認知神経科学：歴史、その研究内容と応用 - ジオグラフィア - 2025

認知神経科学は脳が、統合とプロセスの情報を受信する方法の研究分野です。精神活動の根本的なプロセスを科学的に分析します。具体的には、神経メカニズムが、行動を通じて明らかになる認知機能や心理機能をどのように生み出すかに焦点を当てています。

この分析から、彼は被験者と彼の環境との関係だけでなく、感情、問題解決、知性、思考といった他の根本的な側面の両方を説明しようとします。

脳と心の関係は、これまでで最も重要な哲学的問題の1つです。認知神経科学は、基本的な質問に答えようとします。精神状態は、特定の電気生理学的および化学的特性を持つ一連の細胞からどのようにして発生しますか？

この分野では、科学的でオープンな視点から脳機能を研究しています。言語や記憶などの高次機能を理解するための細胞および分子分析の一部。

認知神経科学は比較的最近の分野であり、神経科学と認知心理学の融合から生まれています。科学の進歩、特にニューロイメージング技術の開発により、知識が補完し合う学際的な科学の出現が可能になりました。

実際には、哲学、心理生物学、神経学、物理学、言語学など、さまざまな分野の知識が含まれています。

認知神経科学の研究の目的は、社会への関心が日々高まっていることを引き起こしています。これは、この分野に特化した研究グループの増加に反映されており、その結果、科学出版物も増加しています。

歴史的背景

認知神経科学の起源は、思想家が心に大きな関心を持っていた古代の哲学にあると考えられます。

アリストテレスは、脳は役に立たない器官であり、それは血液を冷却するためだけに役立つと信じていました。この哲学者は、精神機能の起源は心臓にあると考えています。

ガレン

脳が精神活動の起源であると主張したのは、紀元後2世紀のガレンであったようです。彼は人格と感情が他の器官で生成されたと信じていましたが。

アンドレアスヴェサリウス

しかし、脳と神経系が心と感情の中心であると指摘したのは、16世紀のオランダの医師、アンドレアス・ヴェサリウスでした。これらのアイデアは心理学に大きな影響を与え、ひいては認知神経科学の発展に貢献してきました。

骨相

認知神経科学の歴史におけるもう1つのターニングポイントは、19世紀初頭の横隔膜の出現でした。この疑似科学によれば、人間の行動は頭蓋骨の形状によって決まる可能性があります。

その主要な指数であるフランツジョセフガルとJGスパーツハイムは、人間の脳は35の異なるセクションに分割されていると主張しました。その前提が科学的に証明されていないため、骨相学は批判されてきました。

これらのアイデアから、ローカリゼーション論者と反ローカリゼーション論者（集合場理論）と呼ばれる2つの思考の流れが生まれました。最初のものによると、精神機能は脳の特定の領域に位置しています。

ブローカとウェルニッケ

BrocaとWernickeの貢献は、認知神経科学に不可欠でした。彼らは言語を制御する領域と、これらの病変が失語症をどのように引き起こすかを研究しました。彼らのおかげで、ローカリゼーションのビジョンが広がりました。

反ローカリゼーションまたは集計フィールド理論によれば、脳のすべての領域が精神機能に関与しています。フランスの生理学者Jean Pierre Flourensは動物に対していくつかの実験を行い、大脳皮質、小脳、脳幹が全体として機能していると結論付けることができました。

サンティアゴラモンイカハール

この進化において、サンティアゴラモンイカハールによって開発されたニューロンの教義が基本です。この教義によれば、ニューロンは神経系の最も基本的な部分です。これらは個別の細胞です。つまり、接続して組織を形成することはありませんが、遺伝的および代謝的に他の細胞とは異なります。

20世紀には、実験心理学の進歩も認知神経科学にとって非常に重要でした。特に、一部のタスクが個別の処理フェーズを介して実行されることのデモ。

同様に、ケアに関する研究も妥当です。この時期、観察可能な行動は認知機能を完全に研究するには不十分であると考えられ始めました。むしろ、神経系の機能、行動の根底にあるメカニズムについてより多くの研究が必要でした。

この分野の理論的仮定は、実験心理学、神経心理学、神経科学のアプローチから、1950年代から1960年代の間に定式化されました。

認知神経科学用語

「認知神経科学」という用語は、1970年代後半にジョージミラーとマイケルガザニーガによって作り出されたものであり、人間の認知の生物学的基礎についてコーネル医科大学で組織されたコースに由来しています。

彼の目標はそれの理解を高めることであり、最良のアプローチは同時に脳科学と認知科学の両方の技術を用いて健康な人間の被験者を研究することであったと主張しました。

しかし、この用語の最初の執筆が出版されたのはおそらく1982年までではありませんでした。ポズナー、エンドウ、ボルペによって「認知神経科学：合成科学への発展」と呼ばれていました。

コンピュータの科学

コンピュータサイエンスは認知神経科学に重要な貢献をしてきました。具体的には、人工知能はこの分野に脳機能の説明のための言語を与えました。

人工知能の目標はインテリジェントな動作を持つマシンを構築することであるため、これを達成するための最初のステップは、これらのプロセスの階層をプログラムするインテリジェントな動作のプロセスを決定することです。

