Neurobiologia poznawcza: definicja, struktury mózgu i funkcje | EMOTIV
Udostępnij:
Neuronauka poznawcza
Neuronauka poznawcza to poddziedzina neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości, zwłaszcza w odniesieniu do związku między strukturami mózgu, aktywnością a funkcjami poznawczymi. Celem jest określenie, jak mózg funkcjonuje i osiąga wydajność. Neuronauka poznawcza jest uznawana za gałąź zarówno psychologii, jak i neuronauki, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi, takimi jak psychiatria i psychologia. Technologie mierzące aktywność mózgu, takie jak funkcjonalne obrazowanie mózgu, mogą dostarczać Insight w obserwacje behawioralne, gdy dane behawioralne są niewystarczające. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na poznawczość.
Neuronauka poznawcza FAQ
Co to jest neuronauka poznawcza?
Sam termin odnosi się do poddziedziny neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości. Ta dziedzina bada połączenia neuronalne w ludzkim mózgu. Pomaga w określeniu, jak mózg osiąga funkcje, które wykonuje. Neuronauka poznawcza jest uważana za dziedzinę interdyscyplinarną, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi. Technologie badawcze neuronauki, takie jak neuroobrazowanie, mogą dostarczać Insight w określone obszary zachowania, gdy dane behawioralne są niewystarczające.
Przykład neuronauki poznawczej
Badanie eksperymentów z neuronauki poznawczej pomaga zrozumieć tę poddziedzinę w działaniu. Niedawny eksperyment nagrodzony badał rolę dopaminy, neurotransmitera związanego z odczuciami satysfakcji, funkcjonowaniem mózgu i podejmowaniem decyzji. Ludzie muszą być w stanie podejmować decyzje, które przynoszą im korzyść, aby przetrwać. Kiedy podejmujemy decyzję, która prowadzi do nagrody, wzrasta poziom aktywności neuronów dopaminy — a ostatecznie ta reakcja występuje nawet w oczekiwaniu na nagrodę.
Ten proces biologiczny jest powodem, dla którego dążymy do coraz większych nagród, takich jak awanse czy stopnie naukowe, ponieważ większa liczba nagród jest związana z większą szansą na przetrwanie. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na procesy poznawcze.
Neuronauka poznawcza i behawioralna
Neuronauka behawioralna odkrywa, jak mózg wpływa na zachowanie, stosując neurobiologię i neurofizjologię do badania mechanizmów fizjologicznych, genetycznych i rozwojowych. Jak sugeruje nazwa, ta poddziedzina jest łącznikiem między neuronauką a zachowaniem. Neuronauka behawioralna koncentruje się na komórkach nerwowych, neurotransmiterach i szlakach neuronalnych, aby zbadać procesy biologiczne leżące u podstaw zarówno normalnego, jak i nieprawidłowego zachowania.
Jednym z głównych celów neuronauki poznawczej jest identyfikacja niedoborów w układach neuronalnych, które oznaczają różne zaburzenia psychiatryczne i neurodegeneracyjne. Naukowcy zajmujący się neuronauką poznawczą mają tendencję do posiadania doświadczenia w psychologii eksperymentalnej, neurobiologii, neurologii, fizyki i matematyki.
Nauka o poznaniu vs neuronauka
Nauka o poznaniu to naukowe badanie myślenia, uczenia się i ludzkiego umysłu. Jest to dziedzina interdyscyplinarna, która łączy pomysły i metody z neuronauki, neuropsychologii, psychologii, informatyki, lingwistyki i filozofii. Czerpie z rozwoju badań w neuronauce. Ogólnym celem nauki o poznaniu jest scharakteryzowanie natury ludzkiej wiedzy – jej form i treści – oraz sposób, w jaki ta wiedza jest używana, przetwarzana i zdobywana. Obejmuje wiele poziomów analizy, od mechanizmów uczenia się i podejmowania decyzji na niskim poziomie po logiczne planowanie na wysokim poziomie; od szlaków neuronalnych do modularnej organizacji mózgu.
Neuronauka to naukowe badanie układu nerwowego. Rozwinęła się jako gałąź biologii, ale szybko przekształciła się w dziedzinę interdyscyplinarną czerpiącą z takich dyscyplin jak psychologia, informatyka, statystyka, fizyka, filozofia i medycyna. Zakres neuronauki rozszerzył się. Obecnie obejmuje różne podejścia stosowane do badania modeli molekularnych, rozwojowych, strukturalnych, funkcjonalnych, ewolucyjnych, medycznych i obliczeniowych układu nerwowego.
Przed latami 80. interakcje między neuronauką a nauką o poznaniu były rzadkie. Interdyscyplinarne badania nagrodzone Brain Prize 2014, Nagrodą Nobla 2014 i Brain Prize 2017 pomogły w rozszerzeniu uznania wspólnych wkładów tych dwóch dziedzin do siebie nawzajem.
Historia neuronauki poznawczej
Neuronauka poznawcza to interdyscyplinarna dziedzina badań, która wyłoniła się z neuronauki i psychologii. W tych dyscyplinach nastąpiło kilka etapów, które zmieniły sposób, w jaki badacze podchodzili do swoich badań i które doprowadziły do pełnej stabilizacji tej dziedziny.
Chociaż zadaniem jej jest opisanie, jak mózg tworzy umysł, historycznie rozwijała się poprzez badanie, jak określony obszar mózgu wspiera daną zdolność umysłową.
