همان طور که پیش از این، رشته علوم اعصاب شناختی معرفی شد، هدف آن مطالعه درک چگونگی تولید افکار، احساسات و رفتار توسط مغز است. تمرکز ویژه این رشته به طور خاص بر روی انسان و انسان بودن می باشد و از آنجایی که اکثر انسان ها نسبت به باز شدن سر خود برای مطالعه یا هر مورد دیگری، اغلب بی میل هستند – علوم اعصاب در وهله اول، با بهره گیری از روش های غیرتهاجمی برای توصیف فعالیت و ساختار مغز، پیش می رود.

تکنیک های تصویربرداری مغزی زیادی باعث درک انقلابی در مغز انسان و ماهیت افکار، احساسات و اَعمال انسان شده اند. اما به همان اندازه که ابزارهای علوم اعصاب شناختی شگفت انگیز هستند، فقط پنجره های کوچکی در عملکرد مغزند و بسیار جایزالخطا می باشند. در نتیجه، بسیار مهم است که همیشه داده های خود را زیر سؤال ببرید، خطاهای آن را از نزدیک (و به طور مکرر) بررسی کنید و به یاد داشته باشید که نتایج، فقط به اندازه طرح آزمایشی، خوب هستند و حتی پس از آن، همیشه موارد بسیاری برای تفسیر وجود دارند. به دست آوردن آسان نتیجه، به معنای صحیح و واقعی بودن آن نیست!

ازجمله تکنیک هایی که می توان به آنها اشاره کرد (در ادامه به توضیحات تک تک تکنیک ها می پردازم):

EEG (ERP)، MEG، MRI (fMRI)، PET، fNIRS

و همچنین می توان از تکنیک های تحریک مغناطیسی مغز نام برد همچون

TMS، tES: tDCS, tACS, tRNS.

در ابتدا، تنها راه مطالعه فعالیت مغز و به خصوص در انسان های سالم و زنده، EEG بود که اندازه گیری فعالیت الکتریکی مغز از طریق الکترودهای متصل به سطح خارجی سر را شامل می شد؛ با این وجود، این موضوع به تعداد اندکی از آزمایشگاه ها، محدود می شد. اگرچه EEG ابزار بسیار ارزشمندی است، اما اطلاعات دقیقی در مورد اینکه فعالیت مغز از کجا سرچشمه می گیرد را ارائه نمی کند؛ بنابراین، سؤالات بی پاسخ بسیاری را به جا می گذارد. البته ابزارهای دیگری برای مطالعه روابط مغز و رفتار وجود داشته است، اما لزوماً مغزهای ناسالم را دربر می گیرند مانند مطالعات عصب روان شناختی برای افراد مبتلا به اختلالات رشدی یا آسیب مغزی و یا ثبت مستقیم فعالیت الکتریکی از سطح مغز که طی جراحی مغز و اعصاب بدست می آید.

اولین بار گروهی از محققان دانشگاه واشنگتن و دانشگاه اورگان، اولین مطالعات مربوط به شناخت انسان را با استفاده از PET یعنی توموگرافی انتشار پوزیترون منتشر کردند – نوعی تصویربرداری از مغز که به محقق این امکان را می دهد تا تغییرات جریان خون در مغز را با استفاده از اکسیژنی با برچسب رادیواکتیو، متمرکز یا موضعی سازد. سال های اندکی پس از انتشار اولین مطالعات PET، تعدادی از تکنیک های دیگر برای مطالعه فعالیت غیرتهاجمی مغز از جمله MRI کارکردی (fMRI) و تصویربرداری نوری مادون قرمز نزدیک (fNIRI) و یا تحریک مغناطیسی مغز از راه جمجمه (TMS) برای بررسی عملکرد غیرتهاجمی و آشفتگی گذرای مغز، شکل گرفت.

اگرچه علاقه ما به علوم اعصاب شناختی بر پایه پیوند مغز با شناخت و رفتارش است، اما اولین قدم، شناخت مغز و به ویژه سطوح سازماندهی آن است که با کمک ابزارهای علوم اعصاب شناختی می توانیم به مطالعه این موارد بپردازیم.

سرفصل های مختلفی از مطالعه واحدهای ساختاری مغز جهت آشنایی با سلول های عصبی، ساختار و عملکرد آن و همچنین روابطشان و نحوه پیام رسانی و دریافت پیام ها گرفته تا سطوح بزرگتر قشری و ساختارهای عمقی مغز مدنظر هستند که در ادامه مرحله به مرحله به ذکر آنها می پردازیم. همچنین علاوه بر اهمیت سلول های عصبی، به سبب ارتباط آنها با سایر سلول های بدن، فراگیری شناخت برخی سلول ها و ساختارهای درگیر نیز شایان توجه است.

منبع:

Newman, A. (2019). Research Methods for Cognitive Neuroscience. SAGE Publications