» کتاب علوم اعصاب شناختی مایکل گازانیگا
»» قسمت ۲ بخش اول: تاریخچه تحقیقات دربارهٔ ذهن
۱.۳ داستان روانشناختی
پزشکان اولین پیشگامانی بودند که در مورد نحوه عملکرد مغز مطالعه کردند. در سال ۱۸۶۸ یک چشم پزشک هلندی، فرانسیسکو داندرز (Franciscus Donders)، اولین کسی بود که روش رایجی را برای استفاده از تفاوت در زمان واکنش برای استنتاج تفاوت در پردازش شناختی پیشنهاد کرد (داندرز، ۱۸۶۸/۱۹۶۹). او پیشنهاد کرد که تفاوت بین مدت زمان لازم برای واکنش به نور و زمان لازم برای واکنش به یک رنگ خاص نور، مدت زمان لازم برای فرآیند شناسایی یک رنگ است. روانشناسان شروع به استفاده از این رویکرد کردند و ادعا کردند که می‌توانند ذهن را با اندازه‌گیری رفتار مطالعه کنند و روانشناسی تجربی (experimental psychology) متولد شد.
قبل از شروع علم روانشناسی تجربی، ذهن در حیطه فیلسوفانی بود که در مورد ماهیت دانش و چگونگی شناخت ما از چیزها شگفت‌زده می‌شدند. فیلسوفان دو موضع اصلی داشتند: عقل‌گرایی (rationalism) و تجربه‌گرایی (empiricism). عقل گرایی از دوره روشنگری رشد کرد و معتقد بود که تمام دانش را می‌توان تنها از طریق استفاده از عقل به دست آورد: حقیقت، عقلی است نه حسی. بنابراین، عقل‌گرایان از طریق تفکر، باورهای واقعی را تعیین می‌کنند و باورهایی را رد می‌کنند که اگرچه ممکن است آرامش بخش باشند، اما غیرقابل پشتیبانی و حتی خرافه هستند. در میان روشنفکران و دانشمندان، عقل‌گرایی جایگزین دین شد و تنها راه اندیشیدن در مورد جهان شد. این دیدگاه، به هر شکلی، به‌ویژه توسط رنه دکارت (René Descartes)، باروخ اسپینوزا (Baruch Spinoza)، و گوت فرید لایبنیتس (Gott fried Leibniz) تأیید شد.
اگرچه عقل‌گرایی اغلب با تفکر منطقی (logical thinking)، یکسان در نظر گرفته می‌شوند، اما این دو یکسان نیستند. عقل‌گرایی چنین موضوعاتی را معنای زندگی می‌داند، در حالی که منطق این گونه نیست. منطق صرفاً بر استدلال استقرایی (inductive reasoning)، آمار (statistics)، احتمالات (probabilities) و موارد مشابه متکی است و به حالات ذهنی شخصی مانند شادی، منفعت شخصی (self-interest,) و خیر عمومی (public good) نمی‌پردازد. هر فردی این مسائل را متفاوت ارزیابی می‌کند و در نتیجه، یک تصمیم عقلایی پیچیده‌تر از یک تصمیم منطقی ساده است.
در مقابل، تجربه‌گرایی این ایده است که تمام دانش از تجربه حسی ناشی می‌شود، که مغز زندگی را به صورت یک لوح خالی آغاز می‌کند (brain begins life as a blank slate). تجربه حسی دقیق، ایده‌ها و مفاهیم ساده را تولید می‌کند. هنگامی که ایده‌های ساده با یکدیگر تعامل می‌کنند و با یکدیگر مرتبط می‌شوند، ایده‌ها و مفاهیم پیچیده در سیستم دانش فرد ایجاد می‌شود. فیلسوفان بریتانیایی – از توماس هابز (Thomas Hobbes) در قرن هفدهم، تا جان لاک (John Locke) و دیوید هیوم (David Hume)، تا جان استوارت میل (John Stuart Mill) در قرن نوزدهم – همگی بر نقش تجربه تأکید داشتند. پس جای تعجب نیست که یک مکتب اصلی روانشناسی تجربی از این دیدگاه تداعی‌گرایانه (associationist view) برخاسته است. انجمن‌های روانشناختی معتقد بودند که مجموع تجربه یک فرد مسیر رشد ذهنی را تعیین می‌کند.
یکی از اولین دانشمندانی که تداعی‌گرایی (associationism) را مطالعه کرد، روانشناس آلمانی هرمان ابینگهاوس (Hermann Ebbinghaus) بود که در اواخر دهه ۱۸۰۰ آشکار ساخت که فرآیندهای پیچیده‌ای مانند حافظه را می‌توان اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل کرد. او رهبری خود را از سایکوفیزیکدانان بزرگ (great psychophysicist) مانند گوستاو فچنر (Gustav Fechner) و ارنست‌هاینریش وبر (Ernst Heinrich Weber) گرفت، که سخت مشغول کار بودند تا ویژگی‌های فیزیکی چیزهایی مانند نور و صدا را به تجربیات روانی که در مشاهده‌گر (observer) ایجاد می‌کنند مرتبط کنند. این اندازه‌گیری‌ها دقیق و قابل تکرار بودند. ابینگهاوس یکی از اولین کسانی بود که فهمید فرآیندهای ذهنی مانند حافظه که بیشتر درونی هستند، نیز قابل اندازه‌گیری هستند (به فصل ۹ مراجعه کنید).
چه‌بسا تک‌نگاری ادوارد ثورندایک (Edward Thorndike) روانشناس آمریکایی در سال ۱۹۱۱ بر شکل‌دهی دیدگاه تداعی‌گرایانه کارآمدتر بود (شکل ۱.۱۶). او مشاهدات خود را در آن توضیح داد که پاسخی که به دنبال آن یک پاداش به ارگانیسم می‌رسد، به‌عنوان یک پاسخ همیشگی و عادی (habitual response) در ارگانیسم نقش می‌بندد. اگر هیچ پاداشی به دنبال پاسخ نبود، پاسخ ناپدید می‌شد. بنابراین، پاداش‌ها مکانیسمی برای ایجاد یک پاسخ سازگارتر (adaptive response) فراهم کردند.
شکل ۱.۱۶ ادوارد لی ثورندایک (۱۹۴۹-۱۸۷۴)
تداعی‌گرایی تبیین روانشناختی رفتار شد و به زودی جان بی واتسون (John B. Watson) روانشناس رفتاری آمریکایی (شکل ۱.۱۷) بر این حوزه مسلط شد. او پیشنهاد کرد که روانشناسی تنها زمانی می‌تواند عینی باشد که مبتنی بر رفتار قابل مشاهده باشد. او روش‌های ابینگهاوس را رد کرد و اعلام کرد که باید از تمام صحبت‌های مربوط به فرآیندهای ذهنی که نمی‌توان آنها را به طور عمومی مشاهده کرد، اجتناب کرد. این ایده‌ها به موضع روش شناختی رفتارگرایی (behaviorism) تبدیل شدند.