Ruch frenologiczny nie potrafił dostarczyć naukowego fundamentu dla swoich teorii i został odrzucony. Pogląd o agregacie, oznaczający, że wszystkie obszary mózgu uczestniczyły w całym zachowaniu, również został odrzucony w wyniku mapowania mózgu. Być może pierwsza poważna próba lokalizacji funkcji umysłowych do określonych obszarów ludzkiego mózgu była przeprowadzona przez Brocę i Wernickego. To w większości osiągnięto poprzez badanie wpływu urazów na różne części mózgu na funkcje psychologiczne. Te badania stanowiły podstawę dla neuropsychologii, jednej z ważnych dziedzin badawczych, która zaczęła ustanawiać związki między zachowaniem a jego neuralnymi substratami.
Mapowanie mózgu zaczęło się od eksperymentów Hitziga i Fritscha opublikowanych w 1870 roku. Te badania stanowiły fundament badań, które były rozwijane poprzez metody takie jak tomografia pozytonowa (PET) i funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI). Nagroda Nobla z roku 1906 uznała podstawową pracę Golgiego i Cajal nad doktryną neuronów.
Kilka odkryć w XX wieku nadal posuwało tę dziedzinę naprzód. Odkrycia takie jak odkrycie kolumn dominacji wzrokowej, rejestrowanie pojedynczych komórek nerwowych w zwierzętach oraz koordynacja ruchów głowy i oczu były głównymi wkładami. Psychologia eksperymentalna była znacząca w fundamentach neuronauki poznawczej. Odkrycia obejmują demonstrację, że niektóre zadania są realizowane przez różne etapy przetwarzania, badanie uwagi i pojęcie, że dane behawioralne same w sobie nie dostarczają wystarczającej ilości informacji, aby wyjaśnić procesy umysłowe. W rezultacie, niektórzy psychologowie eksperymentalni zaczęli badać neuronne podstawy zachowania.
Książka z roku 1967, zatytułowana Cognitive Psychology autorstwa Ulrica Neissera, poinformowała o dyskusji z roku 1956 na Massachusetts Institute of Technology, gdzie George A. Miller, Noam Chomsky i Newell & Simon przedstawili istotne dokumenty. W tym czasie termin "psychologia" zaczynał wychodzić z mody, a naukowcy coraz częściej odnosi się do "nauki o poznaniu". Sam termin neuronauka poznawcza został ukuty przez Michaela Gazzaniga i psychologa poznawczego George'a Armitage Millera, co ciekawe, podczas wspólnego przejazdu taksówką w 1976 roku.
Neuronauka poznawcza zaczęła integrować nowo powstałą teoretyczną podstawę nauki o poznaniu, która wyłoniła się w latach 50. i 60., z podejściami w psychologii eksperymentalnej, neuropsychologii i neuronauce. Neuronauka została formalnie uznana za jedną zjednoczoną dyscyplinę w 1971 roku. W XX wieku ewoluowały nowe technologie, które są obecnie podstawą metodologii neuronauki poznawczej, w tym EEG (EEG człowieka 1920), MEG (1968), TMS (1985) i fMRI (1991).
Ostatnio zestaw badań przesunął się od lokalizacji obszarów mózgu dla określonych funkcji w dorosłym mózgu z wykorzystaniem jednej technologii. Badania eksplorują interakcje między różnymi obszarami mózgu, wykorzystując wiele technologii i podejść do zrozumienia funkcji mózgu oraz stosowanie podejść komputerowych. Postępy w nieinwazyjne funkcjonalne obrazowanie mózgu i związane z tym metody analizy danych umożliwiły stosowanie bardzo naturalistycznych bodźców i zadań w badaniach z dziedziny neuronauki poznawczej.
Co to jest psychologia neuronauki poznawczej?
Neuronauka poznawcza to badanie, jak mózg umożliwia działanie umysłu. Nauka o mózgu bada, jak indywidualne neurony działają i komunikują się, aby formować złożone architektury neuronalne, które stanowią ludzki mózg. Nauka o poznaniu wykorzystuje metody eksperymentalne psychologii poznawczej i sztucznej inteligencji do tworzenia i testowania modeli wyższego poziomu poznania, takich jak myślenie i język. Neuronauka poznawcza łączy te dwa obszary. Mapuje wyższego poziomu funkcje poznawcze na znane architektury mózgu i znane tryby przetwarzania neuronalnego. Jeden kierunek badań zajmuje się badaniem zadań psychologii poznawczej w celu lepszego zrozumienia pacjentów z uszkodzeniem mózgu i jak zdrowy mózg zmienia się wraz z wiekiem.
Czy EMOTIV oferuje produkty dla neuronauki poznawczej?
EMOTIV oferuje kilka produktów dla neuronaukowców poznawczych, badania konsumenckie, wydajność poznawczą, neuroobrazowanie i zastosowania technologii sterowanej mózgiem. Rozwiązania neuronauki EMOTIV obejmują oprogramowanie do obliczeniowej neuronauki poznawczej, oprogramowanie BCI oraz technologię sprzętu EEG.
EmotivPro to rozwiązanie oprogramowania dla neuronauki poznawczej i edukacji, umożliwiające użytkownikom analizowanie danych EEG, wyświetlanie nagrań EEG w czasie rzeczywistym i oznaczanie zdarzeń. EmotivBCI to oprogramowanie interfejsu mózg-komputer, które można bezpośrednio wdrożyć w komputerze. EMOTIV ma także dodatkowe narzędzie — oprogramowanie do wizualizacji mózgu BrainViz.
