संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान इस बात का अध्ययन करता है कि मस्तिष्क धारणा, स्मृति, ध्यान, भाषा और निर्णय लेने जैसी मानसिक प्रक्रियाओं को कैसे उत्पन्न करता है। यह व्यवहार और संज्ञान के स्तर को न्यूरॉन्स, सर्किट और बड़े पैमाने पर मस्तिष्क नेटवर्क के स्तर से जोड़ता है, जिसमें घाव के अध्ययन, न्यूरोइमेजिंग, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग का उपयोग करके यह पूछा जाता है कि शारीरिक मस्तिष्क गतिविधि मन का निर्माण कैसे करती है।

Definition

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान तंत्रिका तंत्रों का अंतःविषय अध्ययन है जो संज्ञान को रेखांकित करते हैं, जिसमें मनोविज्ञान, न्यूरोबायोलॉजी और कम्प्यूटेशनल और इमेजिंग विधियों को एकीकृत करके मानसिक कार्यों को पहचान योग्य मस्तिष्क प्रणालियों में गतिविधि से जोड़ा जाता है।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को तंत्रिका विज्ञान के भीतर एक संदर्भ क्षेत्र के रूप में संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान से परिचित कराता है। यह इसके मार्गदर्शक प्रश्न, इसकी प्रमुख विधियों और बाल विषयों में वर्णित प्रमुख संज्ञानात्मक डोमेन को प्रस्तुत करता है: स्मृति प्रणाली और समेकन, कार्यकारी कार्य और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, भाषा और भाषण नेटवर्क, इनाम और निर्णय लेना, और स्थानिक संज्ञान और नेविगेशन। यह किसी एक प्रणाली का विस्तृत विवरण होने के बजाय क्षेत्र का एक संक्षिप्त मानचित्र है।

Sub-topics

• कार्यकारी कार्य और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स
• भाषा और वाक् नेटवर्क
• स्मृति प्रणालियाँ और समेकन
• पुरस्कार और निर्णय-निर्माण
• स्थानिक संज्ञान और नौसंचालन

Core questions

• विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र और वितरित नेटवर्क स्मृति, भाषा और निर्णय लेने जैसे विशिष्ट संज्ञानात्मक कार्यों का समर्थन कैसे करते हैं?
• कौन सी विधियाँ अवलोकन योग्य मस्तिष्क गतिविधि से अनअवलोकन योग्य मानसिक प्रक्रियाओं तक अनुमान लगाने की अनुमति देती हैं, और उनकी सीमाएँ क्या हैं?
• सामान्य संज्ञान के बारे में निष्कर्ष तंत्रिका संबंधी और मनोरोग संबंधी विकारों की समझ को कैसे सूचित करते हैं?

Key concepts

• कार्यात्मक स्थानीयकरण और वितरित प्रसंस्करण
• बड़े पैमाने पर मस्तिष्क नेटवर्क
• डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क
• घाव-कमी अनुमान
• कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग (fMRI, PET)
• इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी (EEG, MEG, सिंगल-यूनिट रिकॉर्डिंग)
• संरचना-कार्य मानचित्रण
• न्यूरोइमेजिंग में पुनरुत्पादन क्षमता और सांख्यिकीय अनुमान

Mechanisms

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान कई स्तरों पर संज्ञान को मस्तिष्क से संबंधित करता है। शास्त्रीय घाव-कमी अध्ययन किसी क्षेत्र के कार्य का अनुमान उसकी क्षति के बाद होने वाली कमियों से लगाते हैं; कार्यात्मक एमआरआई और पीईटी जैसी न्यूरोइमेजिंग विधियाँ क्षेत्रीय गतिविधि में कार्य-संबंधी परिवर्तनों का मानचित्रण करती हैं; और ईईजी, एमईजी और सिंगल-यूनिट रिकॉर्डिंग जैसी इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल विधियाँ महीन लौकिक पैमानों पर तंत्रिका गतिकी को कैप्चर करती हैं। एक केंद्रीय समकालीन विषय यह है कि संज्ञान अलग-थलग क्षेत्रों से नहीं, बल्कि बड़े पैमाने पर, शारीरिक रूप से वितरित नेटवर्क में समन्वित गतिविधि से उभरता है, जिनकी संरचना को ग्राफ-सैद्धांतिक उपकरणों (Bullmore & Sporns, 2009; Bressler & Menon, 2010) से चित्रित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क, उन क्षेत्रों का एक समूह है जो कई बाहरी कार्यों की तुलना में आंतरिक रूप से निर्देशित विचार के दौरान अधिक सक्रिय होते हैं (Buckner et al., 2008)।

