Cognitieve neuropsychologie

Beginnings

De vroege geschiedenis van de cognitieve neuropsychologie begint met de eerste erkenning door de mens van het verstand/de hersenen. Het geloof in het belang van het verstand/hersenen/hoofd duikt al op in 4000 v. Chr. bij de Sumeriërs. Verslagen over het gebruik van de papaverplant (die opium bevat) door de Sumeriërs bevatten beschrijvingen van de geestverruimende effecten bij inname. Dit suggereert een verwijzing naar de hersenen. Een andere aanwijzing voor de erkenning van de hersenen is de ontdekking van schedels waarin in 2000 v. Chr. gaten waren geboord. De ontdekking van deze schedels wijst op een culturele erkenning van het belang van de hersenen voor het leven. De motivatie achter deze boringen kan variëren van spiritueel tot medisch.

De grootste bijdrage aan de vroege cognitieve neuropsychologie kwam uit Egypte in 1700 v. Chr. Dit markeert de ontwikkeling van de Edwin Smith Chirurgische Papyrus. Dit document bevatte de eerste geschreven beschrijving van het menselijk brein. Deze geschriften bevatten beschrijvingen van hersenvliezen en cerebrospinaal vocht. De volgende ontwikkeling kwam uit het oude Griekenland van de filosofen Aristoteles, Plato en Almaceon. De oude Grieken stelden hypotheses op over de vorm en functie van het verstand, de psyche en de ziel. Aristoteles' theorie concentreerde zich op het hart als de zetel van de geest. Hij zag dat het hart alle emotie en denken bevatte. Hij dacht ook dat de hersenen functioneerden om het hart af te koelen. In tegenstelling tot Aristoteles, geloofde Plato dat de hersenen de plaats waren voor mentale processen. Met Aristoteles zien we het ontstaan van de dualistische kijk op geest en lichaam. De dualistische versus monistische benadering van het verstand en de hersenen is een debat dat een groot deel van de geschiedenis van de cognitieve neurowetenschappen beheerst.

De ontwikkelingen in de cognitieve neuropsychologie na deze tijd waren schaars en ver van elkaar verwijderd als gevolg van het kerkelijk geloof tegen het ontleden van mensen. Dit beperkte de ontdekking van nieuwe informatie. In deze tijd zien we een opmerkelijke ontwikkeling door Galenus. Galenus was een Romeins arts wiens chirurgische beschrijvingen van de neurologie hielpen om de anatomie van de hersenen en neurologische aandoeningen te beschrijven. Veel ongeschoolde artsen probeerden in het geheim dissecties uit te voeren, maar zonder echte, wetenschappelijke ontdekkingen te doen. .

16e Eeuw

Tegen het midden van de 16e eeuw was er een toename in de ontwikkeling van de cognitieve neuropsychologie. Dit gebeurde na de stilte veroorzaakt door de Kerk. Tijdens de Renaissance krijgt de cognitieve neuropsychologie veel opmerkelijke bijdragen. Deze bijdragen betreffen een dieper begrip van de hersenen en hun subsecties. We zien Vesalius' publicatie van het eerste neurowetenschappelijke leerboek in 1543 en zijn beschrijving van de hydrocefalie in 1550. We zien ook het eerste gebruik van de term "hippocampus" in 1564. In die tijd begon men de hersenen te zien als een complex orgaan dat verantwoordelijk is voor veel handelingen van het lichaam.
Tegen het einde van de jaren 1500 werd de Franse filosoof en wiskundige René Descartes geboren. Hij was de bekendste figuur in de cognitieve neuropsychologie van die tijd. Sommige van Descartes' bijdragen kwamen voort uit zijn interesse in het zenuwstelsel en de rol van de hersenen in gedrag. Hij stelde dat het zenuwstelsel bestond uit holle buizen die zich vulden met "dierlijke geesten" telkens wanneer in dat deel van het lichaam een handeling moest plaatsvinden. Zijn andere bijdragen omvatten het meer ontwikkelde begrip van dualisme. Hij veronderstelde dat de hersenen en de geest twee afzonderlijke entiteiten zijn die op zichzelf bestaan, maar onderling van elkaar afhankelijk zijn. Hij stelde dat de pijnappelklier in de hersenen de plaats is waar deze twee afzonderlijke entiteiten op elkaar inwerken. Descartes' dualistische theorie is zijn meest invloedrijke bijdrage aan de cognitieve neuropsychologie.

