Συμπτωματική συμπεριφορά και ορισμός των νευρώνων καθρέφτη

Καθρέπτες νευρώνες είναι νευρώνες που πυροβολούν τόσο όταν ένα άτομο εκτελεί μια ενέργεια και όταν παρατηρούν κάποιον άλλο που εκτελεί την ίδια ενέργεια, όπως η επίτευξη ενός μοχλού. Αυτοί οι νευρώνες ανταποκρίνονται στη δράση κάποιου άλλου, σαν να το κάνατε μόνοι σας.

Αυτή η απάντηση δεν περιορίζεται στην όραση. Οι νευρώνες καθρέφτη μπορούν επίσης να πυροδοτήσουν όταν ένα άτομο γνωρίζει ή ακούει κάποιον άλλο που εκτελεί παρόμοια δράση.

Δεν είναι πάντα σαφές τι σημαίνει «η ίδια ενέργεια». Οι νευρώνες καθρέφτη κωδικοποιούν τις ενέργειες που αντιστοιχούν στην ίδια την κίνηση (μετακινείτε τους μυς σας α κάποιος τρόπος να αρπάξει τα τρόφιμα), ή, ανταποκρίνεται σε κάτι πιο αφηρημένο, ο στόχος που το άτομο προσπαθεί να επιτύχει με το κίνημα τροφή)?

Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν διαφορετικοί τύποι νευρώνων καθρέφτη, οι οποίοι διαφέρουν σε αυτά που ανταποκρίνονται.

Αυστηρά συμπαγής οι νευρώνες καθρέφτη φωτιά μόνο όταν η κατοπτρική δράση είναι ταυτόσημη με την εκτελούμενη ενέργεια-έτσι τόσο ο στόχος όσο και η κίνηση είναι τα ίδια και στις δύο περιπτώσεις.

Ευρέως σύμφωνες οι καθρέφτες των νευρώνων πυροβολούν όταν ο στόχος της κατοπτρικής δράσης είναι ο ίδιος με την ενέργεια που εκτελείται, αλλά οι δύο δράσεις δεν είναι απαραίτητα ίδιες. Για παράδειγμα, μπορείτε να τραβήξετε ένα αντικείμενο με το χέρι ή το στόμα σας.

Λαμβανόμενα μαζί, αυστηρά συμπαγείς και γενικά συμπαγείς καθρέφτες νευρώνες, οι οποίοι μαζί αποτελούσαν περισσότερο από το 90 τοις εκατό των καθρεφτών νευρώνων στο μελέτη που εισήγαγε αυτές τις ταξινομήσεις, αντιπροσωπεύουν αυτό που έκανε κάποιος άλλος και πώς το έκαναν.

Αλλα, μη συμβατό οι καθρέπτες των νευρώνων δεν φαίνονται να παρουσιάζουν σαφή συσχέτιση μεταξύ των εκτελούμενων και των παρατηρούμενων ενεργειών με την πρώτη ματιά. Τέτοιοι νευρώνες καθρέφτη μπορούν, για παράδειγμα, να πυροδοτήσουν τόσο όταν πιάσετε ένα αντικείμενο και δείτε κάποιον που το τοποθετεί κάπου. Αυτοί οι νευρώνες θα μπορούσαν έτσι να ενεργοποιηθούν σε ένα ακόμη πιο αφηρημένο επίπεδο.

Υπάρχουν δύο βασικές υποθέσεις για το πώς και γιατί εξελίχθηκαν οι καθρέφτες των νευρώνων.

ο υποθετική προσαρμογή δηλώνει ότι οι πίθηκοι και οι άνθρωποι - και πιθανώς και άλλων ζώων- γεννιούνται με νευρώνες καθρέφτη. Στην υπόθεση αυτή, οι νευρώνες καθρέφτη προήλθαν από τη φυσική επιλογή, επιτρέποντας στα άτομα να κατανοήσουν τις ενέργειες των άλλων.

ο υποθετική μάθησηισχυρίζεται ότι οι νευρώνες καθρέφτη προκύπτουν από την εμπειρία. Καθώς μαθαίνετε μια δράση και δείτε άλλους που εκτελούν παρόμοια, ο εγκέφαλός σας μαθαίνει να συνδέσει τα δύο γεγονότα μαζί.

