מבוא למדעי המוח ההתנהגותיים

מדעי המוח ההתנהגותיים הם חקר האופן שבו מערכת העצבים מנחה התנהגות בבני אדם ובבעלי חיים. חוקרים בתחום זה משתמשים במגוון שיטות, מטכניקות אימון בעלי חיים ועד לניסויים בדימוי מוחי, כדי לחקור כיצד האזורים התפקודיים והרשתות של המוח מתואמים להתנהגויות ספציפיות ומצבי מחלות נלווים.

סרטון זה יסקור היסטוריה קצרה של מדעי המוח ההתנהגותיים, יעבור על השאלות המרכזיות שנשאלו על ידי חוקרים בתחום זה, יסקור כמה מהשיטות הבולטות המשמשות כדי לענות על שאלות אלה, ויספק הצצה לסוגי הניסויים המבוצעים במעבדות מדעי המוח ההתנהגותיים כיום.

בואו נתחיל עם סקירה של כמה מאבני הדרך העיקריות בהיסטוריה של מדעי המוח ההתנהגותיים. ביוון העתיקה, היפוקרטס וחסידיו היו בין הראשונים שהאמינו שהמוח שולט במחשבה האנושית.

ואז, בשנת 1662, רנה דקארט פיתחה את אחד המודלים הראשונים לתאר כיצד המוח שולט בהתנהגות - הוא שיער שהנשמה שולטת בגוף דרך בלוטת האצטרובל.

המאות הבאות הפיקו הרבה ראיות לכך שדקרטס טעה. לדוגמה, בשנת 1848, מנהל העבודה של הרכבת פיניאס גייג ' היה מעורב בתאונה שהסיע מוט ברזל דרך הגולגולת שלו. הוא חי, אך הפגין שינויים חמורים באישיותו, והוכיח שלנזק לאנה הקדמית יש השפעה עמוקה על ההתנהגות.

ואז, בסוף המאה ה -19, פול ברוקה וקארל ורניקה חקרו חולים שאיבדו את יכולתם לקרוא ו / או לדבר, וגילו אזורים במוח האחראים לשפה, הידועים כיום כאזורי ברוקה ווורניקה.

מאוחר יותר, בשנת 1890, ויליאם ג'יימס הצהיר כי הפסיכולוגיה צריכה להילמד באמצעות ביולוגיה, ותגליות גדולות רבות בשינוי התנהגותי באו בעקבותיה. בשנות ה-30, בעקבות עצתו של ג'יימס, פיתחה BF סקינר מנגנון בשם "קופסת סקינר", שעדיין משמש לחקר האופן שבו ענישה וגמול יכולים לחזק את ההתנהגות בבעלי חיים.

ואז, בסוף המאה ה-20, הפכו לטכניקות דימות מוחי מתקדמות, כגון הדמיית תהודה מגנטית, או MRI. בשנת 1990, סייג'י אוגאווה פיתחה את השיטה המשמשת כיום ל- MRI פונקציונלי, אשר חוללה מהפכה בתחום מדעי המוח בכך שאפשרה לחוקרים לדמיין פעילות מוחית לאורך זמן במהלך משימות קוגניטיביות פשוטות.

עכשיו כשדיברנו על כמה מהאירועים הגדולים בהיסטוריה של מדעי המוח ההתנהגותיים, בואו נסקור כמה מהשאלות הבסיסיות שנשאלו על ידי האנשים שנוירוביולוגיה של ההתנהגות היום. שאלות אלה כוללות את המחקר של קורלציה עצבית, או אזורים ספציפיים במוח שהפעלתם אחראית לתפקוד נתון.

לדוגמה, מדען המעוניין בשליטה במערכת העצבים על התנועה עשוי לחקור את המנגנונים השולטים באיזון ובתיאום. למרות שנקבע כי פונקציות אלה ממופות לקליפת המוח המוטורית העיקרית, קליפת המוח המוח, והסובסטנציה ניגרה, מדענים עדיין חוקרים כיצד המעגלים בתוך ובין כל אזור מאפשרים תנועת כלי רכב.

לחלופין, חוקרים עשויים לחקור כיצד מערכת העצבים מעריכה גירויים ומנחה התנהגות המבוססת על גירויים אלה. כאן, חוקרים עשויים לשאול כיצד סוגים שונים של גמול יכולים להשפיע על התנהגות בעלי החיים. הבנה מתי ומדוע תגמולים מסוימים מניעים יכולה לעזור לנו לטפל בבעיות כמו התמכרות. קורלציה עצבית למוטיבציה ולתגמול הם המערכת הלימבית והאזור הטגמנטלי הגחוני.

