Отсутствие связи между психологией и биологией

Photo of Dr. Tryon

Различие между умом и телом, к сожалению, было сделано столетия назад и остается с нами сегодня. Мы маркируем болезни, вызванные микробами или вирусами, как «физические». Мы обозначаем другие болезни, такие как депрессия и беспокойство, как «умственные». Однако различие между умственным и физическим часто неясно. Например, плацебо – это вещества, такие как сахарные таблетки, которые считаются физически неактивными, но могут давать медицинские преимущества пациентам, которые считают, что они будут работать. В своей книге « Когнитивная нейронаука и психотерапия» я отмечаю, что «Kirsch et al. (2008) сообщили, что плацебо примерно на 80% эффективнее антидепрессантов и на 50% эффективнее анальгетических препаратов. Кирш и Саприштейн (Kirsch and Sapirstein, 1998) оценили, что плацебо было на 75% эффективнее антидепрессантов »(стр. 252). В области психобиологии изучаются реакции плацебо и другие случаи связей ума и мозга. Область биопсихологии включает обратный случай; он обеспокоен тем, как физическое тело воздействует на психические состояния. Например, он изучает, как легальные и незаконные психоактивные средства меняют способы, которыми мы думаем, чувствуем и действуем.

Большинство людей, вероятно, думают о переходных окаменелостях или видах, когда они слышат термин «недостающее звено», но другое столь же важное недостающее звено – это между психологией и биологией, между нашими физическими и психическими состояниями. Термины психобиологии и биопсихологии подразумевают, что психология и биология связаны и взаимодействуют. Проблема как с психобиологией, так и с биопсихологией заключается в том, что существует недостающая причинно-следственная связь между умом и мозгом.

Очень хорошо принятая теоретическая ориентация в психологической науке – это модель BioPsychoSocial (BPS). Вы можете подумать, что эта модель объясняет, как взаимодействуют психология и биология, но вы ошибаетесь. Модель BPS на самом деле представляет собой список ингредиентов. В нем перечислены важные биологические, психологические и социальные переменные и утверждения, что они взаимно взаимодействуют, но не предоставляют никакой информации о механизме естественных наук, которая могла бы объяснить, как они взаимодействуют.

Некоторые авторы помещают эти термины в ящики и рисуют стрелки между ними, чтобы приписать причинность, но никогда не предоставляют никакой информации о механизме естественных наук, которая фактически объясняет, как они физически взаимодействуют. Короче говоря, модель BPS больше не объясняет, как взаимодействуют психология и биология, чем объясняет, как работает автомобиль, указав, что он сделан из стекла, металла и нефти. Листинг не объясняет. Вместо этого недостающая пояснительная ссылка затушевывается в надежде, что вы не заметите или не спросите об этом.

Важнейшей задачей, стоящей перед психобиологами и биопсихологами, является предоставление естественнонаучного объяснения, связывающего психологию и биологию. Эта задача требует определения принципов, которые предоставляют информацию о механизме, поскольку зрелые науки организованы вокруг принципов; психологии в настоящее время нет. Те из вас, кто прошел курс вступительной психологии или прочитали о психологии, поймут, что психология в настоящее время организована вокруг известных людей, таких как Фрейд и Скиннер, или вокруг «измов», таких как бихевиоризм и когнитивизм. Эта организация отличается от всех других естественных наук. Они организованы вокруг физических объектов, таких как клетка в биологии и молекулы в химии. Это позволяет биологам и химикам больше объяснять, как работают вещи, чем психологи. Представьте, насколько лучше наши методы лечения станут такими, когда мы поймем, как и почему они работают.

Я предоставляю некоторые недостающие пояснительные данные в моей книге « Когнитивная нейронаука и психотерапия: сетевые принципы единой теории» . В оставшейся части этого блога кратко представлены общие концептуальные рамки для понимания того, как психология и биология взаимодействуют, на которой основана моя книга. Я рассматриваю этот объяснительный подход как объяснительную систему Bio «Psychology Network (BPN), поскольку он состоит из четырех основных и теперь девяти принципов, которые вместе могут объяснить широкий спектр хорошо реплицированных психологических явлений способами, полностью совместимыми с нейронаукой.

Первое, что нужно понять, это то, что наши мозги состоят из нейронов, которые образуют нейронные сети. Следовательно, для объяснения взаимодействия психологии и биологии требуется некоторая форма сетевой теории. Как эти модели нейронной сети могут объяснить психологию? Чтобы ответить на это, мы должны сначала признать, что обучение и память составляют основу всей психологии. Карлсон, Миллер, Хет, Донахо и Мартин (2010) заявили, что: «Обучение относится к процессу, посредством которого переживания меняют нашу нервную систему и, следовательно, наше поведение. Мы рассматриваем эти изменения как воспоминания »(стр. 440, курсив в оригинале). Обучение имеет решающее значение для выживания человека. Если бы мы не могли сформировать воспоминания, как младенцы, мы не могли научиться что-либо делать. Мы не будем развивать язык и не можем извлечь выгоду из опыта. Короче говоря, мы никогда бы не переросли в детей, подростков и взрослых, с которыми мы знакомы.

Rumelhart и McClelland (1986) и McClelland и Rumelhart (1986) предоставили демонстрационные доказательства того, что искусственные нейронные сети, называемые соединительными моделями, могут формировать воспоминания, изучать и, следовательно, делать психологию. Разработаны модели соединений многих психологических явлений. Психологическое обозрение – это журнал, который специализируется на психологической теории. Он опубликовал множество длинных статей, в которых представлены модели нейронных сетей с подключением. Многие другие демонстрационные доказательства были опубликованы в самых разных журналах и книгах. Модели нейронных сетей-подключителей теперь конкурируют с традиционными моделями когнитивной психологии.