Οι νευρώνες καθρέφτη περιγράφηκαν για πρώτη φορά το 1992, όταν μια ομάδα νευροεπιστημόνων με επικεφαλής τον Giacomo Rizzolatti κατέγραψε δραστηριότητα από μεμονωμένους νευρώνες στον εγκέφαλο μαϊμού μαϊμού και διαπίστωσε ότι οι ίδιοι νευρώνες πυροδότησαν τόσο όταν ένας πίθηκος πραγματοποίησε ορισμένες ενέργειες, όπως αρπάζοντας τα τρόφιμα, και όταν παρατηρούσαν έναν πειραματιστή που εκτελούσε το ίδιο δράση.

Η ανακάλυψη του Rizzolatti βρήκε τους νευρώνες του καθρέφτη στον φλοιό του προμαγνήτη, ένα τμήμα του εγκεφάλου που βοηθά στο σχεδιασμό και την εκτέλεση κινήσεων. Μεταγενέστερες μελέτες έχουν επίσης διερευνήσει σε μεγάλο βαθμό τον κατώτερο βρεγματικό φλοιό, ο οποίος βοηθά στην κωδικοποίηση της οπτικής κίνησης.

Ακόμα άλλα έγγραφα έχουν περιγράψει κατοπτρικά νευρώνες σε άλλες περιοχές, συμπεριλαμβανομένου του μετωπικού μετωπιαίου φλοιού, ο οποίος έχει αναγνωριστεί ως σημαντικό για την κοινωνική γνώση.

Άμεση απόδειξη

Σε πολλές μελέτες σχετικά με τους εγκεφάλους πιθήκων, συμπεριλαμβανομένης της αρχικής μελέτης του Rizzolatti και άλλων που αφορούν καθρέπτες νευρώνες, η εγκεφαλική δραστηριότητα είναι κατευθείαν καταγράφεται με την εισαγωγή ενός ηλεκτροδίου στον εγκέφαλο και τη μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας.

Αυτή η τεχνική δεν χρησιμοποιείται σε πολλές ανθρώπινες μελέτες. Μια μελέτη καθρεφτών νευρώνων, ωστόσο, ανίχνευσε άμεσα τον εγκέφαλο των επιληπτικών ασθενών κατά τη διάρκεια μιας προ-χειρουργικής αξιολόγησης. Οι επιστήμονες βρήκαν δυνατούς νευρώνες καθρέφτη στον μετωπικό μετωπικό λοβό και στον μεσαίο κροταφικό λοβό, ο οποίος βοηθά στη μνήμη του κώδικα.

Έμμεσες αποδείξεις

Οι περισσότερες μελέτες που αφορούν καθρέφτη νευρώνες στους ανθρώπους έχουν παρουσιάσει έμμεσος στοιχεία που καταδεικνύουν καθρέφτη νευρώνες στον εγκέφαλο.

Πολλαπλές ομάδες έχουν απεικονίσει τον εγκέφαλο και έδειξαν ότι οι περιοχές του εγκεφάλου που εμφάνισαν δραστηριότητα παρόμοια με εκείνη του νευρώνα στον άνθρωπο είναι παρόμοιες με τις περιοχές του εγκεφάλου που περιέχουν νευρώνες καθρέφτη σε πιθήκους μακάκου. Είναι ενδιαφέρον ότι οι καθρέπτες των νευρώνων έχουν επίσης παρατηρηθεί Περιοχή Broca, η οποία είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της γλώσσας, αν και αυτό αποτελεί την αιτία πολλών συζητήσεων.

Ανοιχτές ερωτήσεις

Τέτοιες νευροαπεικόνιση μοιάζουν ελπιδοφόρες. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι μεμονωμένοι νευρώνες δεν εξετάζονται απευθείας κατά τη διάρκεια του πειράματος, είναι δύσκολο να συσχετιστεί αυτό της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε συγκεκριμένους νευρώνες στον ανθρώπινο εγκέφαλο-ακόμη και αν οι περιοχές του εγκεφάλου που έχουν απεικονισθεί είναι πολύ παρόμοιες με εκείνες που βρίσκονται στο πιθήκους.

