cum și de ce oamenii gândesc și acționează în modurile pe care le facem? Pentru a răspunde la această întrebare, Dr. Paul Badcock și colegii săi au propus recent o teorie a creierului uman care combină dovezi din psihologia evoluției și dezvoltării, neuroștiințe și biologie. Această teorie susține că creierul uman este un sistem adaptiv complex, compus din structuri relativ specializate și generale de domeniu care funcționează în tandem pentru a genera răspunsuri adaptive la mediu. Fără îndoială, modelul lor ierarhic mecanic al minții (HMM) ne aduce mai aproape de o înțelegere cuprinzătoare a creierului.

dorința de a înțelege cea mai mare enigmă dintre toate – mințile noastre – a fost forța motrice din spatele multor eforturi științifice, ducând la dezvoltarea de teorii și experimente menite să explice mecanica ființei umane. Gândurile, sentimentele și comportamentele umane sunt înrădăcinate în creier, unde o rețea complexă de celule primește informații din mediul intern și extern, transformând aceste informații în experiența noastră despre noi înșine, lumea din jurul nostru și relațiile noastre cu ea. Este de la sine înțeles că modul în care se întâmplă acest lucru este încă explorat.

relativ la cele anterioare, secolul 21 a fost martorul unor progrese enorme în înțelegerea creierului nostru. Cercetarea este încă în desfășurare, desigur, deși acum mai Ecumenică ca niciodată – reunind domenii care au fost mult timp împărțite. La marginea progresului în cercetarea sintetică, interdisciplinară, grupul condus de Dr.Paul Badcock a propus recent un model al creierului care sintetizează paradigme majore din psihologie, neuroștiință și biologie pentru a explica de ce și cum gândim și acționăm în modurile în care facem.

ipoteza lor, numită mintea mecanicistă ierarhic (HMM), combină două afirmații stabilite. Prima afirmație, formulată de colegul doctorului Badcock, profesorul Karl Friston, postulează că creierul uman este o ‘mașină de predicție’ ierarhică care se străduiește să-și îmbunătățească modelul de lume prin generarea de cicluri adaptative de percepție și acțiune care funcționează sinergic pentru a reduce incertitudinea noastră cu privire la mediu. A doua afirmație, bazată pe celebrele patru întrebări ale lui Tinbergen în etologie, PROPUNE că pentru a înțelege gândurile și comportamentele umane, ipotezele trebuie dezvoltate și testate pe mai multe niveluri de analiză în știința psihologică. Cu alte cuvinte, cercetătorii care încearcă să explice trăsăturile psihologice ar trebui să se străduiască să înțeleagă de ce o anumită trăsătură ar putea fi adaptativă, împreună cu modul în care aceasta rezultă din interacțiunea dinamică dintre procesele mecaniciste evolutive, de dezvoltare și în timp real.

modul în care creierul este conectat
HMM este construit pe ideea că creierul este compus din componente distincte care au funcții diferite și care fac schimb de informații într-un mod ierarhic, integrat. De exemplu, există părți ale creierului care sunt responsabile de procesarea stimulilor senzoriali și de controlul anumitor tipuri de mișcare, în timp ce alte părți ale creierului, cum ar fi cortexul prefrontal, se integrează și acționează asupra informațiilor procesate în altă parte pentru a genera decizii executive. Elementele mai mici și mai specializate sunt încapsulate în elemente mai mari pentru funcționalitate combinată, acționând într-un fel de ierarhie care creează dependențe între structuri. Această arhitectură se caracterizează prin două tipuri de prelucrare: procesare funcțională specializată care are loc pe o distanță scurtă, într-o regiune neuronală densă și concentrată; combinată cu o integrare funcțională globală care are loc pe distanțe mai mari între structuri. Cu alte cuvinte, gândurile, sentimentele și acțiunile noastre sunt determinate de integrarea complexă, pe distanțe lungi, a proceselor localizate, care sunt create de populații specializate de celule conectate la alte regiuni care îndeplinesc fiecare funcții diferite.

dovezi pentru această arhitectură
ideea că creierul este construit din componente distincte, dar colaboratoare, a fost recunoscută de mult timp și este susținută de un sprijin empiric extins. Rapoartele care rezumă rezultatele datelor neuroimagistice au oferit un sprijin clar pentru continuumul dintre procesele specifice domeniului și cele generale din creier, demonstrând că regiunile neuronale individuale îndeplinesc funcții distincte și interacționează cu diferite regiuni în contexte diferite, în funcție de cerințele sarcinii la îndemână. Cercetările ulterioare au arătat că o rețea neuronală poate fi reprezentată ca o colecție de noduri și margini, care reprezintă structurile creierului și conexiunile lor. Studiile de conectivitate structurală și funcțională au descoperit că fiecare structură a creierului face parte dintr-o rețea distinctă de conexiuni ierarhice cu alte structuri neuronale, ceea ce permite creierului să optimizeze echilibrul delicat dintre procesarea locală, specializată și funcția creierului global. În special, studiile pe animale au demonstrat, de asemenea, că o structură ierarhică este o trăsătură caracteristică a creierului mamiferelor.

