Hvordan og hvorfor tenker og handler mennesker på de måtene vi gjør? For å svare På dette spørsmålet har Dr. Paul Badcock og hans kolleger nylig foreslått en teori om den menneskelige hjerne som kombinerer bevis fra evolusjonær og utviklingspsykologi, nevrovitenskap og biologi. Denne teorien antyder at den menneskelige hjerne er et komplekst adaptivt system, sammensatt av relativt spesialiserte og domene-generelle strukturer som fungerer sammen for å generere adaptive responser på miljøet. Uten tvil bringer Deres Hierarkisk Mekanistiske Sinn (HMM) modell oss nærmere en omfattende forståelse av hjernen.

ønsket om å forstå den største gåten av alle – våre egne sinn – har vært drivkraften bak mange vitenskapelige bestrebelser, som fører til utvikling av teorier og eksperimenter som tar sikte på å forklare mekanikken i å være menneske. Menneskelige tanker, følelser og atferd er forankret i hjernen, hvor et komplekst nettverk av celler mottar informasjon fra det interne og eksterne miljøet, forvandler denne informasjonen til vår opplevelse av oss selv, verden rundt oss og våre relasjoner med den. Det sier seg selv at hvordan dette skjer fortsatt blir utforsket.

I Forhold til de før, har det 21. århundre vært vitne til enorme fremskritt i vår forståelse av hjernen. Forskning pågår fortsatt, selvfølgelig, om enn nå mer økumenisk enn noensinne-å bringe sammen felt som lenge har vært delt. I forkant av fremgang i syntetisk, tverrfaglig forskning har gruppen ledet Av Dr. Paul Badcock nylig foreslått en modell av hjernen som syntetiserer store paradigmer fra psykologi, nevrovitenskap og biologi for å forklare hvorfor og hvordan vi tenker og handler på måter vi gjør.

deres hypotese, Kalt Hierarkisk Mechanistic Mind (HMM), kombinerer to etablerte påstander. Den første påstanden, formulert Av dr Badcocks kollega, Professor Karl Friston, postulerer at den menneskelige hjerne er en hierarkisk prediksjonsmaskin som forsøker å forbedre sin modell av verden ved å generere adaptive sykluser av oppfatning og handling som opererer synergistisk for å redusere vår usikkerhet om miljøet. Den andre påstanden, basert På Tinbergens berømte fire spørsmål i etologi, foreslår at for å forstå menneskelige tanker og atferd, må hypoteser utvikles og testes på tvers av flere nivåer av analyse i psykologisk vitenskap. Med andre ord, forskere som søker å forklare psykologiske egenskaper, bør forsøke å forstå hvorfor et gitt trekk kan være adaptivt, sammen med hvordan det kommer fra det dynamiske samspillet mellom evolusjonære, utviklingsmessige og sanntids mekanistiske prosesser.

måten hjernen er kablet
HMM er bygget på ideen om at hjernen er sammensatt av forskjellige komponenter som har forskjellige funksjoner og som utveksler informasjon på en hierarkisk, integrert måte. For eksempel er det deler av hjernen som er ansvarlige for å behandle sensoriske stimuli og kontrollere bestemte typer bevegelser, mens andre deler av hjernen, som prefrontal cortex, integrerer og handler på informasjon behandlet andre steder for å generere utøvende beslutninger. Mindre, mer spesialiserte elementer er innkapslet i større elementer for kombinert funksjonalitet, som opptrer i et slags hierarki som skaper avhengigheter mellom strukturer. Denne arkitekturen er preget av to typer behandling: spesialisert funksjonell prosessering som skjer over kort avstand, innenfor en tett, fokusert nevrale region; kombinert med en global, funksjonell integrasjon som skjer over lengre avstander mellom strukturer. Med andre ord er våre tanker, følelser og handlinger bestemt av den komplekse, langdistanse integrasjonen av lokaliserte prosesser, som er skapt av spesialiserte populasjoner av celler koblet til andre regioner som hver utfører forskjellige funksjoner.

Bevis for denne arkitekturen
ideen om at hjernen er bygget av forskjellige, men samarbeidende komponenter, har lenge blitt anerkjent og støttet av omfattende empirisk støtte. Rapporter som oppsummerer resultatene av neuroimaging data har gitt klar støtte for kontinuum mellom domene-spesifikke og domene-generelle prosesser i hjernen, viser at enkelte nevrale regioner utføre forskjellige funksjoner og samhandle med ulike regioner i ulike sammenhenger, avhengig av kravene til oppgaven. Videre forskning har vist at et nevralt nettverk kan representeres som en samling av noder og kanter, som står for hjernestrukturer og deres forbindelser. Strukturelle og funksjonelle tilkoblingsstudier har funnet ut at hver hjernestruktur er en del av et tydelig nettverk av hierarkiske forbindelser med andre nevrale strukturer, noe som gjør at hjernen kan optimalisere den delikate balansen mellom lokal, spesialisert behandling og global hjernefunksjon. Spesielt har dyreforsøk også vist at en hierarkisk struktur er et karakteristisk trekk ved pattedyrhjernen.