18e Eeuw

In de 18e eeuw begon de wetenschap groot te worden in de geschiedenis van de cognitieve neuropsychologie. De eerste grote vooruitgang betrof de menselijke reflexen. Deze lichamelijke reacties op stimuli of krachten van buitenaf worden waargenomen en gemeten. Dit werd ontdekt door axonen te bestuderen en te leren hoe signalen zich verplaatsen in het menselijk lichaam. Voordien waren wetenschap en technologie niet ver genoeg gevorderd, maar in de 17e eeuw kwam daar verandering in. In feite hielp de ontwikkeling van de microscoop ook mee. De zenuwvezels van de hersenen konden nu worden gezien en beschreven. Cerebrospinaal vocht (CSF) werd ook gevonden in de ruimtes van de hersenen en het ruggenmerg. Daarmee begon de fysiologie van de psychologie de cognitie te beheersen. Al deze bevindingen zijn vandaag de dag nog steeds waar.

Een andere vooruitgang vond plaats met elektroconvulsietherapie (ECT) of elektroshocktherapie. Dit was een methode die werd gebruikt om psychische stoornissen te behandelen. ECT veroorzaakt elektrische schokken in de hersenen van een persoon. Hierdoor worden alle hersenen gestimuleerd, waardoor geestelijke stoornissen verdwijnen en worden genezen. Dit werd gebruikt om blindheid, hysterie, depressie en vele andere stoornissen te behandelen. Men dacht dat het de weg van de toekomst was voor de behandeling van handicaps.

Geschiedenis van de cognitieve neuropsychologie

19e Eeuw

In de 19e eeuw begon de discussie over lokalisme versus holisme in de cognitieve neuropsychologie. Men begon het holisme in twijfel te trekken en het idee van lokalisme te onderzoeken. Localisme betekent dat de hersenen individuele gebieden hebben die verantwoordelijk zijn voor bepaalde acties in het lichaam. De studie van de frenologie startte deze lokalisatietheorieën. Bij frenologie wordt naar de menselijke schedel gekeken en worden vreemde knobbels gemeten. Alle vreemde knobbels of vormen in de schedel werden dan gekoppeld aan intelligentie of zelfkenmerken in een persoon. Deze eigenschappen konden taal, logica, en zelfs liefde omvatten. Als een deel van de schedel naar buiten werd geduwd, zou dat betekenen dat die eigenschap beter was. Dit startte lokalisatietheorieën

De volgende grote stap in de cognitieve neurowetenschappen heeft te maken met ablatiestudies. Hierbij worden delen van de hersenen verwijderd zodat de functie kan worden gemeten zonder dit hersengebied. Een neuropsycholoog kan bijvoorbeeld het cerebellum verwijderen. Nadat het is verwijderd, was het evenwicht van het dier niet goed. Dit koppelt de kleine hersenen aan evenwicht. Wat hersenbeschadiging betreft, is het beroemdste geval dat van Phineas Gage. Deze patiënt was aan het werk aan de spoorlijn toen een stuk metaal door de voorkant van zijn hoofd ging. Hij stierf niet aan dit hersenletsel. Wel veranderde zijn normale persoonlijkheid. Dit bracht het idee dat de frontale cortex, het deel van de hersenen dat doorboord was, controleerde hoe een persoon handelde. Een andere studie vond de lokalisatie van taal in de hersenen. Twee verschillende wetenschappers bestudeerden patiënten met taalproblemen. Zij ontdekten dat hun patiënten allemaal letsels of beschadigingen hadden in twee bepaalde gebieden van hun hersenen. Een gebied dat bekend staat als Broca's gebied controleerde het praten. Het andere gebied, dat van Wernicke, bleek het begrijpen van taal te controleren.