شکل ۱.۱۷ (a) جان بی. واتسون (۱۹۵۸-۱۸۷۸). (b) واتسون و «آلبرت کوچولو»، کانون مطالعه در یکی از آزمایش‌های ترس‌آور واتسون.
رفتارگرایی به ایده‌ای متعهد شد که به طور گسترده توسط واتسون رایج شد، مبنی بر اینکه او می‌تواند هر نوزادی را به بزرگسالی تبدیل کند که می‌تواند هر کاری را از طناب زدن (tightrope walking) تا جراحی مغز و اعصاب (neurosurgery) انجام دهد. او اعلام کرد که یادگیری کلید است، و همه تجهیزات عصبی مشابهی دارند که یادگیری می‌تواند بر اساس آنها ساخته شود. روانشناسی آمریکایی با توجه به احساس برابری آمریکایی، از این تصور که مغز به‌عنوان صفحه‌ای خالی است که بر یادگیری و تجربه استوار است، سرگردان بود. اگر چه شاگردان لوح خالی و رفتارگرایی خوش نیت بودند، یک سوگیری رفتارگرایانه-تداعی‌گرایانه (behaviorist–associationist) رخنه کرده بود، و هر بخش روانشناسی برجسته در کشور توسط افرادی اداره می شد که این دیدگاه را داشتند. رفتارگرایی علیرغم این موضع که قبلاً به خوبی تثبیت شده بود – که ابتدا توسط دکارت (Descartes)، لایبنیتس (Leibniz)، امانوئل کانت (Immanuel Kant)، چارلز داروین (Charles Darwin) و دیگران بیان شد – ادامه یافت که پیچیدگی در ارگانیسم انسان وجود دارد. اطلاعات حسی صرفاً داده‌هایی هستند که ساختارهای ذهنی پیشین بر اساس آن عمل می‌کنند. این ایده ای است که امروزه بر روانشناسی غالب است، در آن عصر طلایی با آرامش مطرح شد و بعداً فراموش شد یا نادیده گرفته شد.
با این حال، روانشناسان در بریتانیا و کانادا با تعصب رفتارگرایانه موافق نبودند و مونترال به کانونی برای ایده‌های جدید در مورد چگونگی شکل‌دهی زیست‌شناسی به شناخت و رفتار تبدیل شد. در سال ۱۹۲۸ وایلدر پنفیلد (Wilder Penfield) (شکل ۱.۱۸)، یک آمریکایی که با شرینگتون (Sherrington) در آکسفورد در رشته آسیب‌شناسی عصبی تحصیل کرده بود، اولین جراح مغز و اعصاب آن شهر شد. پنفیلد با همکاری هربرت جاسپر (Herbert Jasper) روش مونترال (Montreal procedure) را برای درمان صرع اختراع کرد که در آن نورون‌های مغزی که تشنج را ایجاد می‌کردند با جراحی از بین برد. او برای تعیین اینکه کدام سلول‌ها را از بین ببرد، بخش‌های مختلف مغز را با پروب‌های الکتریکی (electrical probes) تحریک کرد و نتایج را روی بیماران مشاهده کرد، در هنگام این عمل، بیماران بیدار بودند و تنها با بی‌حسی موضعی روی میز عمل دراز کشیده بودند. از این مشاهدات، او توانست نقشه‌هایی از قشر حسی و حرکتی مغز ایجاد کند (پنفیلد و جاسپر، ۱۹۵۴)، که پیش‌بینی‌های توپوگرافی جان هاگلینگ جکسون از بیش از نیم قرن قبل را تأیید می‌کند.
شکل ۱.۱۸ وایلدر پنفیلد (۱۹۷۶-۱۸۹۱).
به پنفیلد یک روانشناس نوا اسکوشیایی به نام دونالد هب (شکل ۱.۱۹) پیوست تا تأثیرات جراحی مغز و آسیب را بر عملکرد مغز مطالعه کند. هب متقاعد شد که عملکرد مغز رفتار را توضیح می‌دهد و نمی‌توان روانشناسی و زیست شناسی یک موجود زنده را از هم جدا کرد. اگرچه این ایده – که مدام مطرح شده است، اما در چند صد سال گذشته بارها و بارها نادیده گرفته شده بود – اکنون به خوبی پذیرفته شده است، هب در آن زمان یک آدم مستقل بود.
شکل ۱.۱۹ دونالد اولدینگ هب
او در سال ۱۹۴۹ کتابی به نام سازمان رفتار: یک نظریه عصب روانشناختی منتشر کرد که دنیای روانشناسی را تکان داد. او در آن فرض کرد که یادگیری یک مبنای بیولوژیکی دارد. مانترای معروف علوم اعصاب «نورون‌هایی که باهم فعال می‌شوند، به هم وابسته می‌شوند». چکیده پیشنهادی او است مبنی بر اینکه نورون‌ها می‌توانند با هم در یک واحد پردازش منفرد تجمیع شوند و اینکه الگوهای ارتباط این واحدها، الگوریتم‌های همیشه در حال تغییری را تشکیل می‌دهند که پاسخ مغز به یک محرک را تعیین می‌کنند. او خاطرنشان کرد که مغز همیشه فعال است، نه فقط زمانی که توسط یک تکانه تحریک می‌شود، و ورودی‌های محیط بیرون فقط می‌توانند فعالیت مداوم مغز را تغییر دهند. تئوری هب متعاقباً در طراحی شبکه‌های عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت.
برندا میلنر، دانشجوی هب و فارغ التحصیل بریتانیایی (شکل ۱.۲۰) مطالعات رفتاری را بر روی بیماران پنفیلد، هم قبل و هم بعد از جراحی آنها ادامه داد. هنگامی که بیماران پس از جراحی شروع به شکایت در مورد کاهش نسبی حافظه کردند، میلنر علاقه‌مند شد و اولین کسی بود که شواهد تشریحی و فیزیولوژیکی مبنی بر وجود چندین سیستم حافظه ارائه کرد. برندا میلنر یکی از اولین زنان در صف طولانی زنان تأثیرگذار در این زمینه است.