Как психология меняет биологию

Здесь я набросаю общее объяснение, которое основано на параллельных и распределенных процессах (PDP), связанных со связью-нейронной сетью (CNN), которые я в совокупности называю Computational Neuropsychology (CNP). Эти две модели характеризуют две основные особенности. Первой основной особенностью этих моделей является то, что они имитируют нейронную архитектуру, используя слои имитируемых нейронов. Вторая главная особенность этих моделей заключается в том, что имитируемые нейроны связаны имитируемыми синапсами. Искусственные нейронные сети учатся через обучение, которое модифицирует эти синапсы. Некоторые синапсы становятся более возбудительными, в то время как другие становятся более тормозящими из полученных активаций. Разница между тем, что вычисляет нейронная сеть, как моделируемое поведение и желаемый ответ, считается ошибкой. Эти ошибки используются для модификации имитируемых синапсов. Эти изменения имитируют то, как опытно-зависимые механизмы пластичности изменяют реальные синапсы в биологических нейронных сетях, когда они учатся, формируя воспоминания. И затем начинается другое учебное испытание. Производительность сети постепенно улучшается за счет дополнительной синаптической модификации. Здесь мы видим, что обучение в основном связано с модификацией синаптических связей.

Но в психологическом развитии участвуют больше изменений мозга. Младенцы рождаются с гораздо большим количеством синапсов, чем они будут нужны взрослым. Нейронные сетевые пути, которые активны при изучении языка, музыки, чтения, письма и занятий спортом, среди других навыков, биологически подкрепляются путем модификации синапсов. Неиспользованные синапсы поглощаются, чтобы сохранить драгоценную метаболическую энергию. Психологическое развитие буквально, физически, ваяет мозг в дополнение к модификации синапсов и тем самым изменяет биологию! Наши мозги физически специализируются по мере развития психологически. Это объясняет, почему пожилым людям сложнее изучать новый язык.

Как биология меняет психологию

Наша нейронная сеть, понимающая, как психология меняет биологию, подготавливает нас к пониманию того, как биология модифицирует психологию. Понимая, что синапсы, которые соединяют нейроны, содержат наши воспоминания о том, кто мы такие, о людях, которые мы знаем, о наших опытах и ​​о нашем отношении ко всем и тому подобному, а также о том, как мы чувствуем, что мы можем видеть, что они непосредственно изменяют их с помощью юридических или незаконные психоактивные вещества изменят нашу психологию. Психология обычно меняет наши синапсы, активируя внутренние механизмы пластичности, зависящие от опыта. Наркотики непосредственно модифицируют эти синапсы фармакологически и, следовательно, меняют нашу психологию. Фармакологическая психиатрия – относительно молодая область. Клиническая практика выбора правильного лекарственного средства для осуществления терапевтических синаптических модификаций, в целом, является пробным и ошибочным бизнесом. Для терапевтического эффекта может потребоваться несколько недель. Терапевтические эффекты часто зависят от дозы, что означает, что дозировка может потребоваться систематически увеличиваться.

Вывод

Модели нейронных сетей позволяют нам видеть, как психология меняет биологию, потому что процесс формирования памяти, который стимулирует обучение и все психологическое развитие, модифицирует синапсы через механизмы, связанные с опытом, которые связаны с непереносимостью пластики. Это знание позволяет понять, что изменение синапсов фармакологически также изменит нашу психологию. Каузальная роль синапсов в обучении и памяти делает их недостающим звеном в психобиологии и биопсихологии. Я предсказываю, что психология будет организовываться вокруг синапса, когда она станет зрелой естественной наукой, так же, как биология, организованная вокруг клетки, когда станет зрелой естественной наукой. Последующие блоги будут представлены больше за счет увлекательных новых разработок – следите за обновлениями.

Тизер: iStock

Рекомендации

Carlson, NR, Miller, H., Heth, CD, Donahoe, JW, & Martin, GN (2010). Психология: наука о поведении (7-е изд.) (Стр. 196); Бостон: Allyn & Bacon.

Kirsch, I., Deacon, BJ, Huedo-Medina, TBH, Scoboria, A., Moore, TJ, & Johnson, BT (2008). Первоначальная тяжесть и преимущества антидепрессанта: метаанализ данных, представленных в Управление по контролю за продуктами и лекарствами. PLoS Medicine, 5, 260-268.

Kirsch, I., & Sapirstein, G. (1998) Слушание Прозака, но слушание плацебо: метаанализ антидепрессантов. Профилактика и лечение, Vol. I, статья 0002а, опубликованная 26 июня 1998 года, доступна по адресу: http://journals.apa.org/prevention/volume1/pre0010002a.html.

McClelland, JL, Rumelhart, DE и Исследовательская группа PDP (1986). Параллельная распределенная обработка: исследования в микроструктуре познания, т. 2: Психологические и биологические модели. Кембридж, Массачусетс: Пресса MIT.

Rumelhart, DE, McClelland, JL и Исследовательская группа PDP (1986). Параллельная распределенная обработка: исследования в микроструктуре познания, т. 1: Фонды. Кембридж, Массачусетс: Пресса MIT.

Tryon, WW (2014). Когнитивная нейронаука и психотерапия: сетевые принципы единой теории. Нью-Йорк: Академическая пресса. http://store.elsevier.com/9780124200715