Vývojová kognitivní neurověda - Developmental cognitive neuroscience

Vývojová kognitivní neurověda je interdisciplinární vědecký obor věnovaný porozumění psychologickým procesům a jejich neurologickým základnám ve vyvíjejícím se organismu. Zkoumá, jak se mysl mění, jak děti vyrůstají, vzájemné vztahy mezi tím a tím, jak se mění mozek, a environmentální a biologické vlivy na rozvíjející se mysl a mozek.

Vývojová kognitivní neurověda je na hranici neurovědy (behaviorální, systémy, & kognitivní neurovědy ), psychologie (vývojový, poznávací & biobehhaviorální / fyziologická psychologie ), vývojová věda (který zahrnuje sociologie, antropologie, & biologie kromě psychologie a neurovědy), kognitivní věda (který zahrnuje počítačová věda, filozofie, dynamické systémy, & lingvistika kromě psychologie), a dokonce zahrnuje socio-emoční vývoj a vývojové aspekty sociální neurověda a afektivní neurovědy.

Vědecké rozhraní mezi kognitivní neurovědou a vývojem člověka vyvolalo v posledních letech značný zájem, protože technologický pokrok umožňuje podrobně mapovat změny ve struktuře mozku, ke kterým dochází během vývoje. Vývojová kognitivní neurověda se poněkud překrývá s poli, jako je vývojová psychologie, vývojové neuropsychologie, vývojová psychopatologie, a vývojová neurověda, ale liší se také od každého z nich. Vývojová kognitivní neurověda se zabývá mozkovými základy jevů, které vývojoví psychologové studují. Vývojová neuropsychologie a vývojová psychopatologie se věnují především studiu pacientů, zatímco vývojová kognitivní neurověda se zabývá studiem typického i atypického vývoje. Vývojová neurověda se věnuje výhradně studiu vývojových procesů v mozku, a to především v prenatálním období. Na druhé straně se vývojová kognitivní neurověda zabývá vzájemnými vztahy mezi psychologickým a biologickým vývojem. Vývojoví kognitivní neurovědci studují vývoj mozku a kognitivní, sociální a emoční vývoj od prenatálního období až po dospělost.[1][2][3][4][5][6][7][8][9]

V poslední době se vývojová kognitivní neurověda zajímá o roli genů ve vývoji a poznávání.[10][11][12][13] Může tedy osvětlit vývojovou kognitivní neurovědu příroda versus výchova debaty stejně jako konstruktivismus a neurokonstruktivismus teorie. Vývojový kognitivní neurovědecký výzkum poskytuje data, která se střídavě spojují, objasňují, zpochybňují a způsobují revize vývojových, kognitivních a neurovědeckých teorií.[14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25]

Počátky disciplíny

Účastníci Rozvojových a neurálních základů vyšších kognitivních funkcí, konferenční centrum Sugarloaf, Philadelphia, Pensylvánie, 20. – 24. Května 1989.
Účastníci, jak je vidět na fotografii výše: 1. Susan Rose, 2. Judy DeLoache, 3. William Overman, 4. Nathan Fox, 5. Kathryn Boyer, 6. Gerry Stefanatos, 7. Arthur Shimamura, 8. Nora Newcombe, 9. Stuart Zola-Morgan, 10. Judy Chasin, 11. Teresa Pantzer, 12. Barbara Malamut, 13. Adele Diamond, 14. Norman Krasnegor, 15. Marie Perri, 16. Jim Cummings, 17. Linda Acredolo, 18. Keith Nelson, 19. Barry Stein, 20. Rachel Clifton, 21. Richard Nakaniura, 22. Jackson Beatty, 23. Joseph Fagan III, 24. Suzanne Craft, 25. Lewis Lipsitt, 26. Eric Knudsen, 27. Wendell Jeffrey, 28. Jonathan Cohen, 29. Joaquin Fuster, 30. Andrew Meltzoff, 31. Daniel Schacter, 32. Phillip Best, 33. Mark Stanton, 34. Douglas Frost, 35. Carolyn Rovee-Collier, 36. Paul Solomon, 37. Claire Kopp, 38. Lynn Nadel, 39. Helen Neville, 40. Emilie Marcus, 41. Richard Thompson, 42. Paula Tallal, 43. Robbie Case, 44. Henry Roediger III, 45. James Ranck Jr., 46. Ruth Colwill, 47. H. G. J. M. Kuypers, 48. Jocelyne Bachevalier, 49. Michael Noetzel, 50. Janet Werker, 51. Mike Richardson, 52. W. Stuart Millar, 53. Steven Keele, 54. Jean Mandler