شکل ۱.۲۰ برندا میلنر (-۱۹۱۸)
پایان واقعی تسلط رفتارگرایی و روانشناسی محرک-واکنش در ایالات متحده تا اواخر دهه ۱۹۵۰ اتفاق نیفتاد، یعنی زمانی که روانشناسان شروع به تفکر بر اساس شناخت کردند، نه فقط رفتار. جورج میلر (شکل ۱.۲۱)، که یک رفتارگرای تایید شده بود، در دهه ۱۹۵۰ تغییری در ذهن داشت. او در سال ۱۹۵۱ کتابی تأثیرگذار با عنوان زبان و ارتباطات نوشت و در مقدمه آن اشاره کرد: «تورش، رفتارگرایانه است». یازده سال بعد، در سال ۱۹۶۲، او کتاب دیگری به نام روانشناسی، علم زندگی ذهنی نوشت – عنوانی که نشان دهنده رد کامل این ایده است که روانشناسی باید فقط رفتار را مطالعه کند.
شکل ۱.۲۱ جورج ای میلر (۲۰۱۲-۱۹۲۰).
پس از تأمل، میلر تشخیص داد که تاریخ دقیق رد رفتارگرایی و بیداری شناختی او ۱۱ سپتامبر ۱۹۵۶ در دومین سمپوزیوم نظریه اطلاعات، که در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) برگزار شد، بود. آن سال برای چندین رشته سال پرباری بود. در علوم کامپیوتر، آلن نیوول و هربرت سایمون با موفقیت زبان پردازش اطلاعات ۱ را معرفی کردند، برنامه ای قدرتمند که اثبات قضایای منطقی را شبیه سازی می‌کرد. استاد رایانه، جان فون نویمان، سخنرانی‌های سیلیمن را درباره سازمان‌دهی عصبی نوشت، که در آن، این احتمال را در نظر گرفت که فعالیت‌های محاسباتی مغز شبیه به یک کامپیوتر بسیار موازی باشد. یک جلسه معروف در مورد هوش مصنوعی در کالج دارتموث برگزار شد، جایی که ماروین مینسکی، کلود شانون (معروف به پدر نظریه اطلاعات) و بسیاری دیگر در آنجا حضور داشتند.
در روانشناسی هم اتفاقات بزرگی در حال رخ دادن بود. تشخیص سیگنال و تکنیک‌های رایانه‌ای که در جنگ جهانی دوم برای کمک به وزارت دفاع ایالات متحده برای شناسایی زیردریایی‌ها توسعه یافتند، اکنون توسط روانشناسان جیمز تانر و جان سوتس برای مطالعه ادراک استفاده می‌شوند. در سال ۱۹۵۶، میلر مقاله کلاسیک و سرگرم کننده خود را با عنوان «عدد جادویی هفت، به علاوه یا منهای دو» منتشر کرد، که در آن آزمایشی را توصیف کرد که محدودیتی را برای مقدار اطلاعاتی که می‌توانیم در حافظه کوتاه‌مدت نگه‌داریم (حدود هفت مورد) نشان دهد. میلر به این نتیجه رسید که مغز، در میان چیزهای دیگر، یک پردازشگر اطلاعات است و با شکستن پیوندهای رفتارگرایی، دریافت که محتویات ذهن قابل مطالعه است و «انقلاب شناختی» را به حرکت در می‌آورد.
در همان سال، میلر همچنین با نسخه ای مقدماتی از ایده‌های نوام چامسکی زبان شناس در مورد نظریه‌های نحوی مواجه شد (شکل ۱.۲۲؛ برای بررسی، چامسکی، ۲۰۰۶ را ببینید). چامسکی در مقاله‌ای با عنوان «سه مدل برای توصیف زبان» نشان داد که چگونه پیش‌بینی‌پذیری متوالی گفتار از پایبندی به قواعد دستوری ناشی می‌شود و نه احتمال‌گرایی. به عنوان مثال، در حالی که کودکان فقط در معرض مجموعه محدودی از نظم‌های کلمات هستند، می‌توانند جمله و ترتیب کلماتی را که قبلاً هرگز نشنیده‌اند، ارائه دهند. آنها آن جمله جدید را با استفاده از تداعی‌هایی که از مواجهه قبلی با ترتیب کلمات ایجاد شده بود جمع‌آوری نکردند. پیام عمیق چامسکی، که میلر به دست آورد، این بود که نظریه یادگیری – یعنی تداعی‌گرایی، که در آن زمان به شدت توسط رفتارگرا بی‌اف اسکینر حمایت می‌شد – به هیچ وجه نمی‌تواند توضیح دهد که کودکان چگونه زبان را یاد می‌گیرند. پیچیدگی زبان در مغز ساخته شده بود و بر اساس قوانین و اصولی اجرا می‌شد که فراتر از همه مردم و همه زبان‌ها بود. فطری و جهانی بود.
شکل ۱ ۲۲ نوام چامسکی
بنابراین، در ۱۱ سپتامبر ۱۹۵۶، پس از یک سال توسعه بزرگ و تغییر نظریه، میلر دریافت که اگرچه رفتارگرایی نظریه‌های مهمی برای ارائه دارد، اما نمی‌تواند همه یادگیری‌ها را توضیح دهد. سپس برای درک مفاهیم روانشناختی نظریات چامسکی، با استفاده از روش‌های تست روانشناختی، طرحی با چامسکی تدوین شد و رشته روانشناسی شناختی متولد شد. هدف نهایی میلر این بود که بفهمد مغز چگونه به عنوان یک کل، یکپارچه کار می‌کند – درک عملکرد مغز و ذهن خودآگاهی که تولید می‌کند. بسیاری مأموریت او را دنبال کردند و چند سال بعد یک دانش جدید متولد شد: علوم اعصاب شناختی.
مشخصهٔ علوم اعصاب شناختی این است که از یک اینسالاتا میتا (“سالاد مخلوط”) از رشته‌های مختلف تشکیل شده است. میلر به دنیای زبان شناسی و علوم کامپیوتر سرکی کشید و رازگشایی‌هایی در مورد روانشناسی و علوم اعصاب ارائه کرد. در همین راستا، در دهه ۱۹۷۰، پاتریشیا گلدمن راکیچ (شکل ۱.۲۳) یک تیم چند رشته ای از افرادی را گرد هم آورد که در بیوشیمی، آناتومی، الکتروفیزیولوژی، فارماکولوژی و رفتار کار می‌کردند. او در مورد یکی از سیستم‌های حافظه برندا میلنر، حافظه فعال کنجکاو بود و تصمیم گرفت که ادعای رفتارگرایان مبنی بر اینکه عملکرد شناختی برتر قشر پیش پیشانی قابل مطالعه نیست را نادیده بگیرد. در نتیجه، او اولین توصیف از مدار قشر پیش‌فرونتال و چگونگی ارتباط آن با حافظه فعال را ارائه کرد (گلدمن-راکیک، ۱۹۸۷).
