ქცევითი ნეირომეცნიერება

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search

ქცევითი ნეირომეცნიერება, ასევე ცნობილი, როგორც ბიოლოგიური ფსიქოლოგია [1], ბიოფსიქოლოგია [2] ან ფსიქო-ბიოლოგია — წარმოადგენს ბიოლოგიის, ფსიქოლოგიის, გენეტიკის ნაზავს, რომლებიც დაკავშირებულია ადამიანთა და სხვა ცხოველთა ქცევასთან.[3]

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ქცევითი ნეირომეცნიერება, როგორც ცალკე მდგომი დისციპლინა, 18-19 საუკუნეში ჩამოყალიბდა. ფილოსოფიაში, რენე დეკარტმა წარმოადგინა ფიზიკური მოდელები იმისთვის, რომ აეხსნა ადამიანთა და ცხოველთა ქცევა. დეკარტმა ივარაუდა, რომ ამ პროცესში ჩართული იყო გირჩისებრი ჯირკვალი, ეპიფიზი, რომელიც კონტაქტს ამყარებდა სხეულსა და გონებას შორის.[4] [5]მან ასევე შეიმუშავა თეორია, რომლის თანახმადაც, სხეულის სითხის პნევმატიკას შეეძლო აეხსნა რეფლექსები და სხვა მოტორული ქცევა ადამიანსა და ცხოველებში. დეკარტის გარდა, სხვა ფილოსოფოსებიც მონაწილეობდნენ ფსიქოლოგიის ცალკე სამეცნიერო დარგად ჩამოყალიბებაში. უილიამ ჯემსი ერთ-ერთ ყველაზე ადრეულ ნაშრომში „ფსიქოლოგიის პრინციპები“ წერს, რომ ფსიქოლოგიის სიღრმისეული ცოდნა უნდა მოიცავდეს ბიოლოგიის ცოდნასაც:

„ფსიქოლოგიაში სხეულის, უფრო მეტად კი ტვინის მიერ მიღებული გამოცდილება აუცილებლად გათვალისწინებული უნდა იყოს ადამიანის მენტალური მდგომარეობის განსჯის დროს.“ დასკვნისსახით კი წერს, რომ ტვინის მოქმედების მექანიზმების შესწავლას ფსიქოლოგიის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ნაწილი უნდა იყოს.[6]

ფსიქოლოგიისა და ქცევითი ნეირომეცნიერების, როგორც თვითმყოფადი სამეცნიერო დარგების წარმოქმნა ანატომიის, უფრო მეტად კი ნეიროანატომიის გამოჩენას უკავშირდება. ფიზიოლოგები ატარებდნენ ექსპერიმენტებს ცოცხალ ორგანიზმებზე, მიჰყვებოდნენ იმ პრაქტიკას, რომელიც მე-18-19 საუკუნის მეცნიერთათვის სანდო არ იყო. [7] [8]ამ დროისთვის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ნაშრომი, რომელიც კლაუდ ბერნარდის, ჩარლს ბელისა და უილიამ ჰარვის ავტორობით შეიქმნა, გადაარწმუნა მეცნიერთა საზოგადოება, რომ ცოცხალი ორგანიზმისგან სანდო მონაცემის მიღება შეიძლებოდა.

თუმცა, მე-18 და მე-19 საუკუნემდეც ქცევითი ნეირომეცნიერების საფუძვლები ჯერ კიდევ ჩვენი წელთაღრიცხვით 1700 წელს არსებობდა. სხეულისა და გონების ურთიერთკავშირები ამ დარგისთვის ყოველთვის საკვანძო პრობლემა იყო. მონიზმი და დუალიზმი _ ორი მიმართულება, რომელთა თანახმადაც სხეულისა და გონების კავშირი სხვადასხვა გზით შეიძლებოდა ახსნილიყო. ამ დებატში მონაწილეობდნენ პლატონი და არისტოტელეც. პლატონის აზრით, ტვინი იყო ის, რაც დასაბამს აძლევდა ადამიანის ყველა ამოციასა და ფიქრებს. ამის საპირიპიროდ, არისტოტელე მიიჩნევდა, რომ ტვინის ფუნქცია გულიდან წამოსული ემოციებისა და იმპულსების შეკავება იყო. გონებისა და სხეულის არა დაპირიპირება, არამედ მათი უშუალო კავშირების მოძებნა შეიძლებოდა ყოფილიყო ამ პრობლემის გადაწყვეტა ("The Mind-Body Problem").[9]

შემდეგი დებატი ფუნქციის ლოკალიზებას, ანუ ფუნქციონალურ სპეციალიზაციას ეხებოდა (functional specialization vs equipotentiality). ფუნქციის ლოკალიზების კვლევის შემდეგ, ფსიქოლოგიაში განსხვავებული დასკვნები გამოიკვეთა. ვილდერ პენფილდმა შექმნა ტვინის ქერქის რუკა ეპილეფსიით დაავადებულ პაციენტებზე ჩატარებული კვლევების შედეგად. ამ კონკრეტულმა კვლევამ ნეირომეცნიერმისთვის გამოაშკარავა ტვინის კონკრეტული უბნის ფუნქციები ქცევის დროს.