Produkty EMOTIV dla pomiarów neuronauki poznawczej są uważane za najbardziej ekonomiczne i wiarygodne, z najlepszymi mobilnymi i bezprzewodowymi zestawami słuchawkowymi EEG na rynku. Do użytku komercyjnego zestaw słuchawkowy EMOTIV EPOC X dostarcza dane mózgowe na poziomie profesjonalnym. Czepek EMOTIV EPOC FLEX oferuje wysoką gęstość pokrycia i ruchome czujniki elektroencefalogramu, optymalne dla obliczeniowej neuronauki poznawczej i wykrywania aktywności w układach neuronalnych.
Jakie metody i narzędzia są używane w neuronauce poznawczej?
Neuronauka poznawcza wykorzystuje kombinację eksperymentów behawioralnych, technologii obrazowania mózgu i modelowania komputerowego do badania, jak procesy poznawcze są realizowane w mózgu. Te metody pozwalają badaczom obserwować strukturę mózgu, mierzyć aktywność neuronalną i łączyć tę aktywność z określonymi funkcjami umysłowymi.
Powszechne narzędzia obejmują techniki obrazowania nieinwazyjnego, takie jak elektroencefalografia (EEG), która mierzy aktywność elektryczną na skórze głowy, oraz funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI), które wykrywa zmiany przepływu krwi związane z aktywnością neuronalną. Magnetoencefalografia (MEG) jest również używana do pomiaru pól magnetycznych wytwarzanych przez sygnały neuronalne z wysoką precyzją czasową.
Oprócz obrazowania, badacze używają stymulacji magnetycznej przezczaszkowej (TMS) do tymczasowej zmiany aktywności neuronalnej w docelowych obszarach mózgu, pomagając ustanowić związki przyczynowe między obszarami mózgu a funkcjami poznawczymi. Zadania behawioralne, pomiary czasu reakcji i analiza błędów są łączone z danymi neuronalnymi w celu interpretacji, jak mózg wspiera percepcję, pamięć, uwagę, język i podejmowanie decyzji. Coraz częściej do analizy dużych zbiorów danych i symulacji procesów poznawczych stosuje się modele komputerowe i techniki uczenia maszynowego.
Do czego można wykorzystać neuronaukę poznawczą?
Neuronauka poznawcza ma praktyczne zastosowanie w dziedzinach opieki zdrowotnej, edukacji, technologii i wydajności ludzkiej. W warunkach klinicznych pomaga poprawić diagnozę i leczenie zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, depresja, ADHD i schizofrenia, poprzez identyfikację zakłóceń w układach neuronalnych leżących u podstaw poznawczości.
W edukacji Insight z neuronauki poznawczej dostarcza informacji o strategiach nauki opartych na dowodach, technikach zachowywania pamięci i interwencjach w przypadku trudności w nauce. W technologii i interakcji człowiek-komputer neuronauka poznawcza przyczynia się do rozwoju interfejsów mózg-komputer (BCI), adaptacyjnych interfejsów użytkownika i neurotechnologii, które reagują na obciążenie poznawcze lub poziomy uwagi.
Dziedzina ta jest również stosowana w badaniach konsumenckich, nauce o sporcie i wydajności pracy, aby lepiej zrozumieć podejmowanie decyzji, motywację, zmęczenie i koncentrację. Poprzez powiązanie aktywności mózgu z zachowaniem w rzeczywistym świecie, neuronauka poznawcza dostarcza naukowej podstawy do optymalizacji, jak ludzie uczą się, pracują i współdziałają z technologią.
Neuronauka poznawcza
Neuronauka poznawcza to poddziedzina neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości, zwłaszcza w odniesieniu do związku między strukturami mózgu, aktywnością a funkcjami poznawczymi. Celem jest określenie, jak mózg funkcjonuje i osiąga wydajność. Neuronauka poznawcza jest uznawana za gałąź zarówno psychologii, jak i neuronauki, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi, takimi jak psychiatria i psychologia. Technologie mierzące aktywność mózgu, takie jak funkcjonalne obrazowanie mózgu, mogą dostarczać Insight w obserwacje behawioralne, gdy dane behawioralne są niewystarczające. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na poznawczość.
Neuronauka poznawcza FAQ
Co to jest neuronauka poznawcza?
Sam termin odnosi się do poddziedziny neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości. Ta dziedzina bada połączenia neuronalne w ludzkim mózgu. Pomaga w określeniu, jak mózg osiąga funkcje, które wykonuje. Neuronauka poznawcza jest uważana za dziedzinę interdyscyplinarną, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi. Technologie badawcze neuronauki, takie jak neuroobrazowanie, mogą dostarczać Insight w określone obszary zachowania, gdy dane behawioralne są niewystarczające.
Przykład neuronauki poznawczej
Badanie eksperymentów z neuronauki poznawczej pomaga zrozumieć tę poddziedzinę w działaniu. Niedawny eksperyment nagrodzony badał rolę dopaminy, neurotransmitera związanego z odczuciami satysfakcji, funkcjonowaniem mózgu i podejmowaniem decyzji. Ludzie muszą być w stanie podejmować decyzje, które przynoszą im korzyść, aby przetrwać. Kiedy podejmujemy decyzję, która prowadzi do nagrody, wzrasta poziom aktywności neuronów dopaminy — a ostatecznie ta reakcja występuje nawet w oczekiwaniu na nagrodę.