شکل ۱ ۲۳ پاتریشیا گلدمن راکیک
بعدها، گلدمن راکیک کشف کرد که سلول‌های منفرد در قشر پیش‌فرونتال به وظایف حافظه خاصی مانند به خاطر سپردن یک چهره یا یک صدا اختصاص دارند. او همچنین اولین مطالعات را در مورد تأثیر دوپامین بر روی قشر پیش‌فرونتال انجام داد. یافته‌های او باعث تغییر فاز در درک بسیاری از بیماری‌های روانی شد – از جمله اسکیزوفرنی، که قبلاً تصور می‌شد نتیجه فرزندپروری بد است.
۱.۴ ابزار علوم اعصاب
تغییرات در تکانه‌های الکتریکی، نوسانات در جریان خون، و تغییر در استفاده از اکسیژن و گلوکز، نیروهای محرکه فعالیت مغز هستند. آنها همچنین پارامترهایی هستند که در روش‌های مختلف مورد استفاده برای مطالعه نحوه پشتیبانی فعالیت‌های ذهنی توسط عملکردهای مغز، اندازه‌گیری و تحلیل می‌شوند. پیشرفت‌های فناوری و ابداع این روش‌ها ابزارهایی را برای دانشمندان علوم اعصاب شناختی فراهم کرده است تا بررسی کنند که چگونه مغز ذهن را قادر می‌سازد. بدون این ابزار، اکتشافات انجام شده در ۳۰ سال گذشته ممکن نبود. در این بخش، تاریخچه مختصری از افراد، ایده‌ها و آن سوی اختراعات برخی از تکنیک‌های غیرتهاجمی مورد استفاده در علوم اعصاب شناختی ارائه می‌کنیم. بسیاری از این روش‌ها با جزئیات بیشتر در فصل ۳ مورد بحث قرار گرفته اند.
الکتروانسفالوگرافی
در سال ۱۸۷۵، اندکی پس از اینکه هرمان فون هلمهولتز متوجه شد که در واقع یک موج، ایمپالس الکتریکی است که پیام‌ها را در امتداد آکسون یک عصب منتقل می‌کند، پزشک انگلیسی ریچارد کاتون از یک گالوانومتر برای اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی خود به خودی مداوم از قشر مخ و سطح جمجمه سگ‌ها و میمون‌های زنده استفاده کرد. یک نمونه جذاب تر، «گالوانومتر رشته ای» که توسط یک پزشک هلندی به نام ویلم آینهوون طراحی شده بود، توانست از فعالیت الکتریکی عکسبرداری کند. هانس برگر، روان‌پزشک آلمانی، با استفاده از این دستگاه، مقاله‌ای را منتشر کرد که در آن ضبط‌های جریان الکتریکی مغز انسان در سال ۱۹۲۹ توضیح داده شد. او نوع ثبت را الکتروانسفالوگرام نامید. روش ضبط، الکتروانسفالوگرافی، تنها تکنیک برای مطالعه غیرتهاجمی مغز برای چندین سال باقی ماند.
اندازه‌گیری جریان خون در مغز
آنجلو موسو، فیزیولوژیست ایتالیایی قرن ۱۹، به جریان خون در مغز علاقه‌مند بود و بیمارانی را که در نتیجه جراحی مغز و اعصاب دچار نقص جمجمه شده بودند، مورد مطالعه قرار داد. او نوسان‌ها را هنگام جریان خون از اطراف و از میان قشر مخ این بیماران ثبت کرد (شکل ۱.۲۴) و متوجه شد که در طول فعالیت‌های ذهنی مانند محاسبات ریاضی، نوسان‌های مغز به صورت موضعی افزایش می‌یابد. او استنباط کرد که جریان خون از عملکرد پیروی می‌کند.
شکل ۱.۲۴ دم و دستگاه آزمایشی آنجلو موسو برای اندازه‌گیری نوسان‌های مغز در محل نقص جمجمه مورد استفاده قرار گرفت.
این مشاهدات از دید خارج شد و تا سال ۱۹۲۸ پیگیری نشد، زمانی که فیزیولوژیست عصبی و پزشک جان فولتون، گزارش موردی بیمار والتر ک. را ارائه کرد. این بیمار برای یک ناهنجاری عروقی که در بالای قشر بینایی او قرار داشت مورد ارزیابی قرار گرفت (شکل ۱.۲۵). بیمار اشاره کرد که صدایی در پشت سر خود شنیده است که وقتی از چشمانش استفاده می‌کرد افزایش می‌یابد، اما هنگام استفاده از حواس دیگرش این مورد رخ نمی‌داد. وقتی خون از مجرای تنگش عبور می‌کند، این صدا را تولید می‌کند. فولتون نتیجه گرفت که جریان خون به قشر بینایی با توجه به اجسام اطراف، متفاوت است.
شکل ۱ ۲۵ سر والتر ک نقص جمجمه را در قشر اکسیپیتال نشان می‌دهد.
۲۰ سال دیگر گذشت تا سیمور کتی (شکل ۱.۲۶)، یک پزشک جوان در دانشگاه پنسیلوانیا، متوجه شد که اگر بتوانید خون شریانی را با یک گاز بی‌اثر مانند اکسید نیتروژن پرفیوژن کنید، آنگاه گاز در مغز گردش می‌کند و مستقل از فعالیت متابولیک مغز جذب می‌شود. تجمع آن تنها به پارامترهای فیزیکی قابل اندازه گیری مانند انتشار، حلالیت و پرفیوژن بستگی دارد.
شکل ۱.۲۶ سیمور اس کتی (۲۰۰۰-۱۹۱۵).
با در نظر گرفتن این ایده، او روشی را برای اندازه گیری جریان خون و متابولیسم مغز انسان به طور کلی توسعه داد و با استفاده از روش‌های شدیدتر در حیوانات (آنها را سر بریدند و سپس مغزشان را برداشتند و تجزیه و تحلیل کردند) توانست جریان خون را در مناطق خاصی از مغز اندازه‌گیری کند (لاندو و همکاران، ۱۹۵۵). مطالعات حیوانی او شواهدی را نشان داد که جریان خون مستقیماً با عملکرد مغز مرتبط است. روش و نتایج کتی در توسعه توموگرافی انتشار پوزیترون (که بعداً در این بخش توضیح داده شد) استفاده شد، که از ردیاب‌های رادیواکتیو به جای گاز بی اثر استفاده می‌کند.