Clinical relevance

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान से मिली अंतर्दृष्टि यह बताती है कि चिकित्सक और शोधकर्ता स्ट्रोक, दर्दनाक मस्तिष्क की चोट, मनोभ्रंश और मनोरोग स्थितियों के संज्ञानात्मक परिणामों को कैसे समझते हैं, और संज्ञानात्मक परीक्षण प्रभावित मस्तिष्क प्रणालियों पर कैसे मैप करता है। यह प्रविष्टि एक शैक्षिक संदर्भ है जो बताता है कि संज्ञान मस्तिष्क से कैसे संबंधित है; यह किसी व्यक्ति के लिए नैदानिक मानदंड या उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित निष्कर्ष मानक ग्रंथों (Gazzaniga et al., 2018) और समकालीन समीक्षाओं में समेकित घाव के अध्ययन, न्यूरोइमेजिंग और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी से अभिसारी साक्ष्य पर आधारित हैं। इस क्षेत्र ने सांख्यिकीय शक्ति और पुनरुत्पादन क्षमता के प्रश्नों के साथ भी सक्रिय रूप से जुड़ाव किया है, जैसा कि आसन्न मनोवैज्ञानिक विज्ञानों में बड़े प्रतिकृति प्रयासों (Open Science Collaboration, 2015) द्वारा उदाहरण दिया गया है; इन पद्धतिगत बहसों को प्रासंगिक बाल विषयों में नोट किया गया है।

History

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान की जड़ें उन्नीसवीं सदी के नैदानिक तंत्रिका विज्ञान में निहित हैं, जब पॉल ब्रोका और कार्ल वर्निके द्वारा किए गए घाव के अध्ययनों ने भाषा को विशिष्ट कॉर्टिकल क्षेत्रों से जोड़ा। यह शब्द स्वयं 1970 के दशक के अंत में गढ़ा गया था जब संज्ञानात्मक मनोविज्ञान और तंत्रिका विज्ञान का अभिसरण हुआ। 1980 और 1990 के दशक में कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग के आगमन ने, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग में विकास के साथ, इस क्षेत्र को एक ऐसे क्षेत्र में बदल दिया जो बड़े पैमाने पर घाव के अनुमान पर आधारित था, एक ऐसे क्षेत्र में जो स्वस्थ दिमागों को काम करते हुए देख सकता था, और हाल ही में एक नेटवर्क और कनेक्टोमिक्स ढांचे में बदल गया।

Key figures

• Michael Gazzaniga
• Brenda Milner
• Endel Tulving
• Marcus Raichle
• Stanislas Dehaene

Seminal works

• bullmore-sporns-2009
• buckner-2008
• bressler-menon-2010

Frequently asked questions

संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान संज्ञानात्मक मनोविज्ञान से कैसे भिन्न है?

संज्ञानात्मक मनोविज्ञान मुख्य रूप से व्यवहार के माध्यम से मानसिक प्रक्रियाओं को चित्रित करता है, जबकि संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान अतिरिक्त रूप से पूछता है कि वे प्रक्रियाएं मस्तिष्क में कैसे लागू होती हैं, न्यूरोइमेजिंग, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और घाव के अध्ययनों का उपयोग करके संज्ञान को तंत्रिका तंत्र से जोड़ता है।

क्या मस्तिष्क इमेजिंग अध्ययन स्वयं यह साबित कर सकता है कि कोई क्षेत्र संज्ञानात्मक कार्य 'करता' है?

नहीं। इमेजिंग से पता चलता है कि किसी क्षेत्र की गतिविधि किसी कार्य से संबंधित है, जो कारण संबंधी दावों के लिए आवश्यक है लेकिन पर्याप्त नहीं है; कारण संबंधी भूमिका का समर्थन करने के लिए घाव, उत्तेजना और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अध्ययनों से अभिसारी साक्ष्य की आवश्यकता होती है।