Σύμφωνα με τον Christian Keysers, ένας ερευνητής που μελετά το σύστημα νευρώνων του ανθρώπινου καθρέφτη, μια μικρή περιοχή σε μια σάρωση του εγκεφάλου μπορεί να αντιστοιχεί σε εκατομμύρια νευρώνες. Έτσι, οι καθρέπτες νευρώνες που βρίσκονται στους ανθρώπους δεν μπορούν να συγκριθούν άμεσα με εκείνους των πιθήκων για να επιβεβαιώσουν εάν τα συστήματα είναι τα ίδια.

Επιπλέον, δεν είναι απαραιτήτως σαφές εάν η εγκεφαλική δραστηριότητα που αντιστοιχεί σε μια παρατηρούμενη δράση είναι μια απάντηση σε άλλες αισθητικές εμπειρίες παρά σε κατοπτρισμό.

Από την ανακάλυψή τους, οι καθρέφτες των νευρώνων θεωρούνται ένα από τα σημαντικότερα ευρήματα στη νευροεπιστήμη, τους συναρπαστικούς εμπειρογνώμονες και τους μη ειδικούς.

Γιατί το έντονο ενδιαφέρον; Προέρχεται από το ρόλο που μπορούν να διαδραματίσουν οι νευρώνες που αντικατοπτρίζουν στην εξήγηση της κοινωνικής συμπεριφοράς. Όταν οι άνθρωποι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, καταλαβαίνουν τι κάνουν ή νιώθουν οι άλλοι άνθρωποι. Έτσι, ορισμένοι ερευνητές λένε ότι οι νευρώνες καθρέφτη-που σας επιτρέπουν να βιώσετε τις ενέργειες άλλων - θα μπορούσαν να ρίξουν φως σε ορισμένους από τους νευρικούς μηχανισμούς στους οποίους βασίζεται ο λόγος που μαθαίνουμε και επικοινωνούμε.

Για παράδειγμα, οι νευρώνες καθρέφτη μπορεί να παρέχουν πληροφορίες για το γιατί μιμούνται άλλους ανθρώπους, κάτι το οποίο είναι κρίσιμο κατανοώντας τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι μαθαίνουν ή πώς αντιλαμβανόμαστε τις πράξεις των άλλων ανθρώπων, οι οποίες θα μπορούσαν να φωτίσουν ενσυναίσθηση.

Με βάση τον πιθανό ρόλο τους στην κοινωνική γνώση, τουλάχιστον μία ομάδα έχει προτείνει επίσης ότι ένα "σπασμένο σύστημα καθρέφτη "μπορεί επίσης να προκαλέσει αυτισμό, ο οποίος εν μέρει χαρακτηρίζεται από δυσκολία στην κοινωνική αλληλεπιδράσεις. Υποστηρίζουν ότι η μειωμένη δραστηριότητα των καθρεφτών νευρώνων εμποδίζει τα αυτιστικά άτομα να καταλάβουν τι αισθάνονται οι άλλοι. Άλλοι ερευνητές έχουν δηλώσει ότι πρόκειται για μια υπερπροσαρμοσμένη άποψη για τον αυτισμό: μια επισκόπηση εξέτασε 25 έγγραφα εστιάζοντας στον αυτισμό και σε ένα σπασμένο σύστημα καθρέφτη και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν "λίγα στοιχεία" για αυτό υπόθεση.

Ένας αριθμός ερευνητών είναι πολύ πιο επιφυλακτικοί σχετικά με το αν οι καθρέφτες νευρώνες είναι ζωτικής σημασίας για την ενσυναίσθηση και άλλη κοινωνική συμπεριφορά. Για παράδειγμα, ακόμα κι αν δεν έχετε δει ποτέ κάποια ενέργεια πριν, εξακολουθείτε να είστε σε θέση να το καταλάβετε - για παράδειγμα, αν δείτε το Superman να πετάει σε μια ταινία ακόμα κι αν δεν μπορείτε να πετάξετε τον εαυτό σας. Τα αποδεικτικά στοιχεία προέρχονται από άτομα που έχουν χάσει την ικανότητα να εκτελούν ορισμένες ενέργειες, όπως το βούρτσισμα των δοντιών, αλλά μπορούν ακόμα να τα καταλάβουν όταν τα εκτελούν άλλοι.