توموگرافی محوری کامپیوتری
اگرچه جریان خون برای کسانی که عملکرد مغز را مطالعه می‌کردند مورد توجه بود، داشتن تصاویر آناتومیکی خوب که می‌توانست محل تومورها را مشخص کند، انگیزه پیشرفت‌های دیگر در ابزار دقیق بود. محققین باید تلاش کنند تا بتوانند نماهای سه بعدی از داخل بدن انسان را بدست آورند. در دهه ۱۹۳۰، رادیولوژیست ایتالیایی، الساندرو والبونا، رادیوگرافی توموگرافی را توسعه داد، تکنیکی که در آن مجموعه ای از برش‌های عرضی گرفته می‌شود. ویلیام اولدندورف (۱۹۶۱) عصب‌شناس دانشگاه UCLA با بهبود این تخلیه‌های اولیه، مقاله‌ای نوشت که اولین توصیف مفهوم اساسی را ارائه می‌دهد که بعدها در توموگرافی کامپیوتری (CT) استفاده شد، که در آن یک سری از پرتوهای ایکس عرضی را می‌توان به یک تصویر سه بعدی بازسازی کرد.
ایده اولدندورف تحولی بود، اما او نمی‌توانست تولیدکنندگانی را بیابد که بخواهند از ایده او استفاده کنند. این نیاز به ژرف‌نگری و پول نقد داشت که توسط چهار جوان از لیورپول، شرکت EMI، و گادفری نیوبولد‌هانسفیلد، یک مهندس کامپیوتر که در آزمایشگاه‌های تحقیقات مرکزی EMI کار می‌کرد، فراهم شد. EMI یک شرکت الکترونیکی بود که صاحب رکوردهای کاپیتول و ثبت قرارداد بیتلز بود. هانسفیلد با استفاده از تکنیک‌های ریاضی و اشعه ایکس دو بعدی چندگانه برای بازسازی یک تصویر سه بعدی، اولین اسکنر خود را ایجاد کرد و همانطور که گزارش پیش می‌رود، EMI با پول نقد حاصل از موفقیت بیتلز این هزینه را تامین کرد. هانسفیلد اولین اسکن کامپیوتری محوری (CAT) را در سال ۱۹۷۲ انجام داد. (توجه داشته باشید که اصطلاحات توموگرافی کامپیوتری یا CT و توموگرافی محوری کامپیوتری CAT معادل هستند.)
توموگرافی انتشار پوزیترون و ردیاب‌های رادیواکتیو
در حالی که CAT برای آشکار کردن جزئیات آناتومیک عالی بود، اطلاعات کمی در مورد عملکرد نشان داد. با این حال، محققان دانشگاه واشنگتن از CAT به عنوان پایه ای برای توسعه توموگرافی گسیل پوزیترون (PET)، یک تکنیک برش غیرتهاجمی که می‌تواند اطلاعاتی در مورد عملکرد ارائه دهد، استفاده کردند. مشاهدات و تحقیقات تعداد زیادی از اشخاص در طول سالیان متمادی در آنچه که در نهایت PET امروزی است گنجانده شده است.
توسعه PET با ایزوتوپ‌های رادیواکتیو یا «ردیاب‌ها» که از آن استفاده می‌کند در هم تنیده است. در سال ۱۹۳۴، دانشمند فرانسوی ایرن ژولیوت کوری (شکل ۱.۲۷) و همسرش فردریک ژولیوت کوری، کشف کردند که برخی از هسته‌های اصلی غیر رادیواکتیو پس از این که تحت تابش قرار گیرند، تشعشعات نافذی منتشر می‌کنند. این مشاهدات باعث شد که ارنست اُ. لارنس (مخترع سیکلوترون) و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا، بِرْکْلی متوجه شوند که سیکلوترون می‌تواند برای تولید مواد رادیواکتیو استفاده شود. اگر اشکال رادیواکتیو اکسیژن، نیتروژن یا کربن بتوان تولید کرد، می‌توان آنها را به گردش خون تزریق کرد و در مولکول‌های فعال بیولوژیکی گنجانید. این مولکول‌ها در اندامی متمرکز می‌شوند، جایی که رادیواکتیویته شروع به فروپاشی می‌کند. سپس غلظت ردیاب‌ها را می‌توان در طول زمان اندازه‌گیری کرد و امکان استنباط در مورد متابولیسم را فراهم کرد.
شکل ۱.۲۷ ایرن ژولیوت کوری (۱۹۵۶-۱۸۹۷)
در سال ۱۹۵۰، گوردون براونل در دانشگاه‌هاروارد متوجه شد که واپاشی پوزیترون (یک ردیاب رادیواکتیو) با دو ذره گاما که ۱۸۰ درجه از هم گسیل می‌شوند مرتبط است. این کشف مفید، طراحی و ساخت یک اسکنر پوزیترون ساده با یک جفت آشکارساز یدید سدیم را ممکن کرد. این دستگاه در عرض چند ماه بیماران را از نظر تومورهای مغزی اسکن می‌کرد (Sweet & Brownell, 1953). در سال ۱۹۵۹، دیوید ای کول، دستیار رادیولوژی در دانشگاه پنسیلوانیا که از دوران دبیرستان با پرتوها سروکار داشت (آیا والدینش می‌دانستند؟)، و مهندس روی ادواردز، توموگرافی را با ایزوتوپ‌های رادیویی ساطع کننده گاما ترکیب کردند و اولین تصویر توموگرافی گسیلی را به دست آوردند.
مشکل اکثر ایزوتوپ‌های رادیواکتیو نیتروژن، اکسیژن، کربن و فلوئور این است که نیمه عمر آنها در چند دقیقه اندازه‌گیری می‌شود. هرکسی که می‌خواست از آنها استفاده کند باید سیکلوترون خود را داشته باشد تا به محض ایجاد ایزوتروپ آماده چرخش باشد. اتفاقاً دانشگاه واشنگتن هم یک سیکلوترون داشت که رادیوایزوتوپ اکسیژن-۱۵ (۱۵O) را تولید می‌کرد و هم دو محقق به نام‌های میشل تر-پوگوسیان و ویلیام پاورز که علاقه‌مند به استفاده از آن بودند. آنها دریافتند که وقتی به جریان خون تزریق می‌شود، آب دارای برچسب ۱۵O می‌تواند برای اندازه‌گیری جریان خون در مغز استفاده شود (تر-پوگوسیان و پاورز، ۱۹۵۸).