Ten proces biologiczny jest powodem, dla którego dążymy do coraz większych nagród, takich jak awanse czy stopnie naukowe, ponieważ większa liczba nagród jest związana z większą szansą na przetrwanie. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na procesy poznawcze.
Neuronauka poznawcza i behawioralna
Neuronauka behawioralna odkrywa, jak mózg wpływa na zachowanie, stosując neurobiologię i neurofizjologię do badania mechanizmów fizjologicznych, genetycznych i rozwojowych. Jak sugeruje nazwa, ta poddziedzina jest łącznikiem między neuronauką a zachowaniem. Neuronauka behawioralna koncentruje się na komórkach nerwowych, neurotransmiterach i szlakach neuronalnych, aby zbadać procesy biologiczne leżące u podstaw zarówno normalnego, jak i nieprawidłowego zachowania.
Jednym z głównych celów neuronauki poznawczej jest identyfikacja niedoborów w układach neuronalnych, które oznaczają różne zaburzenia psychiatryczne i neurodegeneracyjne. Naukowcy zajmujący się neuronauką poznawczą mają tendencję do posiadania doświadczenia w psychologii eksperymentalnej, neurobiologii, neurologii, fizyki i matematyki.
Nauka o poznaniu vs neuronauka
Nauka o poznaniu to naukowe badanie myślenia, uczenia się i ludzkiego umysłu. Jest to dziedzina interdyscyplinarna, która łączy pomysły i metody z neuronauki, neuropsychologii, psychologii, informatyki, lingwistyki i filozofii. Czerpie z rozwoju badań w neuronauce. Ogólnym celem nauki o poznaniu jest scharakteryzowanie natury ludzkiej wiedzy – jej form i treści – oraz sposób, w jaki ta wiedza jest używana, przetwarzana i zdobywana. Obejmuje wiele poziomów analizy, od mechanizmów uczenia się i podejmowania decyzji na niskim poziomie po logiczne planowanie na wysokim poziomie; od szlaków neuronalnych do modularnej organizacji mózgu.
Neuronauka to naukowe badanie układu nerwowego. Rozwinęła się jako gałąź biologii, ale szybko przekształciła się w dziedzinę interdyscyplinarną czerpiącą z takich dyscyplin jak psychologia, informatyka, statystyka, fizyka, filozofia i medycyna. Zakres neuronauki rozszerzył się. Obecnie obejmuje różne podejścia stosowane do badania modeli molekularnych, rozwojowych, strukturalnych, funkcjonalnych, ewolucyjnych, medycznych i obliczeniowych układu nerwowego.
Przed latami 80. interakcje między neuronauką a nauką o poznaniu były rzadkie. Interdyscyplinarne badania nagrodzone Brain Prize 2014, Nagrodą Nobla 2014 i Brain Prize 2017 pomogły w rozszerzeniu uznania wspólnych wkładów tych dwóch dziedzin do siebie nawzajem.
Historia neuronauki poznawczej
Neuronauka poznawcza to interdyscyplinarna dziedzina badań, która wyłoniła się z neuronauki i psychologii. W tych dyscyplinach nastąpiło kilka etapów, które zmieniły sposób, w jaki badacze podchodzili do swoich badań i które doprowadziły do pełnej stabilizacji tej dziedziny.
Chociaż zadaniem jej jest opisanie, jak mózg tworzy umysł, historycznie rozwijała się poprzez badanie, jak określony obszar mózgu wspiera daną zdolność umysłową.
Ruch frenologiczny nie potrafił dostarczyć naukowego fundamentu dla swoich teorii i został odrzucony. Pogląd o agregacie, oznaczający, że wszystkie obszary mózgu uczestniczyły w całym zachowaniu, również został odrzucony w wyniku mapowania mózgu. Być może pierwsza poważna próba lokalizacji funkcji umysłowych do określonych obszarów ludzkiego mózgu była przeprowadzona przez Brocę i Wernickego. To w większości osiągnięto poprzez badanie wpływu urazów na różne części mózgu na funkcje psychologiczne. Te badania stanowiły podstawę dla neuropsychologii, jednej z ważnych dziedzin badawczych, która zaczęła ustanawiać związki między zachowaniem a jego neuralnymi substratami.
Mapowanie mózgu zaczęło się od eksperymentów Hitziga i Fritscha opublikowanych w 1870 roku. Te badania stanowiły fundament badań, które były rozwijane poprzez metody takie jak tomografia pozytonowa (PET) i funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI). Nagroda Nobla z roku 1906 uznała podstawową pracę Golgiego i Cajal nad doktryną neuronów.
Kilka odkryć w XX wieku nadal posuwało tę dziedzinę naprzód. Odkrycia takie jak odkrycie kolumn dominacji wzrokowej, rejestrowanie pojedynczych komórek nerwowych w zwierzętach oraz koordynacja ruchów głowy i oczu były głównymi wkładami. Psychologia eksperymentalna była znacząca w fundamentach neuronauki poznawczej. Odkrycia obejmują demonstrację, że niektóre zadania są realizowane przez różne etapy przetwarzania, badanie uwagi i pojęcie, że dane behawioralne same w sobie nie dostarczają wystarczającej ilości informacji, aby wyjaśnić procesy umysłowe. W rezultacie, niektórzy psychologowie eksperymentalni zaczęli badać neuronne podstawy zachowania.