cum și de ce gândesc și acționează oamenii în felul în care facem noi?

modul în care funcționează creierul
cele mai puternice dovezi în sprijinul arhitecturii creierului propuse provin din abordările de codificare predictivă în neuroștiințe, alături de studii bazate pe teoria grafurilor în neuroștiința rețelei. Aceasta oferă o explicație funcțională a structurii ierarhice a creierului. Mai precis, paradigma codificării predictive PROPUNE că creierul este o mașină de inferență, care încearcă să-și îmbunătățească predicțiile despre lume prin reducerea discrepanțelor dintre ceea ce se așteaptă și ceea ce experimentează. Conform acestei perspective, creierul întruchipează literalmente o ierarhie de ipoteze despre lume bazată pe imperative evolutive și observații experiențiale, învățate, despre care se crede că sunt codificate de celule piramidale specializate, profunde. Creierul conține, de asemenea, informații despre erorile de predicție, codificate de celule piramidale superficiale, care sunt folosite pentru a revizui așteptările într-un mod de jos în sus. Influența relativă a predicțiilor descendente față de semnalele de eroare ascendente este reglată prin precizia lor, care rezultă din procesele cognitive, cum ar fi selecția atențională și atenuarea senzorială, care asigură că indivizii nu se înregistrează și nu răspund permanent la toți stimulii pe care îi primesc.

originile creierului
teoria sistemelor evolutive pe care se bazează HMM PROPUNE că creierul este un sistem adaptiv complex care a apărut din influența selecției care acționează asupra dinamicii fenotipurilor umane pe diferite perioade de timp. Regiunile Primitive, foarte specializate, care ocupă cele mai joase straturi ale ierarhiei corticale au apărut din influența selecției naturale de-a lungul timpului evolutiv; influențele epigenetice și evoluția culturală modelează dinamica neuronală de-a lungul generațiilor; diferențele individuale în forma și funcția neuronală apar pe parcursul dezvoltării; și diferite modele de cunoaștere și comportament apar din mecanismele neuronale care răspund flexibil la diferite contexte. Pe de o parte, aceasta înseamnă că creierul cuprinde regiuni antice, relativ specifice domeniului, care reflectă adaptările canalizate de selecția naturală; pe de altă parte, ea cuprinde rețele relativ recente, foarte integrate sau ‘domenii generale’, care sunt extrem de Plastice, sensibile la schimbările de dezvoltare și ne permit să învățăm despre mediile noastre în continuă schimbare și să răspundem în mod flexibil. În acest fel, evoluția și dezvoltarea funcționează împreună pentru a ne rafina predicțiile neurocognitive despre lume și, prin extensie, pentru a ne îmbunătăți capacitatea de a ne reduce incertitudinea sau surpriza.

HMM și depresie

grupul lui Badcock a aplicat acest model depresiei, începând prin a considera depresia ca o trăsătură adaptativă.

pentru a ilustra, grupul Dr.Badcock a aplicat HMM la depresie, începând prin a considera capacitatea noastră de stări depresive ca o trăsătură adaptativă. Deși recunosc că depresia este o afecțiune eterogenă care rezultă dintr-o serie de cauze, ei propun că nivelurile ușoare până la moderate de dispoziție deprimată pe care le experimentăm cu toții din când în când pot fi descrise pe larg ca o trăsătură adaptativă care apare atunci când indivizii sunt deosebit de vulnerabili la rezultate sociale adverse, cum ar fi respingerea, înfrângerea sau pierderea. Aici, ei extrag din dovezi ample care satisfac toate cele patru întrebări ale lui Tinbergen pentru a sugera că depresia reflectă o strategie evoluată, aversivă la risc, care răspunde adaptativ la condițiile sociale nocive
(de exemplu, excluderea) prin minimizarea probabilității unor schimburi interpersonale imprevizibile. Realizează această funcție evoluată provocând schimbări adaptative în percepție, cum ar fi creșterea sensibilității unei persoane la riscurile sociale și acțiune, cum ar fi retragerea socială și căutarea de ajutor. Ideea de bază aici este că depresia reduce incertitudinea noastră cu privire la lumea socială, asigurându-ne că ne comportăm în moduri care atrag sprijin și evită conflictele sau surprizele neplăcute. După cum a prezis HMM, există cercetări ample pentru a arăta cum această stare depresivă depinde de interacțiunile ierarhice dintre regiuni distincte din creier, dintre care multe sunt responsabile de procesarea amenințării sociale și a recompensei.

așteaptă cu nerăbdare
în timp ce HMM este un pas spre integrarea cunoștințelor existente într-o teorie cuprinzătoare care explică cel mai complex sistem cunoscut omului, dezvoltarea sa a început abia. Valoarea științifică a acestei teorii depinde în cele din urmă de ipotezele și dovezile pe care le generează. Esențial pentru HMM este nevoia de a dezvolta ipoteze testabile care să reunească perspective care acoperă sub-disciplinele multiple ale psihologiei cu teorii și metode culese din neuroștiințe. Reducerea acestor diviziuni transdisciplinare a fost mult timp o provocare, dar Dr.Badcock și colegii săi speră că modelul lor pune o nouă bază pe care să se construiască.