within cognitive neuropsychology has been to use single case studies and dissociation as a means of testing theories of cognitive function. For example, if a theory states that reading and writing are simply different skills stemming from a single cognitive process, it should not be possible to find a person who, after brain injury, can write but not read or read but not write. This selective breakdown in skills suggests that different parts of the brain are specialized for the different processes and so the cognitive systems are separable. The philosopher Jerry Fodor has been particularly influential in cognitive neuropsychology, particularly with the idea that the mind, or at least certain parts of it, may be organised into independent modules. Evidence that cognitive skills may be damaged independently seem to support this theory to some degree, although it is clear that some aspects of mind (such as belief for example) are unlikely to be modular. Fodor, a strict functionalist, rejects the idea that the neurological properties of the brain have any bearing on its cognitive properties and doubts the whole discipline of cognitive neuropsychology. With improved neuroimaging techniques, it has been possible to correlate patterns of impairment with a knowledge of exactly which parts of the nervous system are damaged, allowing previously undiscovered functional relationships to be explored (the lesion method). Contemporary cognitive neuropsychology uses many of the same techniques and technologies from the wider science of neuropsychology and fields such as cognitive neuroscience. These may include neuroimaging, electrophysiology and neuropsychological tests to measure either brain function or psychological performance. Useful technology in cognitive neuropsychology includes positron emission tomography (PET) and functional magnetic resonance imaging (fMRI). These techniques make it possible to identify the areas of the brain responsible for performing certain cognitive tasks by measuring blood flow in the brain. PET scans sense the low level radiation in the brain and produce 3 D images, whereas an fMRI works on a magnetic signal and is used to “map the brain”. Electroencephalography (EEG) records the brain’s electrical activity and can identify changes that occur over milliseconds. EEG is often used in patients with epilepsy to detect seizure activity. The principles of cognitive neuropsychology have recently been applied to mental illness, with a view to understanding, for example, what the study of delusions may tell us about the function of normal belief. This relatively young field is known as cognitive neuropsychiatry.