Původ disciplíny vývojové kognitivní neurovědy lze vysledovat na konferenci konanou ve Filadelfii v roce 1989 spolufinancovanou organizacemi NICHD a NIMH pořádanou Adele Diamond, která zahájila proces rozhovorů mezi vývojovými psychology, kognitivními vědci a neurovědy . Abychom překlenuli komunikační mezery, byli pozváni vědci z různých oborů, kteří buď ke studiu stejného chování používali stejná experimentální paradigmata, nebo zkoumali související vědecké otázky doplňkovým způsobem - ačkoli nevěděli o práci druhého. K mluvení o své práci používali různá slova a měli různé způsoby uvažování, ale konkrétní, pozorovatelné chování a přesné experimentální podmínky, za kterých k tomuto chování došlo, sloužily k umožnění překladu. Účastníky byl malý Who’s Who lídrů v oblasti vývojové vědy, behaviorální neurovědy a kognitivní vědy. Z toho vyplynulo několik nových mezioborových spoluprácí a svědčí o hodnotě toho, co ze setkání vyplynulo Oxford University Press se pokusil získat práva na opětovné vydání knihy sborníku o 10 let později - Vývoj a neurální základ vyšších kognitivních funkcí. (Originální tisk se vyprodal rychleji než kterýkoli jiný New York Academy of Science Vydání Annals má dříve nebo poté.)[26]

Vývojoví psychologové a neurologové věděli o práci toho druhého jen málo. Mezi těmito poli byla tak malá komunikace, že po 50 let vědci v obou oborech používali v podstatě stejný test chování, ale nevěděli to. (Vývojoví psychologové toto opatření nazvali Úkol A-ne-B ale neurologové to nazvali úkolem opožděné odezvy.) Na začátku 80. let Diamond nejen ukázal, že tyto dva úkoly vykazovaly stejnou vývojovou progresi a spoléhají se na stejnou oblast prefrontální kůry, ale prostřednictvím systematické řady studií u lidských kojenců a kojenců dospělé opice s lézemi do různých oblastí mozku a bez nich.[27][28] Tato práce byla naprosto klíčová při zahájení oblasti vývojové kognitivní neurovědy, protože vytvořila první silnou vazbu mezi časným kognitivním vývojem a funkcemi konkrétní oblasti mozku. To povzbudilo ostatní, že je možná přísná experimentální práce zaměřená na vztahy mezi mozkem a chováním u kojenců. Rovněž zásadně změnilo vědecké chápání prefrontální kůry na počátku vývoje; zjevně nebylo ticho, jak držela přijatá moudrost.

Text Marka Johnsona z roku 1997 Vývojová kognitivní neurověda[9] bylo klíčové při vytváření názvu pole.

Použité nástroje a techniky

Pro pochopení funkce mozku u dětí byly naprosto zásadní neuroimagingové techniky,[29][30][31][32][33] za prvé EEG & ERP,[34][35][36] pak fMRI,[37][38] a více nedávno NIRS,[39][40] MEG,[41][42] & TMS[43][44] ten pohled na funkci a MRI, DTI, & PANÍ které se dívají na strukturu, konektivitu a metabolismus. Před funkčními neuroimagingovými technikami byli vědci nuceni se snažit porozumět funkci z dysfunkce (tj. Snažit se pochopit, jak funguje mozek, když viděli, jaké deficity nastanou, když je mozek poškozený nebo narušený). Je obtížné pochopit, jak důležitý byl technologický pokrok v rozvíjející se oblasti vývojové kognitivní neurovědy.

Viz také

Další čtení

  • Mimo modularitu[45] podle Annette Karmiloff-Smith. Karmiloff, když byla vydána v roce 1992, uvažuje o tom, jak moduly navrhly mimo jiné Jerry Fodor mohou být implementovány v mozku. Tvrdí, že moduly vznikají v důsledku vývoje mozku, a vytváří zajímavá spojení s vývojovými teoriemi, které navrhuje Jean Piaget.
  • Přehodnocení vrozenosti[46] podle Jeffrey Elman a kolegové. Tato vlivná kniha získala více než 1 000 citací,[47] a byl nominován na „Sto nejvlivnějších děl kognitivní vědy 20. století“ (projekt Minnesota Millennium).[48] Publikováno v roce 1996, zpochybňuje tvrzení tvrdých psychologičtí nativisté (jako Steven Pinker ) z důvodu, že nejsou biologicky přijatelné.
  • Vývojová kognitivní neurověda (3. vydání - 2010)[9] který, mimo jiné, byl klíčový při vytváření názvu pole.
  • Neurokonstruktivismus[49] Denis Mareschal a kolegové. Vol 1 je teoretická práce, která tvrdí, že při hodnocení kognitivního vývoje je nezbytné brát vážně omezení z mozku, těla a prostředí. Vol 2 obsahuje výběr koncepčně zajímavých nervová síť modely.
  • Příručka vývojové kognitivní neurovědy,[5] ve dvou vydáních.
  • Příručka vývojové sociální neurovědy. New York: Guilford Publications.

Reference

  1. ^ Cantlon, Jessica F.; Elizabeth M. Brannon (2006). "Sdílený systém pro objednávání malého a velkého počtu u opic a lidí". Psychol. Sci. 17 (5): 401–406. doi:10.1111 / j.1467-9280.2006.01719.x. PMID  16683927. S2CID  1781257.uzavřený přístup
  2. ^ Egan, Louisa C .; Paul Bloom; Laurie R. Santos (2010). „Preference vyvolané volbami při absenci volby: Důkaz ze slepého paradigmatu dvou možností s malými dětmi a opicemi kapucíny“. J. Exp. Soc. Psychol. 46 (1): 204–207. doi:10.1016 / j.jesp.2009.08.014.uzavřený přístup
  3. ^ Warneken, Felix; Michael Tomasello (2006). "Altruistická pomoc u kojenců a mladých šimpanzů". Věda. 311 (5765): 1301–1303. doi:10.1126 / science.1121448. PMID  16513986. S2CID  1119115.uzavřený přístup
  4. ^ Zeamer, Alyson; Eric Heuer; Jocelyne Bachevalier (2010). "Vývojová trajektorie paměti pro rozpoznávání objektů u kojenců makaků rhesus s nebo bez neonatálních lézí hipokampu". J. Neurosci. 30 (27): 9157–9165. doi:10.1523 / JNEUROSCI.0022-10.2010. PMC  2913301. PMID  20610749.otevřený přístup
  5. ^ A b Nelson, Charles A .; Monica Luciana (2001). Příručka vývojové kognitivní neurovědy (2. vyd.). MIT Press. ISBN  978-0262140737.
  6. ^ Nelson, Charles A .; Monica Luciana (2001). Příručka vývojové kognitivní neurovědy (1. vyd.). MIT Press. ISBN  978-0262141048.
  7. ^ Johnson, Mark H .; Yuko Munakata; Rick O. Gilmore (2002). Rozvoj a poznávání mozku: Čtenář (2. vyd.). Wiley-Blackwell. ISBN  978-0631217374.
  8. ^ Munakata, Yuko; B. J. Casey; Adele Diamond (2004). "Vývojová kognitivní neurověda: pokrok a potenciál". Trendy v kognitivních vědách. 8 (3): 122–128. CiteSeerX  10.1.1.507.6722. doi:10.1016 / j.tics.2004.01.005. PMID  15301752. S2CID  2628973.
  9. ^ A b C Johnson, Mark H .; Michelle de Haan (2010). Vývojová kognitivní neurověda (3. vyd.). Wiley-Blackwell. ISBN  978-1444330861.
  10. ^ Diamond, Adele; Lisa Briand; John Fossella; Lorrie Gehlbach (2004). „Genetická a neurochemická modulace prefrontálních kognitivních funkcí u dětí“. American Journal of Psychiatry. 161 (1): 125–132. CiteSeerX  10.1.1.694.7254. doi:10.1176 / appi.ajp.161.1.125. PMID  14702260.
  11. ^ Dumontheil, Iroise; Chantal Roggeman; Tim Ziermans; Myriam Peyrard-Janvid; Hans Matsson; Juha Kere; Torkel Klingberg (2011). „Vliv genotypu COMT na změny pracovní paměti a mozkové aktivity během vývoje“ (PDF). Biologická psychiatrie. 70 (3): 222–229. doi:10.1016 / j.biopsych.2011.02.027. PMID  21514925. S2CID  2521037.
  12. ^ Rothbart, Mary K .; Brad E. Sheese; Michael I.Posner (2007). „Pozornost výkonného ředitele a snaživá kontrola: Propojení temperamentu, mozkových sítí a genů“. Perspektivy rozvoje dítěte. 1 (1): 2–7. doi:10.1111 / j.1750-8606.2007.00002.x.
  13. ^ Scerif, Gaia; Annette Karmiloff-Smith (2005). „Úsvit kognitivní genetiky? Zásadní vývojové výhrady“. Trendy v kognitivních vědách. 9 (3): 126–135. doi:10.1016 / j.tics.2005.01.008. PMID  15737821. S2CID  5249124.
  14. ^ Dehaene, Stanislas; Felipe Pegado; Lucia W. Braga; Paulo Ventura; Gilberto Nunes Filho; Antoinette Jobert; Ghislaine Dehaene-Lambertz; Régine Kolinsky; José Morais; Laurent Cohen (2010). „Jak učení čtení čte mění kortikální sítě pro vizi a jazyk“ (PDF). Věda. 330 (6009): 1359–1364. doi:10.1126 / science.1194140. PMID  21071632. S2CID  1359577.
  15. ^ Dehaene, Stanislas (2011). Prostor, čas a počet v mozku: Hledání základů matematického myšlení. Akademický tisk. ISBN  978-0123859488.
  16. ^ Diamond, Adele (2011). „Biologické a sociální vlivy na procesy kognitivní kontroly závislé na prefrontální kůře“. Genová exprese do neurobiologie a chování: vývoj lidského mozku a vývojové poruchy. Pokrok ve výzkumu mozku. 189. 319–339. doi:10.1016 / b978-0-444-53884-0.00032-4. ISBN  9780444538840. PMC  4103914. PMID  21489397.
  17. ^ Elman, Jeffrey L; Elizabeth A. Bates; Mark H. Johnson; Annette Karmiloff-Smith (1998). Přehodnocení vrozenosti: Akoncionalistická perspektiva rozvoje. Stiskněte MIT. ISBN  978-0262550307.
  18. ^ Johnson, Mark H. (1999). "Kortikální plasticita v normálním a abnormálním kognitivním vývoji: důkazy a pracovní hypotézy". Vývoj a psychopatologie. 11 (3): 419–437. doi:10.1017 / s0954579499002138. PMID  10532617.
  19. ^ Johnson, Mark H. (2000). "Funkční vývoj mozku u kojenců: Prvky interaktivního specializačního rámce". Vývoj dítěte. 71 (1): 75–81. doi:10.1111/1467-8624.00120. PMID  10836560.
  20. ^ Karmiloff-Smith, Annette (2013). „Náročné využití dospělých neuropsychologických modelů pro vysvětlení neurodevelopmentálních poruch: rozvinuté versus vyvíjející se mozky“. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 66 (1): 1–14. doi:10.1080/17470218.2012.744424. PMID  23173948. S2CID  7107904.
  21. ^ Karmiloff-Smith, Annette (2009). „Nativismus versus neurokonstruktivismus: přehodnocení studie vývojových poruch“. Vývojová psychologie. 45 (1): 56–63. CiteSeerX  10.1.1.233.1714. doi:10.1037 / a0014506. PMID  19209990.
  22. ^ Kuhl, Patricia K. (2000). „Jazyk, mysl a mozek: Zkušenost mění vnímání“. Nové kognitivní neurovědy. 2: 99–115.
  23. ^ Meltzoff, Andrew N .; Patricia K. Kuhl; Javier Movellan; Terrence J. Sejnowski (2009). „Základy nové vědy učení“. Věda. 325 (5938): 284–288. doi:10.1126 / science.1175626. PMC  2776823. PMID  19608908.
  24. ^ Neville, Helen J .; Daphne Bavelier (2000). "Specifičnost a plasticita v neurokognitivním vývoji u lidí". Nové kognitivní neurovědy. 2: 83–98.
  25. ^ Stevens, Courtney; Helen Neville (2006). „Neuroplasticita jako dvousečný meč: Vylepšení hluchoty a dyslektické deficity při zpracování pohybu“. Journal of Cognitive Neuroscience. 18 (5): 701–714. doi:10.1162 / jocn.2006.18.5.701. PMID  16768371. S2CID  15986921.
  26. ^ Diamond, Adele (1990). "Vývoj a neurální základy vyšších kognitivních funkcí". Newyorská akademie věd.
  27. ^ Diamond, Adele (1991). „Zapojení čelního laloku do kognitivních změn během prvního roku života“. Zrání mozku a kognitivní vývoj: komparativní a mezikulturní perspektivy: 127–180.
  28. ^ Diamond, Adele (1991). "Neuropsychologické pohledy na význam vývoje koncepce objektu". Epigeneze mysli: Eseje o biologii a znalostech: 67–110.
  29. ^ Casey, B. J .; Yuko Munakata (2002). „Konvergující metody ve vývojové vědě: Úvod“. Vývojová psychobiologie. 40 (3): 197–199. doi:10.1002 / dev.10026. PMID  11891632.
  30. ^ Casey, B. J .; Nim Tottenham; Conor Liston; Sarah Durston (2005). „Zobrazování vyvíjejícího se mozku: co jsme se naučili o kognitivním vývoji?“. Trendy v kognitivních vědách. 9 (3): 104–110. doi:10.1016 / j.tics.2005.01.011. PMID  15737818. S2CID  6331990.
  31. ^ Dubois, J .; G. Dehaene-Lambertz; S. Kulíková; C. kupón; P. S. Hüppi; L. Hertz-Pannier (2013). „Časný vývoj bílé hmoty mozku: přehled zobrazovacích studií u plodů, novorozenců a kojenců“ (PDF). Neurovědy. 276: 48–71. doi:10.1016 / j.neuroscience.2013.12.044. PMID  24378955. S2CID  8593971.
  32. ^ Neville, Helen J .; Debra L. Mills; Donald S.Lawson (1992). "Frakční jazyk: Různé neurální subsystémy s různými citlivými obdobími". Mozková kůra. 2 (3): 244–58. doi:10.1093 / cercor / 2.3.244. PMID  1511223.
  33. ^ Raschle, Nora; Jennifer Zuk; Silvia Ortiz ‐ Mantilla; Danielle D. Sliva; Angela Franceschi; P. Ellen Grant; Dubna A. Benasicha; Nadine Gaab (2012). „Pediatrické neurozobrazování v raném dětství a kojeneckém věku: výzvy a praktické pokyny“. Annals of the New York Academy of Sciences. 1252 (1): 43–50. doi:10.1111 / j.1749-6632.2012.06457.x. PMC  3499030. PMID  22524338.
  34. ^ Csibra, Gergely; Leslie A. Tucker; Mark H. Johnson (1998). „Neurální koreláty plánování sakády u kojenců: studie ERP s vysokou hustotou“. International Journal of Psychophysiology. 29 (2): 201–215. doi:10.1016 / s0167-8760 (98) 00016-6. PMID  9664228.
