Spegelneuroner

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 29 oktober 2020; kontroller kräver 28 redigeringar .

Spegelneuroner ( eng.  mirror neurons , ital.  neuroni specchio ) är hjärnneuroner som exciteras både när man utför en viss handling, och när man observerar utförandet av denna handling av ett annat djur. Sådana nervceller har tillförlitligt hittats i primater , i synnerhet deras närvaro hos människor [1] [2] och vissa fåglar och insekter har bekräftats .

Hypotetiskt har mekanismen för "spegelneuroner" uppstått evolutionärt för den accelererade anpassningen av ungen, beroende på förälderns auktoritet, lita på honom. Det finns också ett standardsystem för att bilda neurala anslutningar: långsammare, men mer pålitlig. Tankesystemet som bildas genom spegelneuroner är ofullkomligt, eftersom det gör sinnet beroende. En vuxen individ, skild från flocken, övergår till en rationell form av tänkande och behöver inte längre auktoriteter.

Upptäcktshistorik

Spegelneuroner upptäcktes och beskrevs först av Giacomo Rizzolatti [3] , Luciano Fadiga, Vittorio Gallese och Leonardo Fogassi vid universitetet i Parma , Italien , i experiment på makakapor med införandet av mikroelektroder i F5-zonen ( premotorisk cortex ) i tidigt 1990-tal. Sedan hittades en liknande typ av neuroner i andra områden av cortex - i den associativa parietala (nedre parietala) och temporala (superior temporal) cortex. I detta avseende är synpunkten populär att aktiveringen av spegelneuroner inte sker på grund av någon neuron, utan som ett synergistiskt resultat av arbetet i ett neuralt nätverk.

Hos människor upptäcktes initialt hjärnaktivitet som överensstämmer med spegelneuronens beteende i frontal- och parietalregionerna med indirekta metoder som MRI och elektroencefalografi (se hjärndiagram). År 2010 registrerade forskargruppen M. Jacoboni et al. den extracellulära aktiviteten hos 1000 neuroner i frontala och temporala cortex. Några av dessa neuroner reagerade både på utförandet av en åtgärd och på observationen av den åtgärd som utförs.

Kostnaden för forskning inom området spegelneuroner, enligt tidningen The Economist, växer nästan exponentiellt varje år, och själva riktningen förutspås bli en av huvudtrenderna i vetenskapens utveckling under de kommande åren. [3]

Vissa forskare kallar deras upptäckt den viktigaste utvecklingen inom neurovetenskapen under de senaste tio åren. En av dem är Vilayanur Ramachandran [4] , som tror att dessa neuroner spelar en nyckelroll i processerna för imitation och språkinlärning. Men trots deras extrema popularitet har hittills ingen anständig beräkningsmodell föreslagits för att beskriva hur funktionen hos spegelneuroner förkroppsligar kognitiva funktioner som imitation [5] .

Funktion

Den funktion som spegelneuroner utför är inte helt klarlagd och är föremål för vetenskapliga kontroverser. Så, vissa forskare tror att dessa neuroner kan vara involverade i empati , i att lära sig nya färdigheter genom imitation (till exempel uppfatta miljön på samma sätt som en mer erfaren individ eller anamma sina släktingars vanor). Spegelneuroner jämför externa sensoriska signaler med något minne av standarden. Dessutom bearbetar neuroner också signaler som skickas till motorneuroner. Som ett resultat visar det sig att exakt upprepa andra människors program. Vi kan säga att lärande sker genom imitation.

Vissa forskare hävdar att spegelneuroner kan bygga en modell av observerade händelser och handlingar, medan andra tillskriver sin funktion till förvärvet av färdigheter relaterade till tal.

Det finns också en synpunkt att kränkningar av deras funktion kan ligga bakom vissa psykiska sjukdomar, särskilt autism . Kopplingen mellan spegelneurondysfunktion och autism är dock fortfarande en fråga om kontrovers, utan konsensus ännu.

Grundorsaken till uppkomsten av hjärnans "spegelegenskaper" (imitation och empati) är fördelarna med att samexistera och/eller ha ett samvälde med andra individer: det är mer framgångsrikt och lättare att få mat, skydda territoriet och så på. Samtidigt är det viktigt för anhöriga att föra individers tillstånd och beteende närmare varandra. Det enklaste sättet att uppnå detta är genom kemi, som händer i polyperna som bildar korallrevssamhället: de frisätter samtidigt en betydande mängd könshormoner, på grund av vilka synkron ägglossning sker.