Książka z roku 1967, zatytułowana Cognitive Psychology autorstwa Ulrica Neissera, poinformowała o dyskusji z roku 1956 na Massachusetts Institute of Technology, gdzie George A. Miller, Noam Chomsky i Newell & Simon przedstawili istotne dokumenty. W tym czasie termin "psychologia" zaczynał wychodzić z mody, a naukowcy coraz częściej odnosi się do "nauki o poznaniu". Sam termin neuronauka poznawcza został ukuty przez Michaela Gazzaniga i psychologa poznawczego George'a Armitage Millera, co ciekawe, podczas wspólnego przejazdu taksówką w 1976 roku.
Neuronauka poznawcza zaczęła integrować nowo powstałą teoretyczną podstawę nauki o poznaniu, która wyłoniła się w latach 50. i 60., z podejściami w psychologii eksperymentalnej, neuropsychologii i neuronauce. Neuronauka została formalnie uznana za jedną zjednoczoną dyscyplinę w 1971 roku. W XX wieku ewoluowały nowe technologie, które są obecnie podstawą metodologii neuronauki poznawczej, w tym EEG (EEG człowieka 1920), MEG (1968), TMS (1985) i fMRI (1991).
Ostatnio zestaw badań przesunął się od lokalizacji obszarów mózgu dla określonych funkcji w dorosłym mózgu z wykorzystaniem jednej technologii. Badania eksplorują interakcje między różnymi obszarami mózgu, wykorzystując wiele technologii i podejść do zrozumienia funkcji mózgu oraz stosowanie podejść komputerowych. Postępy w nieinwazyjne funkcjonalne obrazowanie mózgu i związane z tym metody analizy danych umożliwiły stosowanie bardzo naturalistycznych bodźców i zadań w badaniach z dziedziny neuronauki poznawczej.
Co to jest psychologia neuronauki poznawczej?
Neuronauka poznawcza to badanie, jak mózg umożliwia działanie umysłu. Nauka o mózgu bada, jak indywidualne neurony działają i komunikują się, aby formować złożone architektury neuronalne, które stanowią ludzki mózg. Nauka o poznaniu wykorzystuje metody eksperymentalne psychologii poznawczej i sztucznej inteligencji do tworzenia i testowania modeli wyższego poziomu poznania, takich jak myślenie i język. Neuronauka poznawcza łączy te dwa obszary. Mapuje wyższego poziomu funkcje poznawcze na znane architektury mózgu i znane tryby przetwarzania neuronalnego. Jeden kierunek badań zajmuje się badaniem zadań psychologii poznawczej w celu lepszego zrozumienia pacjentów z uszkodzeniem mózgu i jak zdrowy mózg zmienia się wraz z wiekiem.
Czy EMOTIV oferuje produkty dla neuronauki poznawczej?
EMOTIV oferuje kilka produktów dla neuronaukowców poznawczych, badania konsumenckie, wydajność poznawczą, neuroobrazowanie i zastosowania technologii sterowanej mózgiem. Rozwiązania neuronauki EMOTIV obejmują oprogramowanie do obliczeniowej neuronauki poznawczej, oprogramowanie BCI oraz technologię sprzętu EEG.
EmotivPro to rozwiązanie oprogramowania dla neuronauki poznawczej i edukacji, umożliwiające użytkownikom analizowanie danych EEG, wyświetlanie nagrań EEG w czasie rzeczywistym i oznaczanie zdarzeń. EmotivBCI to oprogramowanie interfejsu mózg-komputer, które można bezpośrednio wdrożyć w komputerze. EMOTIV ma także dodatkowe narzędzie — oprogramowanie do wizualizacji mózgu BrainViz.
Produkty EMOTIV dla pomiarów neuronauki poznawczej są uważane za najbardziej ekonomiczne i wiarygodne, z najlepszymi mobilnymi i bezprzewodowymi zestawami słuchawkowymi EEG na rynku. Do użytku komercyjnego zestaw słuchawkowy EMOTIV EPOC X dostarcza dane mózgowe na poziomie profesjonalnym. Czepek EMOTIV EPOC FLEX oferuje wysoką gęstość pokrycia i ruchome czujniki elektroencefalogramu, optymalne dla obliczeniowej neuronauki poznawczej i wykrywania aktywności w układach neuronalnych.
Jakie metody i narzędzia są używane w neuronauce poznawczej?
Neuronauka poznawcza wykorzystuje kombinację eksperymentów behawioralnych, technologii obrazowania mózgu i modelowania komputerowego do badania, jak procesy poznawcze są realizowane w mózgu. Te metody pozwalają badaczom obserwować strukturę mózgu, mierzyć aktywność neuronalną i łączyć tę aktywność z określonymi funkcjami umysłowymi.
Powszechne narzędzia obejmują techniki obrazowania nieinwazyjnego, takie jak elektroencefalografia (EEG), która mierzy aktywność elektryczną na skórze głowy, oraz funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI), które wykrywa zmiany przepływu krwi związane z aktywnością neuronalną. Magnetoencefalografia (MEG) jest również używana do pomiaru pól magnetycznych wytwarzanych przez sygnały neuronalne z wysoką precyzją czasową.