Deze manier van kijken naar problemen in de hersenen leidde tot studies van epileptische patiënten. Een epileptische patiënt is een persoon die vaak aan toevallen lijdt. Deze aanvallen werden bestudeerd om meer te weten te komen over hoe de hersenen elektrische signalen uitzenden. Deze elektrische signalen werden vervolgens gemeten. Men ontdekte dat elk neuron een signaal met een bepaalde snelheid kan uitzenden. Deze neuronen werden vervolgens geverfd met een kleurstof om ze te kunnen zien. Aanvankelijk dacht men dat alle zenuwen met elkaar verbonden waren als een web, een zenuwnet. Met een complexere kleurstof werd echter ontdekt dat elke zenuw afzonderlijk is en op zichzelf kan vuren.

20e Eeuw

In het begin van de 20e eeuw was er een lange tijd dat de cognitieve neuropsychologie niet werd bestudeerd. Dit kwam deels door de invloed van John B. Watson, die een behaviorist was in de psychologie. Hij stelde dat cognitie niet wetenschappelijk bestudeerd kon worden omdat het niet geobserveerd kon worden. Gedurende de eerste helft van de 20e eeuw werd de psychologie als vakgebied dus gedomineerd door het behaviorisme, waarbij het vooral ging om stimuli en de reactie van een persoon daarop. John B. Watson was slechts één psycholoog die kritiek had op de cognitieve psychologie. Pierre Marie in 1906 bekritiseerde Broca, die een van de eersten was om het gebied van de Cognitieve Neuropsychologie te creëren. Henry Head viel in 1926 ook het hele gebied van de cognitieve neuropsychologie aan. Door deze kritiek, en de invloed van het behaviorisme, was de cognitieve neuropsychologie vele jaren slapende.

Een andere reden waarom de cognitieve neuropsychologie in het begin van de twintigste eeuw verdween, was dat de wetenschap nog niet ver genoeg gevorderd was. Veel cognitieve psychologen waren ook neuroloog. Deze twee vakgebieden waren nog niet gescheiden, zoals nu het geval is. Deze neurologen wilden modules in de hersenen bestuderen, en deze lokaliseren met delen van de hersenen, maar de technologie liet dit nog niet toe. De methoden die vandaag worden gebruikt, waren nog niet gecreëerd. Zij konden alleen bestuderen waar iemands hersenletsel zich bevond door een autopsie uit te voeren nadat de persoon al dood was. Dit was voor een groot deel de reden waarom dit gebied werd bekritiseerd, en waarom veel mensen geloofden dat cognitie niet wetenschappelijk kon worden bestudeerd.

In het midden van de twintigste eeuw vond er in de psychologie een overgang plaats die de "Cognitieve Revolutie" werd genoemd. Dit is het moment waarop psychologen het erover eens werden dat er wetenschappelijke manieren waren om cognitie te bestuderen. Deze nieuwe opvattingen over cognitieve psychologie kwamen tot stand door de studie van John C. Marshall en Nora Newcombe over lezen, en de studie van Shallice en Warrington over het geheugen in het begin van de jaren zeventig. In het midden van de jaren 1980 werd het eerste boek voor studenten gepubliceerd door Ellis & Young onder de naam Human Cognitive Neuropsychology. Er was ook een opkomst van nieuwe technologie die het gemakkelijker maakte om de hersenen en de geest te bestuderen. De jaren 1970 en 1980 was de periode waarin de cognitieve neuropsychologie zichtbaar werd, en veel psychologen begonnen het daarna te bestuderen.