تر-پوگوسیان (شکل ۱.۲۸) در دهه ۱۹۷۰ با مایکل فلپس (شکل ۱.۲۹)، دانشجوی فارغ التحصیل که کار خود را به عنوان یک بوکسور دستکش طلایی آغاز کرده بود، همراه شد. آنها که در مورد سی تی اشعه ایکس هیجان زده بودند، فکر کردند که می‌توانند این تکنیک را برای بازسازی توزیع درون یک اندام دارای رادیونوکلئید “فیزیولوژیکی” ناپایدار از گسیل‌های آن استفاده کنند. آنها اولین توموگراف گسیل پوزیترون را طراحی کردند و ساختند و روش PETT (توموگرافی ترانس محوری گسیل پوزیترون؛ تر-پوگوسیان و همکاران، ۱۹۷۵) را نامگذاری کردند که بعداً به PET کوتاه شد.
شکل ۱.۲۸ میشل ام. تر-پوگوسیان (۱۹۲۵-۱۹۹۶).
شکل ۱.۲۹ مایکل ای. فلپس (-۱۹۳۹).
یکی دیگر از مولکول‌های مهم از نظر متابولیکی در مغز، گلوکز است. تحت هدایت جوآنا فاولر و آل ولف، با استفاده از سیکلوترون قدرتمند آزمایشگاه ملی بروکهاون، ۲- فلوئوروداکسی-دی-گلوکز (۲FDG) با برچسب ۱۸F ایجاد شد (ایدو و همکاران؛ ۱۹۷۸). فلوئور-۱۸ نیمه عمری دارد که قابل استفاده در تصویربرداری PET است و می‌تواند مقادیر دقیق متابولیسم انرژی در مغز را ارائه دهد. اولین کار با استفاده از PET برای جستجوی همبستگی‌های عصبی رفتار انسان زمانی آغاز شد که فلپس و کول دور هم جمع شدند. آنها با استفاده از ۲FDG روشی را برای تصویربرداری از مصرف گلوکز بافتی ایجاد کردند. فلپس، در یک جهش بینش، آشکارساز گرفتگی و انسداد را اختراع کرد، دستگاهی که در نهایت وضوح فضایی PET را از ۳ سانتی متر به ۳ میلی متر افزایش داد.
تصویربرداری رزونانس مغناطیسی
تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) بر اساس اصل تشدید مغناطیسی هسته ای است که برای اولین بار توسط فیزیکدان ایزیدور رابی در سال ۱۹۳۸ توصیف و اندازه گیری شد. اکتشافاتی که به طور مستقل در سال ۱۹۴۶ توسط فیزیکدانان فلیکس بلوخ در دانشگاه‌هاروارد و ادوارد پرسل در دانشگاه استنفورد انجام شد، درک تشدید مغناطیسی هسته ای به مایعات و جامدات گسترش داد. برای مثال، پروتون‌های موجود در یک مولکول آب وقتی در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند، مانند آهن‌رباهای میله‌ای کوچک در یک راستا قرار می‌گیرند. اگر تعادل این پروتون‌ها با زاپ شدن با پالس‌های فرکانس رادیویی به هم بخورد، ولتاژ قابل اندازه‌گیری در سیم پیچ گیرنده القا می‌شود. ولتاژ در طول زمان به عنوان تابعی از محیط پروتون تغییر می‌کند. تجزیه و تحلیل ولتاژها می‌تواند اطلاعاتی در مورد بافت بررسی شده به دست آورد.
سال ۱۹۷۱ در تعطیلات آخر هفته‌ای، شیمیدان پل لاتربر (شکل ۱.۳۰) در حالی که یک همبرگر فست فود می‌خورد، به افکار بزرگی فکر می‌کرد. او ایده‌های خود را روی دستمال نزدیکش نوشت، و از همین شروع متواضعانه، مدلی نظری را توسعه داد که منجر به اختراع اولین اسکنر تصویربرداری تشدید مغناطیسی، واقع در استونی بروک SUNY (لاتربر، ۱۹۷۳) شد. با این حال، ۲۰ سال دیگر طول کشید تا از MRI برای بررسی عملکرد مغز استفاده شود.
شکل ۱.۳۰ پل لاتربر (۱۹۲۹-۲۰۰۷).
در اوایل دهه ۱۹۹۰، محققان در بیمارستان عمومی‌ماساچوست نشان دادند که پس از تزریق ماده حاجب به جریان خون، تغییرات در حجم خون مغز انسان که توسط دستکاری فیزیولوژیکی جریان خون ایجاد می‌شود، می‌تواند با استفاده از MRI اندازه‌گیری شود (Belliveau و همکاران، ۱۹۹۰). نه تنها تصاویر آناتومیک عالی تولید شد، بلکه می‌توان آنها را با فیزیولوژی مرتبط با عملکرد مغز منطبق کرد. لاتربر در نهایت برنده جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی در سال ۲۰۰۳ برای توسعه نظریه فراسوی MRI شد، اگرچه اولین تلاش او برای انتشار یافته‌هایش توسط مجله نیچر رد شد. او بعداً به طعنه گفت: «شما می‌توانید کل تاریخ علم را در ۵۰ سال گذشته بر اساس مقالاتی که توسط ساینس یا نیچر رد شده اند بنویسید» (وید، ۲۰۰۳).
تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی
هنگامی که PET معرفی شد، پنداشت همگان این بود که افزایش جریان خون به قسمت‌های متفاوت فعال مغز ناشی از نیاز مغز به اکسیژن بیشتر است. افزایش اکسیژن‌رسانی باعث می‌شود تا گلوکز بیشتری متابولیزه شود و بنابراین انرژی بیشتری برای انجام کار در دسترس خواهد بود. اگرچه این ایده منطقی به نظر می‌رسید، اما داده‌های کمی‌برای حمایت از آن در دسترس بود. در واقع، اگر این پیشنهاد درست بود، افزایش جریان خون ناشی از نیازهای عملکردی باید مشابه افزایش مصرف اکسیژن باشد. این بدان معناست که نسبت هموگلوبین اکسیژن دار به هموگلوبین بدون اکسیژن باید ثابت بماند. با این حال، داده‌های PET این فرضیه را تأیید نکردند (رایچل، ۲۰۰۸).
در عوض، پیتر فاکس و مارک ریچل، در دانشگاه واشنگتن، دریافتند که اگرچه فعالیت عملکردی باعث افزایش جریان خون می‌شود، هیچ افزایش متناظری در مصرف اکسیژن وجود ندارد (فاکس و ریچل، ۱۹۸۶). همچنین، گلوکز بیشتری نسبت به مقدار اکسیژن مصرفی پیش بینی شده، استفاده می‌شد (فاکس و همکاران، ۱۹۸۸). چه خبر بود؟ ریچل (۲۰۰۸) نقل می‌کند که به اندازه کافی عجیب است که به صورت تصادفی یک نوشته ناخوانا که در حاشیه یادداشت‌های آزمایشگاهی مایکل فارادی در سال ۱۸۴۵ (فارادی، ۱۹۳۳) سر نخی را ارائه کرد که به حل این معما منجر شد. این لینوس پاولینگ و چارلز کوریل بودند که به نوعی به این سرنخ رسیدند.