計算は、脳のマッピングと密接に関連しています。このため、脳マッピング技術の出現は、認知神経科学の方法論の進歩における基本的な側面でした。とりわけ、機能的磁気共鳴画像法と陽電子放出断層撮影法の開発。

これは、認知心理学者が脳機能を研究するための新しい実験的戦略を作成することを可能にしました。

認知神経科学の研究分野

脳のMRI

-分子分析：精神プロセスの機能を詳細に知るためには、分子とそれらの相互作用の役割を研究する必要があります。認知神経科学は、神経インパルスの分子基盤、神経伝達物質の生理学、および依存性物質に関与する分子メカニズムについて説明しようとしています。

-細胞分析：認知神経科学は、その主要な研究細胞としてニューロンを持っています。したがって、それらの機能、タイプ、他のニューロンとの相互作用、生涯を通じてどのように発達するかなどを知ることが重要です。

-ニューラルネットワーク分析：認知と感情のプロセスの基礎となる活動ネットワークを構成するニューロンのセットの研究です。循環器系、視覚系、聴覚系、運動系などに関わる神経回路を解析します。

-行動分析：ここでは、記憶などの複雑な行動、空腹や性別などの動機付けの行動、覚醒または睡眠などを可能にする神経系の機能について説明します。

-認知分析：この分析は、言語、推論、実行管理、想像力などの高次精神機能のパフォーマンスを可能にする神経プロセスを理解することを意味します。

脳の損傷によって引き起こされる認知障害のある患者の研究も、認知神経科学にとって不可欠です。これは、健康な脳と障害のある脳を比較するためです。したがって、影響を受けた無傷の認知プロセスと関与する神経回路について結論を出すことができます。

認知神経科学の応用

認知神経科学は人間の心を理解する上で基本的な役割を果たす。

脳の物理的機能に関連付けられ補完される認知機能の知識により、人間の心の働き方に関する新しい理論を作成できます。

これにより、認知機能に影響を与える特定の障害または傷害が発生したときに何が起こるかを知ることができます。

この知識の増加により、学習方法、統合失調症、不安神経症、精神障害、睡眠障害、双極性障害、記憶障害などの障害の治療法を完成させることもできます。

一方、認知神経科学は、認知プロセスがどのように生成され、順序付けられるかを知るための研究に役立ちます。

多くの専門家がこの知識を使用して、学校でより優れた教育戦略をプログラミングしたり（神経教育）、私たちを魅了する広告をデザインしたり（ニューロマーケティング）、さらには運動パフォーマンスを改善したりしています。

神経科学と認知心理学

認知心理学は、一般的な行動主義への反応として20世紀半ばに登場しました。行動主義は、精神プロセスは観察できなかったが、具体的な実験を通じて間接的に科学的に研究できると擁護した。

タスクのパフォーマンスや反応時間などのいくつかの変数は、精神機能に関する証拠を生成しました。これにより、さまざまな理論モデルから進化した知識のソースが生成されました。

しばらくの間、認知神経心理学と神経科学は異なる方法で進歩しました。最初はどこにではなくどのように焦点を当てて以来、解剖学的構造の研究は神経生理学者の手に委ねられていたからです。

ソフトフェアハードウェア

この違いは、コンピュータシステムのソフトウェアとハ​​ードウェアの違いと似ています。コンピュータプログラムは、それが実行されるハードウェアまたは材料システムに依存しない操作ロジックを持っています。

ソフトウェアの動作を記述するハードウェアの性質がなくても、同じコンピュータープログラムを異なるコンピューターにインストールできます。この見方は非常に単純であり、一部の心理学者は神経系の分析は心理的機能に関する情報を提供しないと考えるようになりました。

この視点は、最新の科学的進歩によって歪められています。現在、認知神経科学の学際的なビジョンがそのさらなる発展につながると述べられています。神経科学と認知心理学は、排他的な分野というより補完的なものです。

ニューロイメージング技術

ニューロイメージング技術から得られるデータは、既存のデータよりも多くの価値を生み出す変数です。したがって、精神機能を研究する場合、筋肉の筋電図応答、皮膚の電気的接続などの値があります。

陽電子放射断層撮影と機能的磁気共鳴画像は、脳の血行力学的変化の評価を提供します。脳磁図技術によって提供される他のデータに加えて。

同様に、伝統的な認知的アプローチは、複雑な精神機能全体を説明するには不十分であることが示されています。したがって、認知神経科学によって提供される学際的なアプローチを必要とする多くの関係があるため、ソフトウェアとハ​​ードウェアを根本的に区別することはできません。

同様に、認知心理学は神経科学に貢献することがたくさんあります。それはそれを豊かにし、脳スキャンから得られたデータの理論的アプローチに貢献します。

認知的および感情的なプロセスの説明

したがって、認知神経科学は脳の解剖学的および生理学的研究だけではありません。むしろ、その目的は、認知的および感情的なプロセスの物質的な基礎を説明することです。

心理学には、人間の行動や精神活動を説明するための優れたツールと理論モデルがあり、神経科学に多大な貢献をすることができます。したがって、データセット全体は一貫した理論から説明でき、研究として役立つ新しい仮説につながる可能性があります。

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