ტერმინი “ფსიქობიოლოგია” სხვადასხვა კონტექსტით გამოიყენებოდა, თუმცა ძირითადი აქცენტი ფსიქოლოგიაში ბიოლოგიის როლზე კეთდებოდა. ეს დარგი კი სწავლობს ორგანულ, ნერვულ და უჯრედოვან მოდიფიკაციებს ქცევაში, პლასტიკურობას ნეირომეცნიერებაში და ბიოლოგიურ დაავადებებს სხვადასხვა ასპექტში. გარდა ამისა, ბიოლოგიაში აქცენტი კეთდება ქცევასა და მასთან დაკვშირებულ ნებისმიერ საკითხზე, რომელიც მეცნიერული ხედვით შეიძლება არსებობდეს. აქედან გამომდინარე, ფსიქოლოგია გარკვეულ მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ნეირობიოლოგიაში. ტერმინი “ფსიქობიოლოგია” პირველად გამოიყენა ნაით დუნლაპმა თავის წიგნში “An Outline of Psychobiology”. ის ასევე იყო გაზეთის “ფსიქობიოლოგია” დამფუძნებელი და რედაქტორი.[10]

კვლევის მეთოდები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ქცევითი ნეირომეცნიერების კვლევების სხვა კვლევებისგან განმასხვავებელი ნიშანი არის ის, რომ ამ შემთხვევაში ან დაქვემდებარებული ცვლადია ბიოლოგიური, ან დაუქვემდებარებელი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვლევის დროს ორგანიზმის ნერვული სისტემა მუდმივად ან დროებით სახეცვლილია, ან ნერვული სისტემის რომელიმე ასპექტია გაზომილი.

ნერვული ფუნქციის დაკარგვა ან დაქვეითება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  • პათოლოგიური ცვლილება (Lesions) - კლასიკური მეთოდი, როდესაც ტვინის რეგიონი განზრახ ან ბუნებრივად დაზიანებულია იმისთვის, რომ დაკვირვება მოხდეს ქცევის ცვლილებაზე. პათოლიგიური ცვლილება შეიძლება ნაჩვენები იქნას მაღალი სიზუსტით ტვინის “რუკების” დახმარებით, რომლებიც წარმოადგენენ ტვინის რეგიონების 3D სურათს.
  • ქირურგიული პათოლოგიური ცვლილება - ნერვული ქსოვილების ქირურგიული ჩარევით მოშორება.
  • ელექტროლიტური პათოლოგიური ცვლილება - ნერვული ქსოვილის ელექტორული შოკის ტრამვისგან დაზიანება.
  • ქიმიური პათოლოგიური ცვლილება - ნერვული ქსოვილის ნეიროტოქსინით დაზიანება.
  • დროებითი პათოლოგიური ცვლილება - ნერვული ქსოვილის დროებითი უუნარობა "გაყინვის" ან ანესთეზიის საშუალებით.
  • TMS (Transcranial magnetic stimulation) - მაგნიტური სტიმულაცია, რომელიც ძირითადად ადამიანებზე ექსპერიმნტების დროს გამოიყენება. ექსპერიმენტის დროს მაგნიტური ხვეული მაგრდება სკალპზე, რომელიც იწვევს არასისტემურ ელექტრულ აქტიურობას ახლომდებარე ქერქს მიკუთვნებულ ნეირონებში. ეს იგივეა, რაც ფუნქციური პათოლოგიური ცვლილება.
  • ფსიქოფარმაკოლოგიური ზემოქმედება - ქიმიური რეცეპტორული მიკროორგანიზმებით ნეიროტრანსმიის ხელშეწყობა. ეს კონკრეტული რეცეპტორი (Receptor Antagonist) შეიძლება მიწოდებული იქნას სისტემატიურად ან ლოკალურად ქირურგიული პროცედურის დროს.

გენეტიკური ტექნიკა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  • QTL mapping - ტექნიკა, რომლის დროსაც გენის განსაზღვრული ზემოქმედების გასაზომად თანდაყოლილი თვისების მქონე ორგანიზმები, ძირითადად თაგვები გამოიყენება. თაგვების ზოგი სახეობის გენომური მსგავსება უფრო ამსუბუქებს დასკვნბის გაკეთების პროცესს.
  • სელექციური გამრავლება - ამ შემთხვევაში ხდება ორგანიზმების კონკრეტულის სახეობის ხელოვნური, შერჩევითი გამოყვანა იმისთვის, რომ შეიქმნას რეკომბინანტური მსგავსი ჩვევის განმაპირობებელი გენი. ამ ტექნიკის ნაწილია პროცედურაც, რომლის დროსაც დნმ-ის გარკვეული თვისების მატარებელი მონაკვეთის გადატანა სხვა, საპირისპირო ფონის მქონე ორგნიზმში, რაც უფრო მეტ საფუძველს იძლევა ქცევაზე უშუალოდ დნმ-ის გავლენის შესახებ. [11]

