Claudius Galen (~200 f.kr.) Hjärnan central för tänkande! inte alltid varit självklart }

Transkript

1 Akademiskt område som fokuserar på vetenskapliga studier kring de biologiska substrat som ligger till grund för kognition -Gazzaniga et al (2002) Aristoteles (~350 f.kr.) Kenny Skagerlund Kognitiv Psykologi Neurovetenskap Minne Perception Språk Uppmärksamhet Medvetande Neurala processer Nervbanor Molekylära processer Sprungen ur kognitionsvetenskapen Informationsbearbetning Tänkande som beräkning Kognitiv psykologi Hjärnan i fokus Hjärnan är ett kylsystem Hjärtat är själens tänkandets centrum. Claudius Galen (~200 f.kr.) Hjärnan central för tänkande! inte alltid varit självklart Rene Descartes (1630 e.kr.) Tallkortkörteln (pineal gland) huserar själen

2 Frenologins antåg Gall och Spurzheim (1800-talet) Första vetenskapen med hjärnan i fokus Lokalisering av funktion Mätte bulor på hjässan Ärlighet Kärleksfullhet Våldsbenägenhet Destruktivitet Perfektionism Användandning ökade bulans storlek Hur är hjärnan organiserad? Selektiv funktionsnedsättning Paul Broca (1861) Förståelse men ej tal Broca s afasi Carl Wernicke (1876) Tal, men ej förståelse Wernicke s afasi Inget empiriskt stöd Upptäckten av neuronen Silveroxid Diskret enhet för kognition Psykologins födelse Ebbinghaus Behaviorism Kognitivism (1950) Miller Chomsky Newell & Simon Upptäckten av neuronen Silveroxid Diskret enhet för kognition Psykologins födelse Ebbinghaus Behaviorism Kognitivism (1950) Miller Chomsky Newell & Simon Kognitiv neurovetenskap (1975) Sprungen ur kognitionsvetenskapen Informationsbearbetning Tänkande som beräkning Kognitiv psykologi Snabba tekniska framsteg Hjärnavbildningstekniker Datormodelleringar Predicering Trovärdighet 1,5 kg vävnad 2 % av kroppsvikt 25 % syre, 70 % glukos 500 milj. år av evolution Utvecklas inifrån och utåt 100 miljarder neuron

3 Neuroner ca st Cellkropp Axon Cellens länk Myelin vitt hölje Axonterminal Synapser skickar signaler Dendriter tar emot signaler Neuronkommunikation Neurotransmittorer Kemiska substanser i) Syntes ii) Lagring i vesiklar iii) Utsläpp i klyfta iiii) Bindning Excitera eller inhibera Återupptag efter verkan Gliaceller Hjärnans supportceller Näring och immunförsvar Tre nivåer Bakhjärna äldst Basfunktioner Mellanhjärna Sensorisk Motorisk Förhjärna nyast Högre kognition Cerebral cortex (hjärnbark) Pannlob (Frontallob) Hjässlob (Parietallob) Tinninglob (Temporallob) Nacklob (Occipitallob) Nackloben (occipitallob) Syncentrum Olika synområden (V1, V2, ) Rörelser Färg Kanter Dorsala och ventrala strömmen Dorsal ( Var? ) Ventral ( Vad? )

4 Vänster Höger Båda Planering Personlighet Konsekvenstänkande Beslutsfattande Arbetsminne Nedsatt Vänster Sammanbinds Språk Logik Matematik Negativa Rumsuppfattning Visuell Känslor Tinningloben (temporalloben) Hörselcentrum Minne Semantik (Wernicke s area) Ansiktsigenkänning Hjässloben (parietallob) Rumsuppfattning Uppmärksamhet Arbetsminne Matematik Pannlob (frontallob) Den mänskliga skillnaden % av cortex hos människan % hos chimpanser % hos hundar exekutiva funktioner - impulsiv hos psykopater Lateralisering - specialisering och höger hjärnhalva via corpus callosum hjärnhalva hjärnhalva känslor föreställning samarbetar hela tiden!

5 Hjärnan är korskopplad Syn Motorik Känsel Sammanbinds via Corpus callosum Split brain Operation av corpus callosum (Hjärnbalken) Neurologiska skador Yttre trauman Neurologiska sjukdomar Alzheimer s Multipel Skleros (MS) Kan ge insikt om kognitiva funktioner men vi kan inte förlita oss enbart på patienter Neural aktivitet Förbrukar glukos och syre Magnetiska egenskaper Jämför skillnad vid vila och vid minne EEG Electroencephalogram Mäter elektrisk aktivitet CT-scan Vanlig röntgen i skivor PET Positron-emission tomography Injicera spårämne som metaboliseras fmri Funktionell magnetröntgen Mäter syremetabolism Exempel: Sara, 8 år IQ inom normalspann God motivation och uppmärksamhetsförmåga Normal läs- och skrivförmåga Oerhört svårt att tillgodogöra sig matematisk kunskap

6 En specifik form av matematiksvårigheter Antas härledas till specifik dysfunktion i hjärnan Svårigheter att klara vardagsproblem Betala räkningar Räkna procent Hantera växel Douglas, 17 Jag förstod aldrig någonting egentligen. Siffrorna sade mig ingenting och det jag ibland kunde förstå var som bortblåst dagen därpå. I hela mitt liv har jag nästan aldrig kunnat passa tider. Därför har jag lärt mig att ta extra lång tid på mig om det är något viktigt som jag absolut inte får missa. Jag brukar planera så att jag kommer minst en timme i förväg för att vara säker. Douglas, 17 Jag förstod aldrig någonting egentligen. Siffrorna sade mig ingenting och det jag ibland kunde förstå var som bortblåst dagen därpå. Bristande känsla för tal sifferblind Uppgift: Du kommer nu att få se en mängd prickar på skärmen. Din uppgift är att ange ungefär hur många de är. I hela mitt liv har jag nästan aldrig kunnat passa tider. Därför har jag lärt mig att ta extra lång tid på mig om det är något viktigt som jag absolut inte får missa. Jag brukar planera så att jag kommer minst en timme i förväg för att vara säker. Bristande känsla för tal sifferblind Uppgift: Du kommer nu att få se en mängd prickar på skärmen. Din uppgift är att ange ungefär hur många de är. Bristande grundläggande känsla för mängder rimlighetsbedömning (Butterworth, 2005) Problem att lära sig fakta och procedurer Komma ihåg tal i huvudet Arbetsminne Räknar på fingrarna långt upp i åldrar Svårt att lära sig klockan Svårt att passa tider

7 4-5 % av populationen (Butterworth, 2005) 1-2 i varje skolklass Könsoberoende Dyslexi (läs- och skrivsvårigheter) 5% av befolkningen Lika vanligt men fortfarande ouppmärksammat varför? Vetenskapliga och tekniska framsteg Neurovetenskap Dyskalkyli Specifik kognitiv nedsättning Medfödd förmåga att förstå antal Biologisk orsak Delvis genetiskt Ärftligt Tvillingar (58% monozygotiska/39% dyzygotiska, Alarcon et al, 1997) Specifikt område i hjärnan som är underutvecklat Specifikt område i hjärnan hanterar antal Intraparietal sulcus Delar vi med primater Nedsatt hos människor med dyskalkyli (Piazza, 2010; Dehaene et al., 2004) Lägre densitet av grå massa Hypoaktivering Simulera med TMS Finns det olika former av matematiksvårigheter och dyskalkyli? Vilka områden är i så fall inblandade? Hur ser neurala nätverken ut? Vad kan vi dra för pedagogiska lärdomar av det?