hvordan og hvorfor tenker og handler mennesker på den måten vi gjør?

måten hjernen fungerer på
det sterkeste beviset til støtte for den foreslåtte hjernearkitekturen kommer fra prediktive kodende tilnærminger i nevrovitenskap, sammen med studier basert på grafteori i nettverksneurovitenskap. Dette gir en funksjonell forklaring på hjernens hierarkiske struktur. Mer spesifikt foreslår prediktiv koding paradigmet at hjernen er en slutning maskin, som forsøker å forbedre sine spådommer om verden ved å redusere avvik mellom hva det forventer og hva det opplever. I følge dette perspektivet utgjør hjernen bokstavelig talt et hierarki av hypoteser om verden basert på evolusjonære imperativer og erfaringsbaserte, lærte observasjoner, som antas å være kodet av spesialiserte, dype pyramidale celler. Hjernen inneholder også informasjon om prediksjonsfeil, kodet av overfladiske pyramidale celler, som brukes til å revidere forventningene på en bottom-up-måte. Den relative innflytelsen av synkende spådommer versus stigende feilsignaler er finjustert av deres ‘presisjon’, som oppstår fra kognitive prosesser som oppmerksomhetsseleksjon og sensorisk demping som sikrer at individer ikke kontinuerlig registrerer og reagerer på alle stimuli de mottar.

hjernens opprinnelse
den evolusjonære systemteorien som HMM hviler på, foreslår at hjernen er et komplekst adaptivt system som har oppstått av påvirkning av utvalg som virker på dynamikken til menneskelige fenotyper over forskjellige tidsskalaer. Primitive, høyt spesialiserte regioner som okkuperer de laveste lagene i det kortikale hierarkiet, har oppstått fra påvirkning av naturlig utvalg over evolusjonær tid; epigenetiske påvirkninger og kulturell evolusjon former nevral dynamikk over generasjoner; individuelle forskjeller i nevrale form og funksjon oppstår i løpet av utviklingen; og ulike mønstre av kognisjon og atferd dukker opp fra nevrale mekanismer som reagerer fleksibelt på forskjellige sammenhenger. På den ene siden betyr dette at hjernen består av gamle, relativt ‘domenespesifikke’ regioner som reflekterer tilpasninger som kanaliseres ved naturlig utvalg; på den annen side består det av relativt nye, høyt integrerte eller’ domene-generelle ‘ nettverk som er svært plastiske, følsomme for utviklingsendringer, og tillater oss å lære om og reagere fleksibelt på våre stadig skiftende miljøer. På denne måten opererer evolusjon og utvikling sammen for å forfine våre nevrokognitive spådommer om verden, og i forlengelse forbedre vår evne til å redusere vår usikkerhet eller overraskelse.

HMM og depresjon

Badcocks gruppe har brukt denne modellen på depresjon, og starter med å vurdere depresjon som en adaptiv egenskap.

For å illustrere, Har Dr Badcocks gruppe brukt HMM til depresjon, og starter med å vurdere vår evne til deprimerte stemninger som et adaptivt trekk. Selv om de erkjenner at depresjon er en heterogen tilstand som skyldes en rekke årsaker, foreslår de at de milde til moderate nivåene av deprimert humør som vi alle opplever fra tid til annen, kan beskrives som et adaptivt trekk som oppstår når individer er spesielt utsatt for negative sosiale utfall, for eksempel avvisning, nederlag eller tap. Her trekker De fra omfattende bevis som tilfredsstiller Alle Fire Av Tinbergens spørsmål for å foreslå at depresjon gjenspeiler en utviklet, ‘risikovillig’ strategi som reagerer adaptivt på skadelige sosiale forhold
(f. eks. utestenging) ved å minimere sannsynligheten for uforutsigbare mellommenneskelige utvekslinger. Den oppnår denne utviklede funksjonen ved å forårsake adaptive endringer i oppfatning, som å øke en persons følsomhet overfor sosiale risikoer, og handling, som sosial tilbaketrekking og hjelpesøkende. Den grunnleggende ideen her er at depresjon reduserer vår usikkerhet om den sosiale verden ved å sikre at vi oppfører oss på måter som tiltrekker seg støtte og unngår konflikt eller ubehagelige overraskelser. Som spådd AV HMM, er det rikelig forskning for å vise hvordan denne depressive tilstanden avhenger av hierarkiske samspill mellom forskjellige regioner i hjernen, hvorav mange er ansvarlige for å behandle sosial trussel og belønning.

Ser frem
MENS HMM er et skritt mot å integrere eksisterende kunnskap i en omfattende teori som forklarer det mest komplekse systemet kjent for mennesket, har utviklingen bare begynt. Den vitenskapelige verdien av denne teorien er i siste instans avhengig av hypotesene og bevisene den genererer. Sentralt i HMM er behovet for å utvikle testbare hypoteser som samler innsikt som spenner over de mangfoldige underdisiplinene i psykologi med teorier og metoder hentet fra nevrovitenskap. Å bygge bro over disse tverrfaglige divisjonene har lenge vært en utfordring, Men Dr Badcock og hans kolleger håper at deres modell legger et nytt grunnlag å bygge på.