სხვა მეთოდები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

კომპიუტერული მოდელები - პრობლემების ფორმულირება და მოგვარების გზების ჩამოყალიბება კომპიუტერული სისტემის გამოყენებით. იმის მიუხედავად, რომ ეს მეთოდი უფრო მეტად ფოკუსირებულია კომპიუტერულ მეცნიერებაზე, მისი გამოყენება სხვა სფეროებში და მათ შორის ფსიქოლოგიაშიც ეფექტურია. [12] ეს კონკრეტული მოდელი ფსიქოლოგიის მკვლევარებს ნერვული სისტემის ფუნქციების ცოდნის გაზრდაში ეხმარება. [13]

კვლევის ძირითადი მიმართულებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  • შეგრძნება და აღქმა
  • მოტივირებული ქცევა (შიმშილი, წყურვილი, სექსი)
  • მოძრაობის კონტროლი
  • სწავლა და მეხსიერება
  • ძილი და ბიოლოგიური რითმები
  • ემოცია
  • ენა
  • მსჯელობა და გადაწყვეტილების მიღება
  • ცნობიერება

ქცევით ნეირომეცნიერებას მჭიდრო კავშირი აქვს იმ სამედიცინო დარღვევებთან, რომლებსაც კლინიკური ფსიქოლოგია და ბიოლოგიურ ფსიქოპათოლოგია იკვლევს.[14] [15]იმის მიუხედავად, რომ ცხოველებში არ არსებობს ფსიქიკური დაავადებები, ამ დარგში უკვე არსებობს მნიშვნელოვანი თერაპევტული ინფორმაცია სხვადასხვა მენტალურ მდგომარეობებზე, როგორიცაა :

  • პარკინსონის დაავადება
  • ჰანტინგტონის დაავადება
  • ალცჰაიმერის დაავადება
  • კლინიკური დეპრესია
  • შიზოფრენია
  • აუტიზმი
  • შფოთი
  • ნარკოტიკზე და სასმელზე დამოკიდებულება

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]


სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. Breedlove, Watson, Rosenzweig, Biological Psychology: An Introduction to Behavioral and Cognitive Neuroscience, 6/e, ISBN 978-0-87893-705-9, p. 2
  2. Psychobiology, Merriam-Webster's Online Dictionary
  3. Thomas, R.K. 1993, "INTRODUCTION: A Biopsychology Festschrift in Honor of Lelon J. Peacock", Journal of General Psychology, vol. 120, no. 1, pp. 5.
  4. Gero Miesenböck, Dino A. De Angelis & James E. Rothman1. "Visualizing secretion and synaptic transmission with pH-sensitive green fluorescent proteins." Nature 394, 192-195 (9 July 1998) | doi:10.1038/28190
  5. von Heimendahl, M., Itskov, P., Arabzadeh, E., & Diamond, M. (2007). Neuronal activity in rat barrel cortex underlying texture discrimination. PLoS Biol, 5(11), e305
  6. James, William (1950/1890). The Principles of Psychology, Vol. One. Dover Publications, Inc. pp. 4–5. ISBN 0-486-20381-6. Check date values in: |date= (help)
  7. Shepherd, Gordon M. (1991). Foundations of the Neuron Doctrine. Oxford University Press. ISBN 0-19-506491-7.
  8. Nicola Heim and Oliver Griesbeck. "Genetically Encoded Indicators of Cellular Calcium Dynamics Based on Troponin C and Green Fluorescent Protein." The Journal of Biological Chemistry, 279, 14280-14286. April 2, 2004 doi:10.1074/jbc.M312751200
  9. S. Marc Breedlove, Mark Rosenzweig and Neil V. Watson (2007). Biological Psychology: An Introduction to Behavioral and Cognitive Neuroscience 6e. Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-705-9
  10. Zhu, Hu. "Silencing synapses with DREADDs". NCBI. NIH. Retrieved 20 September 2017.
  11. Zhu, Hu. "Silencing synapses with DREADDs". NCBI. NIH. Retrieved 20 September 2017.
  12. Schneider et al. "Controlling Neuronal Activity." American Journal of Psychiatry 165:562, May 2008 doi:10.1176/appi.ajp.2008.08030444
  13. Zhang, et al. "Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry." Nature. Vol 446. 5 April 2007. doi:10.1038/nature05744
  14. Ebner, T. J. and Chen, G. "Use of voltage-sensitive dyes and optical recordings in the central nervous system." Progress in Neurobiology Volume 46, Issue 5, August 1995, 463-506. doi:10.1016/0301-0082(95)00010-S
  15. Gradinaru et al. "Molecular and Cellular Approaches for Diversifying and Extending Optogenetics." Cell. 2010. doi:10.1016/j.cell.2010.02.037