Oprócz obrazowania, badacze używają stymulacji magnetycznej przezczaszkowej (TMS) do tymczasowej zmiany aktywności neuronalnej w docelowych obszarach mózgu, pomagając ustanowić związki przyczynowe między obszarami mózgu a funkcjami poznawczymi. Zadania behawioralne, pomiary czasu reakcji i analiza błędów są łączone z danymi neuronalnymi w celu interpretacji, jak mózg wspiera percepcję, pamięć, uwagę, język i podejmowanie decyzji. Coraz częściej do analizy dużych zbiorów danych i symulacji procesów poznawczych stosuje się modele komputerowe i techniki uczenia maszynowego.
Do czego można wykorzystać neuronaukę poznawczą?
Neuronauka poznawcza ma praktyczne zastosowanie w dziedzinach opieki zdrowotnej, edukacji, technologii i wydajności ludzkiej. W warunkach klinicznych pomaga poprawić diagnozę i leczenie zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, depresja, ADHD i schizofrenia, poprzez identyfikację zakłóceń w układach neuronalnych leżących u podstaw poznawczości.
W edukacji Insight z neuronauki poznawczej dostarcza informacji o strategiach nauki opartych na dowodach, technikach zachowywania pamięci i interwencjach w przypadku trudności w nauce. W technologii i interakcji człowiek-komputer neuronauka poznawcza przyczynia się do rozwoju interfejsów mózg-komputer (BCI), adaptacyjnych interfejsów użytkownika i neurotechnologii, które reagują na obciążenie poznawcze lub poziomy uwagi.
Dziedzina ta jest również stosowana w badaniach konsumenckich, nauce o sporcie i wydajności pracy, aby lepiej zrozumieć podejmowanie decyzji, motywację, zmęczenie i koncentrację. Poprzez powiązanie aktywności mózgu z zachowaniem w rzeczywistym świecie, neuronauka poznawcza dostarcza naukowej podstawy do optymalizacji, jak ludzie uczą się, pracują i współdziałają z technologią.
Neuronauka poznawcza
Neuronauka poznawcza to poddziedzina neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości, zwłaszcza w odniesieniu do związku między strukturami mózgu, aktywnością a funkcjami poznawczymi. Celem jest określenie, jak mózg funkcjonuje i osiąga wydajność. Neuronauka poznawcza jest uznawana za gałąź zarówno psychologii, jak i neuronauki, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi, takimi jak psychiatria i psychologia. Technologie mierzące aktywność mózgu, takie jak funkcjonalne obrazowanie mózgu, mogą dostarczać Insight w obserwacje behawioralne, gdy dane behawioralne są niewystarczające. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na poznawczość.
Neuronauka poznawcza FAQ
Co to jest neuronauka poznawcza?
Sam termin odnosi się do poddziedziny neuronauki, która bada biologiczne procesy leżące u podstaw ludzkiej poznawczości. Ta dziedzina bada połączenia neuronalne w ludzkim mózgu. Pomaga w określeniu, jak mózg osiąga funkcje, które wykonuje. Neuronauka poznawcza jest uważana za dziedzinę interdyscyplinarną, ponieważ łączy nauki biologiczne z naukami behawioralnymi. Technologie badawcze neuronauki, takie jak neuroobrazowanie, mogą dostarczać Insight w określone obszary zachowania, gdy dane behawioralne są niewystarczające.
Przykład neuronauki poznawczej
Badanie eksperymentów z neuronauki poznawczej pomaga zrozumieć tę poddziedzinę w działaniu. Niedawny eksperyment nagrodzony badał rolę dopaminy, neurotransmitera związanego z odczuciami satysfakcji, funkcjonowaniem mózgu i podejmowaniem decyzji. Ludzie muszą być w stanie podejmować decyzje, które przynoszą im korzyść, aby przetrwać. Kiedy podejmujemy decyzję, która prowadzi do nagrody, wzrasta poziom aktywności neuronów dopaminy — a ostatecznie ta reakcja występuje nawet w oczekiwaniu na nagrodę.
Ten proces biologiczny jest powodem, dla którego dążymy do coraz większych nagród, takich jak awanse czy stopnie naukowe, ponieważ większa liczba nagród jest związana z większą szansą na przetrwanie. Podejmowanie decyzji jest przykładem procesu biologicznego wpływającego na procesy poznawcze.
Neuronauka poznawcza i behawioralna
Neuronauka behawioralna odkrywa, jak mózg wpływa na zachowanie, stosując neurobiologię i neurofizjologię do badania mechanizmów fizjologicznych, genetycznych i rozwojowych. Jak sugeruje nazwa, ta poddziedzina jest łącznikiem między neuronauką a zachowaniem. Neuronauka behawioralna koncentruje się na komórkach nerwowych, neurotransmiterach i szlakach neuronalnych, aby zbadać procesy biologiczne leżące u podstaw zarówno normalnego, jak i nieprawidłowego zachowania.
Jednym z głównych celów neuronauki poznawczej jest identyfikacja niedoborów w układach neuronalnych, które oznaczają różne zaburzenia psychiatryczne i neurodegeneracyjne. Naukowcy zajmujący się neuronauką poznawczą mają tendencję do posiadania doświadczenia w psychologii eksperymentalnej, neurobiologii, neurologii, fizyki i matematyki.
Nauka o poznaniu vs neuronauka
Nauka o poznaniu to naukowe badanie myślenia, uczenia się i ludzkiego umysłu. Jest to dziedzina interdyscyplinarna, która łączy pomysły i metody z neuronauki, neuropsychologii, psychologii, informatyki, lingwistyki i filozofii. Czerpie z rozwoju badań w neuronauce. Ogólnym celem nauki o poznaniu jest scharakteryzowanie natury ludzkiej wiedzy – jej form i treści – oraz sposób, w jaki ta wiedza jest używana, przetwarzana i zdobywana. Obejmuje wiele poziomów analizy, od mechanizmów uczenia się i podejmowania decyzji na niskim poziomie po logiczne planowanie na wysokim poziomie; od szlaków neuronalnych do modularnej organizacji mózgu.