فارادی متذکر شده بود که خون خشک شده، مغناطیسی نیست و در حاشیه یادداشت‌هایش نوشته بود که باید خون مایع را بررسی کند. او متحیر شده بود زیرا هموگلوبین حاوی آهن است، عنصری که معمولاً مغناطیسی است. نود سال بعد، پاولینگ و کوریل (۱۹۳۶)، پس از خواندن یادداشت‌های فارادی، کنجکاو شدند. آنها دریافتند که در واقع، هموگلوبین اکسیژن دار و بدون اکسیژن در یک میدان مغناطیسی رفتار بسیار متفاوتی دارند. هموگلوبین بدون اکسیژن به دلیل وجود آهن در مولکول هموگلوبین، مغناطیسی ضعیفی دارد.
سال‌ها بعد، کیث تولبورن این ویژگی را که توسط پاولینگ و کوریل توصیف شده بود، به خاطر آورد و از آن استفاده کرد، و متوجه شد که اندازه‌گیری وضعیت اکسیژن‌رسانی در داخل بدن امکان‌پذیر است (تولبورن و همکاران، ۱۹۸۲). سیجی اوگاوا (۱۹۹۰) و همکارانش در آزمایشگاه‌های بل AT&T سعی کردند با تجویز ۱۰۰ درصدی اکسیژن، سطح اکسیژن افرادی که تحت ام آر آی قرار می‌دادند را دستکاری کنند و آنها را جایگزین افراد دارای سطح اکسیژن هوای اتاق (۲۱ درصد اکسیژن) کنند. آنها دریافتند که در هوای اتاق، ساختار سیستم وریدی به دلیل کنتراست ارائه شده توسط هموگلوبین بدون اکسیژن موجود قابل مشاهده است. با این حال، در سطح اکسیژن ۱۰۰ درصدی، سیستم وریدی به طور کامل ناپدید شد (شکل ۱.۳۱). بنابراین، کنتراست به سطح اکسیژن خون بستگی دارد. کنتراست BOLD (وابسته به سطح اکسیژن خون) متولد شد.
شکل ۱ ۳۱ تصاویری از مغز موش تحت شرایط مختلف اکسیژن هوا O۲
این تکنیک منجر به توسعه تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) شد. MRI عملکردی از پرتوهای یونیزان استفاده نمی‌کند، آن به‌طور شگفت‌انگیزی تصاویر دقیقی از بدن را با فیزیولوژی مرتبط با عملکرد مغز ترکیب می‌کند و حساس است. کن کوانگ (فیزیکدان پزشکی هسته ای در بیمارستان عمومی‌ماساچوست) و همکارانش اولین اسکن fMRI انسان را در سال ۱۹۹۲ منتشر کردند (شکل ۱.۳۲). با همه این مزایا، مدت زیادی طول نکشید که MRI و fMRI توسط جامعه تحقیقاتی پذیرفته شد و منجر به رشد انفجاری تصویربرداری عملکردی مغز شد.
شکل ۱.۳۲ اولین مجموعه تصاویر از fMRI که روی انسان انجام شد. (a) فعال شدن ناحیه V1 قشر بینایی. (b) پاسخ قشر بینایی MRI. شدت سیگنال برای ناحیه مورد نظر در قشر بینایی وقتی چراغ خاموش و سپس روشن می‌شود افزایش می‌یابد. هنگامی‌که نور دوباره خاموش می‌شود، کاهش شدت سیگنال، مطابق با اکسیژن فیزیولوژیکی شناخته شده و تغییرات pH رخ می‌دهد.
ماشین‌ها فقط در صورتی مفید هستند که بدانید با آنها چه کار کنید و محدودیت‌های آنها چیست. ریچل پتانسیل این روش‌های جدید اسکن را درک کرد، اما همچنین متوجه شد که برخی مسائل اساسی باید حل شود. اگر قرار بود اطلاعات کلی در مورد عملکرد مغز و آناتومی‌به دست آید، آن‌وقت اسکن‌های افراد مختلف که وظایف یکسانی را در شرایط یکسان انجام می‌دهند باید قابل مقایسه باشند. با این حال، دستیابی به نتایج قابل مقایسه دشوار بود، زیرا هیچ مغزی دقیقاً به اندازه و شکل یکسان نیست. علاوه بر این، داده‌های اولیه ترکیبی از نتایج بود که در موقعیت آناتومیکی از فردی به فرد دیگر متفاوت بود. اریک ریمن، روانپزشکی که با ریچل کار می‌کند، پیشنهاد کرد که میانگین جریان خون در بین افراد ممکن است این مشکل را حل کند. نتایج این رویکرد بدون ابهام بود، و مقاله شاخصی که به دنبال داشت (فاکس و همکاران، ۱۹۸۸) اولین رویکرد یکپارچه را برای طراحی، اجرا و تفسیر تصاویر عملکردی مغز ارائه کرد.
واقعاً چه چیزی می‌توان در مورد مغز و رفتار یک انسان یاد گرفت وقتی فردی در یک اسکنر دراز کشیده است؟ روانشناسان شناختی مایکل پوسنر، استیو پترسن و گوردون شولمن در دانشگاه واشنگتن، پارادایم‌های تجربی ابتکاری از جمله روش تفریق شناختی (اولین بار توسط فرانسیسکو دوندرز پیشنهاد شد) برای استفاده در حین اسکن با PET ایجاد کرده بودند. این روش به زودی برای fMRI اعمال شد. این پیوستن به روش‌های تجربی روانشناسی شناختی با تصویربرداری مغز، آغاز نقشه‌برداری عملکردی مغز انسان بود. در سراسر این کتاب، ما از انبوهی از داده‌های تصویربرداری مغز که در ۴۰ سال گذشته جمع‌آوری شده‌اند، استفاده می‌کنیم تا بفهمیم چگونه مغز ذهن را قادر می‌سازد.