  35. ^ Nelson, Charles A; Philip Salapatek (1986). "Elektrofyziologické koreláty paměti rozpoznávání kojenců". Vývoj dítěte. 57 (6): 1486–1497. doi:10.1111 / j.1467-8624.1986.tb00473.x. PMID  3802973.
  36. ^ Rueda, M. Rosario; Michael I. Posner; Mary K. Rothbart; Clintin P. Davis-Stober (2004). „Vývoj časového kurzu pro zpracování konfliktů: studie potenciálu související s událostmi u 4letých a dospělých“. BMC Neuroscience. 5 (1): 39. doi:10.1186/1471-2202-5-39. PMC  529252. PMID  15500693.
  37. ^ Klingberg, Torkel; Hans Forssberg; Helena Westerberg (2002). „Zvýšená mozková aktivita ve frontální a temenní kůře je základem rozvoje kapacity visuospatiální pracovní paměti během dětství“. Journal of Cognitive Neuroscience. 14 (1): 1–10. CiteSeerX  10.1.1.536.737. doi:10.1162/089892902317205276. PMID  11798382. S2CID  16517511.
  38. ^ Nelson, Charles A .; Christopher S. Monk; Joseph Lin; Leslie J. Carver; Kathleen M. Thomas; Charles L. Truwit (2000). "Funkční neuroanatomie prostorové pracovní paměti u dětí". Vývojová psychologie. 36 (1): 109–116. CiteSeerX  10.1.1.596.4679. doi:10.1037/0012-1649.36.1.109. PMID  10645748.
  39. ^ Sakatani, Kaoru; Říkat Chen; Wemara Lichty; Huancong Zuo; Yu-ping Wang (1999). „Změny okysličování krve v mozku vyvolané sluchovou stimulací u novorozenců měřené pomocí blízké infračervené spektroskopie“. Raný vývoj člověka. 55 (3): 229–236. doi:10.1016 / s0378-3782 (99) 00019-5. PMID  10463787.
  40. ^ Schroeter, Matthias L .; Stefan Zysset; Margarethe Wahl; D. Yves von Cramon (2004). „Prefrontální aktivace v důsledku Stroopovy interference se během vývoje zvyšuje - studie fNIRS související s událostmi“. NeuroImage. 23 (4): 1317–1325. doi:10.1016 / j.neuroimage.2004.08.001. PMID  15589096. S2CID  21972264.
  41. ^ Ciesielski, Kristina T .; Seppo P. Ahlfors; Edward J. Bedrick; Audra A. Kerwin; Matti S.Hämäläinen (2010). "Řízení aktivity MEG alfa pásma u dětí provádějících kategorický úkol N-Back shora dolů". Neuropsychologie. 48 (12): 3573–3579. doi:10.1016 / j.neuropsychologia.2010.08.006. PMC  2976845. PMID  20713071.
  42. ^ Taylor, M. J .; E. J. Donner; E. W. Pang (2012). „fMRI a MEG při studiu typického a atypického kognitivního vývoje“. Neurophysiologie Clinique / Klinická neurofyziologie. 42 (1): 19–25. doi:10.1016 / j.neucli.2011.08.002. PMID  22200338. S2CID  46361598.
  43. ^ Gaillard, W. D .; S. Y. Bookheimer; L. Hertz-Pannier; T. A. Blaxton (1997). "Neinvazivní identifikace jazykové funkce. Neuroimaging a rychlá transkraniální magnetická stimulace". Neurochirurgické kliniky Severní Ameriky. 8 (3): 321–335. doi:10.1016 / S1042-3680 (18) 30307-3. PMID  9188541.
  44. ^ Vry, Julia; Michaela Linder-Lucht; Steffen Berweck; Ulrike Bonati; Maike Hodapp; Markus Uhl; Michael Faist; Volker Mall (2008). „Změněná kortikální inhibiční funkce u dětí se spastickou diplegií: studie TMS“. Experimentální výzkum mozku. 186 (4): 611–618. doi:10.1007 / s00221-007-1267-7. PMID  18214452. S2CID  6677991.
  45. ^ Karmiloff-Smith, Annette (1996). Beyond Modularity: A Developmental Perspective on Cognitive Science. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN  978-0-262-61114-5.
  46. ^ Elman, Jeffrey; et al. (1996). Přehodnocení vrozenosti: spojenecká perspektiva rozvoje. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN  978-0-262-55030-7.
  47. ^ Sledovač citací Scopus
  48. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2008-06-24. Citováno 2008-06-05.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  49. ^ Mareschal, Denis; et al. (2007). Neuroconstructivism: Volumes I & II (Developmental Cognitive Neuroscience). Oxford, Velká Británie: Oxford University Press. ISBN  978-0-19-921482-2.

externí odkazy