Αν και έχουν διεξαχθεί πολλές έρευνες σε καθρέφτες νευρώνες, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά παρατεταμένα ερωτήματα. Για παράδειγμα, περιορίζονται μόνο σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου; Ποια είναι η πραγματική λειτουργία τους; Υπάρχουν πραγματικά, ή μπορεί η απάντησή τους να αποδοθεί σε άλλους νευρώνες;

Πολύ περισσότερη δουλειά πρέπει να γίνει για να απαντηθούν αυτές οι ερωτήσεις.

• Μια ήρεμη ματιά στην πιο συνηθισμένη ιδέα στη νευροεπιστήμη - νευρώνες καθρέφτη, Christian Jarrett, Wired.
• Acharya, S., and Shukla, S. “Νευρώνες καθρέφτη: Αίνιγμα του μεταφυσικού αρθρωτού εγκεφάλου.” Εφημερίδα της Φυσικής Επιστήμης, Βιολογίας και Ιατρικής, 2012, τομ. 3, όχι. 2, σελ. 118-124, doi: 10.4103 / 0976-9668.101878.
• Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L., και Rizzolatti, G. “Αναγνώριση δράσης στον φλοιό του προωθήματος.” Εγκέφαλος, 1996, νοΙ. 119, σελ. 593-609, doi: 10.1093 / εγκεφάλου / awp167.
• Hamilton, Α. “Αντανακλώντας στο σύστημα νευρώνων στον αυτισμό: Μια συστηματική ανασκόπηση των σημερινών θεωριών.” Αναπτυξιακή Γνωστική Νευροεπιστήμη, 2013, τομ. 3, σελ. 91-105, doi: 10.1016 / j.dcn.2012.09.008
• Heyes, C. “Από πού προέρχονται οι νευρώνες με καθρέφτες;” Νευροεπιστήμες και αναφορές συμπεριφοράς, 2009, τομ. 34, σελ. 575-583, doi: 10.1016 / j.neubiorev.2009.11.007.
• Keysers, C. και Fadiga, L. “Το σύστημα νευρώνων καθρέφτη: Νέα σύνορα.” Κοινωνική Νευροεπιστήμη, 2008, τομ. 3, όχι. 3-4, σελ. 193-198, doi: 10.1080 / 17470910802408513.
• Kilner, J., and Lemon, R. “Αυτό που γνωρίζουμε επί του παρόντος για τους καθρέφτες νευρώνες.” Τρέχουσα Βιολογία, 2013, τομ. 23, όχι. 23, σελ. R1057-R1062, doi: 10.1016 / j.cub.2013.10.051.
• Kokal, Ι., Gazzola, V., and Keysers, C. "Ενεργώντας μαζί μέσα και έξω από το σύστημα νευρώνων καθρέφτη." Neuroimage, 2009, τομ. 47, όχι. 4, σελ. 2046-2056, doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.06.010.
• Miklósi, Á. Τα σκυλιά έχουν νευρώνες καθρέφτη; Scientific American Mind.
• Καθυστερημένοι νευρώνες μετά από ένα τέταρτο του αιώνα: Νέο φως, νέες ρωγμές, JohnMark Taylor, Επιστήμη στις ειδήσεις.
• Αντανάκλαση σε νευρώνες καθρέφτη, Mo Costandi, The Guardian.
• Ο καθρέφτης του νου, Lea Winerman, Παρακολούθηση της Ψυχολογίας.
• Uithol, S., van Rooij, Ι., Bekkering, Η., And Haselager, Ρ. “Τι αντικατοπτρίζουν οι νευρώνες του καθρέφτη;” Φιλοσοφική Ψυχολογία, 2011, τομ. 24, όχι. 5, σελ. 607-623, doi: 10.1080 / 09515089.2011.562604.
• Τι είναι τόσο ξεχωριστό για τους νευρώνες καθρέφτη;, Ben Thomas, Scientific American Guest Blog.
• Yoshida, Κ., Saito, Ν., Iriki, Α., And Isoda, Μ. “Αντιπροσώπευση της δράσης των άλλων από τους νευρώνες στον μετωπικό μετωπικό φλοιό πιθήκων.” Τρέχουσα Βιολογία, 2011, τομ. 21, όχι. 3, σελ. 249-253, doi: 10.1016 / j.cub.2011.01.004.