מדעני מוח התנהגותיים אחרים חוקרים כיצד מערכת העצבים מאפשרת למידה ויצירת זיכרון. לדוגמה, ניתן לחקור כיצד המוח יוצר ושומר זיכרונות הקשורים לגירויים מפחידים, החשובים לטיפול בהפרעות דחק פוסט טראומטיות. פונקציות אלה בדרך כלל ממפות להיפוקמפוס ולאמיגדלה.

שאלות מפתח נוספות מתמקדות בתהליכים קוגניטיביים גבוהים יותר, כגון זיהוי פנים. כאן, חוקר עשוי לחקור כיצד נושא מגיב לפנים מוכרות לעומת חדשות. אצל בני אדם, מתאם עצבי ספציפי לזיהוי פנים הוא אזור הפנים fusiform ב gyrus fusiform.

כעת, לאחר שעברנו על כמה מהשאלות העיקריות שנשאלו על ידי מדעני מוח התנהגותיים, בואו נתעמק בכמה מהשיטות הבולטות שבהן נעשה שימוש כאשר מנסים לענות עליהן. גישות רבות בתחום זה כרוכות בניסויים התנהגותיים בבעלי חיים, המבוצעים לאחר מניפולציה של אזורי מוח מסוימים, על מנת לחקור את הקשר בין נוירוביולוגיה להתנהגות.

תהליכים כגון תנועה ניתן ללמוד בבעלי חיים באמצעות ציוד מיוחד כגון rotarod, שהוא מוט מסתובב הדורש את החיה לנוע ללא הרף כדי למנוע נפילה, או תאים הדורשים את החיה להגיע למזון כדי לבדוק מיומנות.

שיטות המערבות שינוי התנהגותי כוללות התניה אופרנטית, ועשויות להשתמש בתיבת סקינר לניסויים בניהול עצמי הכוללים גירויים מתגמלים או מרתיעים, כגון מזון או תרופות.

שיטות לחקור למידה וזיכרון משתמשות לעתים קרובות במבוכים, כגון T-arm או מוריס עיצובים מבוך מים, שבו בעלי חיים צריכים למצוא, ולאחר מכן לזכור, את הנתיב לצאת המנגנון.

ככל שמורכבות ההתנהגות הנחקרת גוברת, כך גדל הצורך בנושאים אנושיים. לדוגמה, לימוד תהליכים קוגניטיביים גבוהים יותר, כמו שפה, עשוי לכלול שיטות המודדות פעילות עצבית דרך הקרקפת, כגון אלקטרואנצפלוגרפיה, אשר ניתן ליישם כמו נושא מבצע משימה קוגניטיבית ספציפית.

שיטות הדמיה פונקציונליות משמשות גם לחקר קוגניציה אנושית, כגון הדמיית תהודה מגנטית תפקודית או fMRI. שיטה זו מודדת אות, אשר מתואם לזרימת הדם, והוא יכול בתורו להיות מקושר להפעלה עצבית מבוססת משימה ובכך וכתוצאה מכך מפה סטטיסטית של אזורי מוח פעילים.

עכשיו שעברנו על כמה מהשיטות הבולטות במדעי המוח ההתנהגותיים, בואו נסתכל על כמה יישומים של טכניקות אלה.

בניסוי זה, עכבר לומד כי לחיצה חוזרת ונשנית על ידית בקופסת סקינר תגרום לתגמול מזון. לאחר מכן מטפלים בבעלי החיים בחומרים נוירואקטיביים, כמו ההורמון לפטין, כדי להעריך כיצד השינויים הנובעים מפעילות המוח משפיעים על המוטיבציה להשיג מזון.

אצל בני אדם, MRI פונקציונלי משמש לעתים קרובות כדי ללמוד תהליכים קוגניטיביים גבוהים יותר כגון קבלת החלטות. במחקר זה, המשתתפים התבקשו להחליט אם דפוס של נקודות נע במהירות או לאט במהלך סריקת fMRI.

אלקטרואנצפלוגרפיה, או EEG, היא טכניקה לא פולשנית שניתן להשתמש בה כדי לחקור מצבי מחלות, כגון דמנציה ומחלת אלצהיימר. עבור ניסויים אלה, המשתתפים לובשים אלקטרודות לא פולשניות על הקרקפת המודדות את הפעילות החשמלית של המוח כפונקציה מבוצעת. ניתוח עשוי לחשוף דפוסים חריגים הקשורים למחלות נוירולוגיות או פסיכיאטריות.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב למדעי המוח ההתנהגותיים. סקרנו היסטוריה קצרה של תחום זה של מחקר, עברנו על כמה אם השאלות המרכזיות שלו, דנו בכמה שיטות בולטות המשמשות כדי לענות על שאלות אלה, ובדקנו כמה יישום ספציפי של שיטות אלה.

תודה שצפיתם!