Een belangrijk kenmerk van de latere helft van de twintigste eeuw was de duidelijke scheiding tussen cognitieve neuropsychologie en cognitieve neurowetenschappen. Cognitieve neuropsychologen bestuderen de menselijke geest nadat hersenbeschadiging is opgetreden, en richten zich meer op cognitie. Cognitieve neurowetenschappers bestuderen de menselijke hersenen en neurale systemen nadat hersenbeschadiging is opgetreden, en richten zich meer op de neuronen. Terwijl de cognitieve neurowetenschappers zich bezighouden met hoe de hersenen werken, en welke delen van de hersenen verantwoordelijk zijn voor welke functies, willen de cognitieve neuropsychologen mensen met hersenletsel bestuderen om te proberen te zien hoe de menselijke geest werkt. Met deze informatie kunnen zij theorieën formuleren over de menselijke geest, en ook betere therapieën maken voor mensen met hersenletsel.

Een belangrijk kenmerk dat in de twintigste eeuw is ontwikkeld, is de manier waarop onderzoek wordt verricht. Omdat elke persoon een andere hersenbeschadiging heeft, bestuderen cognitieve neuropsychologen alleen afzonderlijke gevallen in plaats van groepen mensen, of syndromen. Psychologen bestuderen het verstand door te kijken naar mensen die een of andere functie hebben verloren nadat hersenletsel is opgetreden. Als een persoon bijvoorbeeld zowel gezichten als voorwerpen kon herkennen voordat het hersenletsel optrad, maar vervolgens na hersenletsel in een bepaald deel van de hersenen alleen gezichten kon herkennen en geen voorwerpen, dan kunnen psychologen conclusies trekken over de functies in bepaalde modules van de hersenen.

In de late 20e eeuw begon men ook computationele modellen van cognitie te gebruiken. De psychologen maakten theorieën, installeerden die in een computer en beschadigden dan virtueel de namaakhersenen waar de patiënt schade had. Door dit te doen, kunnen zij een betere kijk krijgen op hoe de geest werkt. Dit is één manier waarop technologie heeft geholpen bij het bestuderen van de menselijke geest. Dit heeft, samen met de uitvinding van de apparaten om de hersenen te scannen, een groot verschil gemaakt in de cognitieve neuropsychologie.

Cognitieve neuropsychologen gebruiken de methode van dubbele dissociatie bij het bestuderen van de modules van de geest. Dit is wanneer zij veel patiënten gebruiken die hersenbeschadigingen hebben opgelopen en proberen uit te vinden welke delen van de hersenen verantwoordelijk zijn voor verschillende cognities. Dit concept van modulariteit werd ontwikkeld door Jerry Fodor in zijn boek The Modularity of the Mind uit 1983. Psychologen zijn het er niet over eens hoeveel en welke delen van de geest modulair zijn opgebouwd.

21e eeuw

In deze eeuw gebruiken cognitieve neuropsychologen vele methoden om de geest te bestuderen. Ze gebruiken machines die de hersenen scannen om te zien waar de schade zit, en bestuderen dan de cognitieve vermogens van deze patiënten. Ze gebruiken nog steeds dubbele dissociatie voor het bestuderen van de patiënten, case studies, computationele modellen, en vele andere mogelijkheden die aan het eind van de twintigste eeuw werden uitgevonden. Met nieuwe technologie zal er waarschijnlijk veel verbetering komen op dit gebied.

Instrumenten gebruikt in de cognitieve neuropsychologie

De cognitieve neuropsychologie maakt gebruik van onderzoek bij mensen met cognitieproblemen om meer te weten te komen over normale cognitieve processen. Dit is mogelijk door de vele technologische vooruitgang zoals:

• Lesie en gedragsbenaderingen
• EEG
• Gecomputeriseerde Tomografie (CAT) scan
• Positron Emissie Tomografie (PET) scan
• MRI
• fMRI