۱.۵ کتاب در دستان شما
اهداف ما در این کتاب این است که شما را با سؤالات و بحث‌های بزرگ در علوم اعصاب شناختی آشنا کنیم و به شما یاد دهیم که چگونه فکر کنید، سؤال بپرسید و مانند یک متخصص علوم اعصاب شناختی به این سؤالات نزدیک شوید. در فصل بعدی با ارائه یک نمای کلی از مکانیسم‌های سلولی و آناتومی‌عصبی، پایه‌های بیولوژیکی مغز را معرفی می‌کنیم. در فصل ۳ روش‌هایی را که برای مشاهده روابط ذهن و مغز در دسترس ما است، مورد بحث قرار می‌دهیم و نحوه تفسیر و زیر سوال بردن این مشاهدات را معرفی می‌کنیم. با تکیه بر این پایه، در فصول ۴ تا ۱۱، فرآیندهای اصلی شناخت را آغاز می‌کنیم: تخصص نیمکره، احساس و ادراک، تشخیص اشیا، توجه، کنترل کنش، یادگیری و حافظه، احساسات و زبان، و به هر کدام از آنها، یک فصل را اختصاص دادیم. پس از این فصل‌هایی در مورد کنترل شناختی، شناخت اجتماعی و آگاهی وجود دارد.
هر فصل با داستانی شروع می‌شود که موضوع اصلی فصل را نشان می‌دهد و معرفی می‌کند. با شروع فصل ۴، داستان با جهت گیری آناتومیک دنبال می‌شود که بخش‌هایی از مغز را که می‌دانیم در این فرآیندها دخیل هستند برجسته می‌کند. در مرحله بعد، مطلب اصلی فصل بر بحث در مورد فرآیند شناختی و آنچه در مورد چگونگی عملکرد آن شناخته شده است متمرکز است، و پس از آن خلاصه ای و پیشنهاداتی برای مطالعه بیشتر برای کسانی که کنجکاوی آنها برانگیخته شده است.
خلاصه
اوماس ویلیس اولین بار در اواسط دهه ۱۶۰۰ ما را با این ایده آشنا کرد که آسیب به مغز می‌تواند بر رفتار تأثیر بگذارد و اینکه قشر مغز ممکن است در واقع جایگاه چیزی باشد که ما را انسان می‌کند. فرنولوژیست‌ها این ایده را گسترش دادند و دیدگاه محلی سازی مغز را توسعه دادند. تلاشگرانی مانند بروکا و ورنیکه بعداً از اهمیت مکان‌های خاص مغز بر رفتار انسان (مانند زبان) حمایت کردند. رامون وای کاخال، شرینگتون و برادمن، در میان دیگران، شواهدی ارائه کردند که اگرچه ریزمعماری مناطق مجزای مغز می‌تواند از دیدگاه موضعی‌سازی مغز پشتیبانی کند، اما این مناطق به هم مرتبط هستند. طولی نکشید، دانشمندان متوجه شدند که ادغام شبکه‌های عصبی مغز ممکن است چیزی باشد که ذهن را فعال می‌کند.
همزمان که دانشمندان علوم اعصاب مشغول تحقیق بر روی مغز بودند، روانشناسان ذهن را با افکار، عقاید، نیات و مانند آن مطالعه می‌کردند. از تئوری فلسفی تجربه‌گرایی، ایده تداعی‌گرایی سرچشمه می‌گیرد: هر پاسخی که به دنبال پاداش باشد، حفظ می‌شود، و این تداعی‌ها اساس نحوه یادگیری ذهن هستند. تداعی‌گرایی سال‌ها نظریه غالب بود، تا اینکهـ هب بر اساس بیولوژیکی یادگیری تأکید کرد و چامسکی و میلر دریافتند که تداعی‌گرایی نمی‌تواند همه یادگیری‌ها یا همه اعمال ذهن را توضیح دهد.
دانشمندان علوم اعصاب و روانشناسان هر دو به این نتیجه رسیدند که مغز چیزی بیش از مجموع اجزای آن دارد، که مغز باید ذهن را فعال کند – اما چگونه؟ اصطلاح علوم اعصاب شناختی در اواخر دهه ۱۹۷۰ ابداع شد، زیرا رشته‌های علوم اعصاب و روانشناسی بار دیگر در کنار هم قرار گرفتند. علوم اعصاب به نظریه‌های روانشناسی ذهن نیاز داشت و روانشناسی برای درک بیشتر از عملکرد مغز آماده بود. پیوند و ادغام حاصل عصب شناسی شناختی است.
نیمه آخر قرن بیستم شاهد شکوفایی تحقیقات بین رشته‌ای بود که هم رویکردهای جدید و هم فناوری‌های جدید را ایجاد کرد که منجر به روش‌های غیرتهاجمی‌برای تصویربرداری از ساختار مغز، متابولیسم و عملکرد شد. بنابراین، به علوم اعصاب شناختی خوش آمدید! مهم نیست پس زمینه شما چیست. اینجا جایی برای شما وجود دارد.
اصطلاحات کلیدی
تئوری میدان کل (ص ۷)، تداعی‌گرایی (ص ۱۲)، رفتارگرایی (ص ۱۲)، علوم اعصاب شناختی (ص ۴)، معماری سیتو (ص ۹)، تجربه گرایی (ص ۱۱)، رویه مونترال (ص ۱۳)، دکترین نورون (ص ۱۰)، فرنولوژی (ص ۶)، عقل گرایی (ص ۱۱)، سن‌سیشیوم (ص ۱۰)
در مورد آن فکر کنید
۱. آیا می‌توانیم بدون مطالعه مغز نحوه عملکرد ذهن را مطالعه کنیم؟
۲. آیا آزمایش‌های تصویربرداری مغز مدرن به فرنولوژی جدید تبدیل خواهند شد؟
۳. فکر می‌کنید مغز چگونه ممکن است در آینده مورد مطالعه قرار گیرد؟
۴. چرا ایده‌ها و نظریه‌های خوب گهگاه در گذر زمان گم می‌شوند؟ چگونه آنها اغلب دوباره کشف می‌شوند؟
پیشنهاد مطالعه
Finger, S. (1994). Origins of neuroscience. New York:
Oxford University Press.
Frankfort, H., Frankfort, H. A., Wilson, J. A., & Jacobsen, T.
(۱۹۷۷). The intellectual adventure of ancient man: An essay of speculative thought in the ancient Near East (first Phoenixed.). Chicago: University of Chicago Press.
Kass-Simon, G., & Farnes, P. (1990). Women of science:
Righting the record. Bloomington: Indiana University
Press.
Lindzey, G. (Ed.). (1936). History of psychology in autobiography (Vol. 3). Worcester, MA: Clark University Press.
Miller, G. (2003). The cognitive revolution: A historical
perspective. Trends in Cognitive Sciences, 7, 141–۱۴۴.
Raichle, M. E. (1998). Behind the scenes of functional
brain imaging: A historical and physiological
perspective. Procee dings of the National Academy of
Sciences, USA, 95, 765–۷۷۲.
Shepherd, G. M. (1991). Foundations of the neuron doctrine.
New York: Oxford University Press.
Zimmer, C. (2004). Soul made flesh: The discovery of
the brain—and how it changed the world. New York:
Free Press.