Synkronisering av djurens beteende initialt baserat på standardreflexmekanismer, till exempel på nivån för visuella signaler. Detta kan tillskrivas den samordnade rörelsen av en svärm av gräshoppor: om något skrämde en individ och det snabbt tar fart, kommer de flesta av de andra släktingarna att följa det.

Det är omöjligt att inte nämna en annan form av motorimitation - onomatopoeia. Fåglar nämns vanligtvis som ett exempel: en ung hane lyssnar uppmärksamt på en mer erfaren mans sång, som syftar till att hitta en hona, och snart försöker han själv återskapa den hörda "melodin". Naturligtvis gör han det först dåligt, men när han blir äldre blir hans försök mer framgångsrika, och när hanen kan sjunga den här melodin på exakt samma sätt, blir detta för honorna en signal om att en potentiell partner har varit hittades. Det vill säga att man kan hävda att en sensorisk signal utlöser en reaktion som leder till att en liknande signal uppträder hos andra individer.

Ett annat intressant faktum är att med en kombination av ansiktsuttryck, lemrörelser (det vill säga närvaron av "grova" medfödda visuella motorkartor) och ytterligare "inställningar" under rörelser, överföringen av spegeleffekter från motorn till motorn premotorisk och associativ frontal cortex (från baksidan av frontalloben) erhålls. centra av motorisk cortex). Med andra ord kan imitationen av en rörelse överföras till imitationen av ett visst program eller mål. [6]

Kritik

Även om upptäckten av "spegelneuroner" har mottagits med intresse i det vetenskapliga samfundet, har vissa forskare uttryckt tvivel om både existensen och rollen av spegelneuroner hos människor. Enligt forskare som Hickok, Pascolo och Dinstein är det inte klart om spegelneuroner verkligen bildar en separat klass av celler (i motsats till ett slumpmässigt fenomen som observeras i celler med andra funktioner) [7] och om spegelaktivitet är en distinkt typ svar eller är bara en artefakt av det allmänna stödet för framdrivningssystemet [8] [9] .

Vladimir Kosonogov ser en annan motsägelse. Förespråkare av förståelsen av spegelneuronteorin postulerar att spegelneuroner kodar för målen för andra handlingar eftersom de aktiveras om den observerade åtgärden är ändamålsenlig. Spegelneuroner avfyrar dock bara när den observerade handlingen är riktad mot ett mål (en objektorienterad handling eller en kommunikativ gest som säkerligen också har ett mål). Hur "vet" de att en viss handling syftar till att uppnå ett mål? I vilket skede av sin aktivering upptäcker de syftet med rörelsen eller dess frånvaro? Enligt hans åsikt kan spegelneuronsystemet aktiveras först efter att målet för den observerade handlingen tillskrivs några andra hjärnstrukturer [10] .

Neurofilosofer, särskilt Patricia Churchland, har framfört både vetenskapliga och filosofiska invändningar mot teorin att spegelneuroner är ansvariga för att förstå andras avsikter. I sin bok påpekar hon att påståendet att spegelneuroner är inblandade i att förstå avsikter (genom att efterlikna observerade handlingar) är baserat på antaganden som är filosofiskt olösta, och argumenterar för att intentioner är kodade på en mer komplex nivå av neural aktivitet än aktiviteten. av en enda neuron. Churchland säger att "en neuron, även om den är beräkningsmässigt komplex, är bara en neuron. Detta är inte en intellektuell homunculus" [11] .

Cecilia Hayes (professor i experimentell psykologi, Oxford) har lagt fram teorin att spegelneuroner är en biprodukt av associativt lärande, inte evolutionär anpassning. Hon hävdar att spegelneuroner hos människor är en produkt av social interaktion och inte en evolutionär anpassning till handlingsförståelse. I synnerhet avvisar Hayes teorin som Ramachandran förde fram att spegelneuroner var "drivkraften bakom det stora steget framåt i mänsklig evolution" [9] [12] .