Neuronauka to naukowe badanie układu nerwowego. Rozwinęła się jako gałąź biologii, ale szybko przekształciła się w dziedzinę interdyscyplinarną czerpiącą z takich dyscyplin jak psychologia, informatyka, statystyka, fizyka, filozofia i medycyna. Zakres neuronauki rozszerzył się. Obecnie obejmuje różne podejścia stosowane do badania modeli molekularnych, rozwojowych, strukturalnych, funkcjonalnych, ewolucyjnych, medycznych i obliczeniowych układu nerwowego.
Przed latami 80. interakcje między neuronauką a nauką o poznaniu były rzadkie. Interdyscyplinarne badania nagrodzone Brain Prize 2014, Nagrodą Nobla 2014 i Brain Prize 2017 pomogły w rozszerzeniu uznania wspólnych wkładów tych dwóch dziedzin do siebie nawzajem.
Historia neuronauki poznawczej
Neuronauka poznawcza to interdyscyplinarna dziedzina badań, która wyłoniła się z neuronauki i psychologii. W tych dyscyplinach nastąpiło kilka etapów, które zmieniły sposób, w jaki badacze podchodzili do swoich badań i które doprowadziły do pełnej stabilizacji tej dziedziny.
Chociaż zadaniem jej jest opisanie, jak mózg tworzy umysł, historycznie rozwijała się poprzez badanie, jak określony obszar mózgu wspiera daną zdolność umysłową.
Ruch frenologiczny nie potrafił dostarczyć naukowego fundamentu dla swoich teorii i został odrzucony. Pogląd o agregacie, oznaczający, że wszystkie obszary mózgu uczestniczyły w całym zachowaniu, również został odrzucony w wyniku mapowania mózgu. Być może pierwsza poważna próba lokalizacji funkcji umysłowych do określonych obszarów ludzkiego mózgu była przeprowadzona przez Brocę i Wernickego. To w większości osiągnięto poprzez badanie wpływu urazów na różne części mózgu na funkcje psychologiczne. Te badania stanowiły podstawę dla neuropsychologii, jednej z ważnych dziedzin badawczych, która zaczęła ustanawiać związki między zachowaniem a jego neuralnymi substratami.
Mapowanie mózgu zaczęło się od eksperymentów Hitziga i Fritscha opublikowanych w 1870 roku. Te badania stanowiły fundament badań, które były rozwijane poprzez metody takie jak tomografia pozytonowa (PET) i funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI). Nagroda Nobla z roku 1906 uznała podstawową pracę Golgiego i Cajal nad doktryną neuronów.
Kilka odkryć w XX wieku nadal posuwało tę dziedzinę naprzód. Odkrycia takie jak odkrycie kolumn dominacji wzrokowej, rejestrowanie pojedynczych komórek nerwowych w zwierzętach oraz koordynacja ruchów głowy i oczu były głównymi wkładami. Psychologia eksperymentalna była znacząca w fundamentach neuronauki poznawczej. Odkrycia obejmują demonstrację, że niektóre zadania są realizowane przez różne etapy przetwarzania, badanie uwagi i pojęcie, że dane behawioralne same w sobie nie dostarczają wystarczającej ilości informacji, aby wyjaśnić procesy umysłowe. W rezultacie, niektórzy psychologowie eksperymentalni zaczęli badać neuronne podstawy zachowania.
Książka z roku 1967, zatytułowana Cognitive Psychology autorstwa Ulrica Neissera, poinformowała o dyskusji z roku 1956 na Massachusetts Institute of Technology, gdzie George A. Miller, Noam Chomsky i Newell & Simon przedstawili istotne dokumenty. W tym czasie termin "psychologia" zaczynał wychodzić z mody, a naukowcy coraz częściej odnosi się do "nauki o poznaniu". Sam termin neuronauka poznawcza został ukuty przez Michaela Gazzaniga i psychologa poznawczego George'a Armitage Millera, co ciekawe, podczas wspólnego przejazdu taksówką w 1976 roku.
Neuronauka poznawcza zaczęła integrować nowo powstałą teoretyczną podstawę nauki o poznaniu, która wyłoniła się w latach 50. i 60., z podejściami w psychologii eksperymentalnej, neuropsychologii i neuronauce. Neuronauka została formalnie uznana za jedną zjednoczoną dyscyplinę w 1971 roku. W XX wieku ewoluowały nowe technologie, które są obecnie podstawą metodologii neuronauki poznawczej, w tym EEG (EEG człowieka 1920), MEG (1968), TMS (1985) i fMRI (1991).
Ostatnio zestaw badań przesunął się od lokalizacji obszarów mózgu dla określonych funkcji w dorosłym mózgu z wykorzystaniem jednej technologii. Badania eksplorują interakcje między różnymi obszarami mózgu, wykorzystując wiele technologii i podejść do zrozumienia funkcji mózgu oraz stosowanie podejść komputerowych. Postępy w nieinwazyjne funkcjonalne obrazowanie mózgu i związane z tym metody analizy danych umożliwiły stosowanie bardzo naturalistycznych bodźców i zadań w badaniach z dziedziny neuronauki poznawczej.
Co to jest psychologia neuronauki poznawczej?
Neuronauka poznawcza to badanie, jak mózg umożliwia działanie umysłu. Nauka o mózgu bada, jak indywidualne neurony działają i komunikują się, aby formować złożone architektury neuronalne, które stanowią ludzki mózg. Nauka o poznaniu wykorzystuje metody eksperymentalne psychologii poznawczej i sztucznej inteligencji do tworzenia i testowania modeli wyższego poziomu poznania, takich jak myślenie i język. Neuronauka poznawcza łączy te dwa obszary. Mapuje wyższego poziomu funkcje poznawcze na znane architektury mózgu i znane tryby przetwarzania neuronalnego. Jeden kierunek badań zajmuje się badaniem zadań psychologii poznawczej w celu lepszego zrozumienia pacjentów z uszkodzeniem mózgu i jak zdrowy mózg zmienia się wraz z wiekiem.
Czy EMOTIV oferuje produkty dla neuronauki poznawczej?
EMOTIV oferuje kilka produktów dla neuronaukowców poznawczych, badania konsumenckie, wydajność poznawczą, neuroobrazowanie i zastosowania technologii sterowanej mózgiem. Rozwiązania neuronauki EMOTIV obejmują oprogramowanie do obliczeniowej neuronauki poznawczej, oprogramowanie BCI oraz technologię sprzętu EEG.
EmotivPro to rozwiązanie oprogramowania dla neuronauki poznawczej i edukacji, umożliwiające użytkownikom analizowanie danych EEG, wyświetlanie nagrań EEG w czasie rzeczywistym i oznaczanie zdarzeń. EmotivBCI to oprogramowanie interfejsu mózg-komputer, które można bezpośrednio wdrożyć w komputerze. EMOTIV ma także dodatkowe narzędzie — oprogramowanie do wizualizacji mózgu BrainViz.
Produkty EMOTIV dla pomiarów neuronauki poznawczej są uważane za najbardziej ekonomiczne i wiarygodne, z najlepszymi mobilnymi i bezprzewodowymi zestawami słuchawkowymi EEG na rynku. Do użytku komercyjnego zestaw słuchawkowy EMOTIV EPOC X dostarcza dane mózgowe na poziomie profesjonalnym. Czepek EMOTIV EPOC FLEX oferuje wysoką gęstość pokrycia i ruchome czujniki elektroencefalogramu, optymalne dla obliczeniowej neuronauki poznawczej i wykrywania aktywności w układach neuronalnych.
Jakie metody i narzędzia są używane w neuronauce poznawczej?
Neuronauka poznawcza wykorzystuje kombinację eksperymentów behawioralnych, technologii obrazowania mózgu i modelowania komputerowego do badania, jak procesy poznawcze są realizowane w mózgu. Te metody pozwalają badaczom obserwować strukturę mózgu, mierzyć aktywność neuronalną i łączyć tę aktywność z określonymi funkcjami umysłowymi.
Powszechne narzędzia obejmują techniki obrazowania nieinwazyjnego, takie jak elektroencefalografia (EEG), która mierzy aktywność elektryczną na skórze głowy, oraz funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI), które wykrywa zmiany przepływu krwi związane z aktywnością neuronalną. Magnetoencefalografia (MEG) jest również używana do pomiaru pól magnetycznych wytwarzanych przez sygnały neuronalne z wysoką precyzją czasową.
Oprócz obrazowania, badacze używają stymulacji magnetycznej przezczaszkowej (TMS) do tymczasowej zmiany aktywności neuronalnej w docelowych obszarach mózgu, pomagając ustanowić związki przyczynowe między obszarami mózgu a funkcjami poznawczymi. Zadania behawioralne, pomiary czasu reakcji i analiza błędów są łączone z danymi neuronalnymi w celu interpretacji, jak mózg wspiera percepcję, pamięć, uwagę, język i podejmowanie decyzji. Coraz częściej do analizy dużych zbiorów danych i symulacji procesów poznawczych stosuje się modele komputerowe i techniki uczenia maszynowego.
Do czego można wykorzystać neuronaukę poznawczą?
Neuronauka poznawcza ma praktyczne zastosowanie w dziedzinach opieki zdrowotnej, edukacji, technologii i wydajności ludzkiej. W warunkach klinicznych pomaga poprawić diagnozę i leczenie zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, depresja, ADHD i schizofrenia, poprzez identyfikację zakłóceń w układach neuronalnych leżących u podstaw poznawczości.
W edukacji Insight z neuronauki poznawczej dostarcza informacji o strategiach nauki opartych na dowodach, technikach zachowywania pamięci i interwencjach w przypadku trudności w nauce. W technologii i interakcji człowiek-komputer neuronauka poznawcza przyczynia się do rozwoju interfejsów mózg-komputer (BCI), adaptacyjnych interfejsów użytkownika i neurotechnologii, które reagują na obciążenie poznawcze lub poziomy uwagi.
Dziedzina ta jest również stosowana w badaniach konsumenckich, nauce o sporcie i wydajności pracy, aby lepiej zrozumieć podejmowanie decyzji, motywację, zmęczenie i koncentrację. Poprzez powiązanie aktywności mózgu z zachowaniem w rzeczywistym świecie, neuronauka poznawcza dostarcza naukowej podstawy do optymalizacji, jak ludzie uczą się, pracują i współdziałają z technologią.