Generalisering av kritik

Beteendedata om barn som följer vuxna ögon tyder på att spegelneuronsystemet utvecklas före 12 månaders ålder och att detta system kan hjälpa spädbarn att förstå andras handlingar [13] . Den kritiska frågan är "hur får spegelneuroner spegelegenskaper?". Två relaterade modeller postulerar att "spegelneuroner" lär sig enligt "Hebbs teori" eller associativt [14] [15] [16] . Men om premotoriska neuroner behöver tränas genom handling för att förvärva spegelegenskaper, är det inte klart hur nyfödda kan imitera en annan persons ansiktsgester (imitation av osynliga handlingar), som föreslagits av Meltzoff och Moore. En möjlighet är att synen av en utskjutande tunga hos nyfödda utlöser en medfödd frigöringsmekanism. Noggrann analys visar att "imitationen" av denna enda gest kan stå för nästan alla rapporter om ansiktsuttryck hos nyfödda [17] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Rizzolatti Giacomo, Sinigaglia Corrado. Speglar i hjärnan: Om ledverkans och empatis mekanismer / Per. från engelska. O.A. Kurakova, M.V. Falikman. - M .: Languages ​​of Slavic cultures, 2012. - 208 s. (Infoga i slutet av boken.) ISBN 978-5-9551-0561-1
  2. ↑ Forskare bekräftar att det finns spegelneuroner . Hämtad 27 november 2011. Arkiverad från originalet 24 februari 2011.
  3. ↑ 1 2 När de förstår dig , Expert On-line
  4. ↑ Spegelneuroner och imitationsinlärning som drivkraften bakom "det stora steget framåt" i mänsklig evolution Arkiverad 10 maj 2021 på Wayback Machine
  5. ↑ Dinstein I, Thomas C, Behrmann M, Heeger DJ (2008). "En spegel upp till naturen". Curr Biol 18(1): R13-8. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 20 september 2016.
  6. ↑ Föreläsningskurs "Neurofysiologi av beteende" Doktor i biologiska vetenskaper och professor vid Moscow State University Dubynin V. A.
  7. ↑ Pascolo PB, Ragogna R., Rossi R. Mirror-Neuron System Paradigm och dess konsistens  //  Gait & Posture: journal. - 2009. - Vol. 30 , nej. Suppl. 1 . — S. 65 . - doi : 10.1016/j.gaitpost.2009.07.064 .
  8. ↑ Hickok G. Åtta problem för spegelneuronteorin om handlingsförståelse hos apor och människor  // J Cogn  Neurosci : journal. - 2009. - Vol. 21 , nr. 7 . - P. 1229-1243 . - doi : 10.1162/jocn.2009.21189 . — PMID 19199415 .
  9. ↑ 1 2 Heyes, Cecilia Var kommer spegelneuroner ifrån? (PDF)  (inte tillgänglig länk) . Neurovetenskap och biobehavioral recensioner (2009). Hämtad 3 januari 2019. Arkiverad från originalet 26 april 2012.
  10. ↑ Kosonogov, V. Varför spegelneuronerna inte kan stödja handlingsförståelse  //  Neurofysiologi: tidskrift. - 2012. - Vol. 44 , nr. 6 . - s. 499-502 . — ISSN 0090-2977 . - doi : 10.1007/s11062-012-9327-4 .
  11. ↑ Churchland, Patricia, Braintrust (2011), Kapitel 6, sidan 142
  12. ↑ Ramachandran, VS Spegelneuroner och imitationsinlärning som drivkraften bakom "det stora steget framåt" i mänsklig evolution  // Edge  :  journal. — Future plc , 2000.
  13. ↑ Spädbarn förutsäger andra människors handlingsmål (PDF). Natur neurovetenskap 9 . Psyk.uu.se (2006). Arkiverad från originalet den 25 mars 2009.
  14. ↑ Heyes CM Orsaker och konsekvenser av imitation  //  Trends in Cognitive Sciences : journal. - Cell Press , 2001. - Vol. 5 , nej. 6 . - S. 253-261 . - doi : 10.1016/S1364-6613(00)01661-2 . — PMID 11390296 .
  15. ↑ Brass, M., & Heyes, C. Trends in Cognitive Sciences 9 (2005)
  16. ↑ Heyes CM Var kommer spegelneuroner ifrån? (eng.)  // Neurovetenskap och biobeteenderecensioner : journal. - 2010. - Vol. 34 , nr. 4 . - s. 575-583 . - doi : 10.1016/j.neubiorev.2009.11.007 .
  17. ↑ Anisfeld M. Endast tunga utskjutande modellering matchas av nyfödda   // Developmental Review : journal. - 1996. - Vol. 16 , nr. 2 . - S. 149-161 . - doi : 10.1006/drev.1996.0006 .

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger