علوم شناختی چیست ؟

معرفی رشته علوم شناختی

علوم شناختی شاخه‌ای میان‌رشته‌ای که از رشته‌های مختلفی مانند روان‌شناسی، فلسفه ذهن، عصب‌شناسی، زبان‌شناسی، انسان‌شناسی، علوم رایانه و هوش مصنوعی تشکیل شده‌است.

این علم به بررسی ماهیت فعالیت‌های ذهنی مانند تفکر، طبقه‌بندی و فرایندهایی که انجام این فعالیت‌ها را ممکن می‌کند می‌پردازد.

به صورت مشخص‌تر از جمله اهداف اصلی این رشته پژوهش در زمینه بینایی، تفکر و استدلال کردن، حافظه، توجه، یادگیری، و مباحثی مربوط به زبان است.
واژه «علوم شناختی»، واژه برنهاده «فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران» است که به‌جای «Cognitive Science» به کار گرفته می‌شود.

این واژه از دو بخش «علوم» و «شناختی» ساخته‌شده ‌است.

«علوم» را فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران به‌جای واژه «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی برنهاده است.

با توجه به این‌که فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران واژه «دانش» را به‌جای واژه «Knowledge» به کار می‌گیرد، نباید واژه‌های تخصصی «علم» و «دانش» با یکدیگر اشتباه گرفته شوند.

همچنین توجه به این موضوع لازم است که واژه‌ی «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی معنی جمع دارند و به همین دلیل در زبان فارسی با «علوم» (و نه «علم») معادل گرفته‌شده‌اند.«شناختی» واژه‌ی برنهاده‌ی فرهنگستان به‌جای واژه‌ی «Cognitive» است.

درواقع فرهنگستان به‌جای «Cognition»، «شناخت» را برنهاده است و به دنبال آن «شناختی» برای صفت ساخته‌شده از آن به کار می‌رود. بسیار مهم است که «علوم شناختی» با «شناخت‌شناسی» که معادل «Epistemology» است، اشتباه گرفته نشود. یکی از اشتباه‌هایی که ممکن است با توجه به به‌کارگیری واژه‌ی «شناخت» در معادل‌های «Cognitive Science» و «Epistemology» پیش آید، اشتباه گرفتن حوزه‌های این دو علم است که البته پیشینه‌ی ذهنی فارسی‌زبانان از واژه‌ی «شناخت» به این اشتباه دامن می‌زد.

زیر شاخه های اصلی رشته علوم شناختی شامل گرایش های زیر است:

۱- مدلسازی شناختی

۲– روانشناسی شناختی

۳- علوم‌اعصاب شناختی

۴- زبان‌شناسی شناختی

۵- فلسفه ذهن

حوزه‌های کاربردی علوم شناختی

مداخله تشخیصی و درمانی، هوش مصنوعی، تقویت شناختی، تشخیص، روباتها، بازی‌های رایانه‌ای، آموزش و پرورش شناختی
روان درمانی شناختی، شناخت اجتماعی و روان‌شناسی سیاسی، روان‌شناسی تحلیل اطلاعات و رسانه‌های گروهی، روان‌شناسی تغییر ذهن، علوم دفاع شناختی، اقتصاد شناختی، مهندسی شناختی
پیشرفت اصلی در زمینه‌ی فیزیولوژی اعصاب و روان (درمان مشکلات با تکیه‌بر علت‌های روان‌شناسی و فیزیولوژیکی)، چندین دهه قبل به وقوع پیوست.

چنین پیشرفتی هنگامی عملی شد که دکتر میلر از دانشگاه ییل نشان داد که موش صحرایی می‌تواند ضربان قلب خود را کنترل کند؛

دومین پیشرفت هنگامی بود که دکتر استرمن از UCLA نشان داد که گربه‌ها می‌توانند امواج مغزی خود را کنترل کنند.

فقط تصور کنید که اگر انسان بتواند عملکرد فیزیولوژیکی خود، مثل ضربان قلب و فعالیت‌های مغز را کنترل کند، پس باید بتواند مشکلات مرتبط با این عملکردها را بهبود دهد.

دکتر استرمن به کشف چشمگیر دیگری نیز دست پیدا کرد.

او دریافت گربه‌هایی که افزایش امواج مغزی بخصوصی را فراگرفته‌اند، نسبت به تشنج القا شده مقاوم بودند.

در اینجا بود که درمان امواج مغزی برای بیماری صرع و اختلالات تشنجی دیگر، پا به عرصه نهاد.

شاخه‌ی نوروتراپی یا درمان و بهبود امواج مغزی، با رشد بسیار برجسته و چشمگیری روبه‌رو شد.

ما اکنون می‌توانیم نقشه‌ی کامل مغز را به‌عنوان یک روند ساده در مطب خود تهیه کنیم تا بتوانیم بسیاری از وضعیت‌های مشکل‌ساز را تشخیص دهیم.

ما در آسیب مغزی تروماتیک خفیف، به دنبال ناحیه‌ی آسیب‌دیده هستیم و به‌طور ویژه مشکلات دردهای جسمانی، اختلالات خلقی، تمرکز، حافظه، مهارت‌های حرکتی مناسب، خواب و روش تلفظ و تولید آوا را مورد درمان قرار می‌دهیم.

علوم شناختی حلقه رابط بین رشته های ذکر شده در بالا است.

 

مروري بر برخی از ابعاد شناخت

حواس ، درک ،تصميم گيري ،يادگيري و حافظه ، زبان ،آگاهي ، توجه

اطلاعات دفترچه کنکور دکتری رشته علوم شناختی:

علوم شناختي کد ۲۲۴۸

عناوين دروس امتحاني علوم شناختی:

۱- مجموعه دروس تخصصي در سطح كارشناسي ارشد شامل (مباني علوم شناختي مباني علوم اعصاب آمار و رياضي و روش تحقيق)،۲- استعداد تحصيلي و ۳- زبان انگليسي.

رشته گرايش رشته هاي مرتبط كه فارغ التحصيلان آن مي توانند در اين كد رشته شركت كنند.

۱-علوم شناختي مدل سازي شناختي 
۲- علوم شناختي زبان شناسي 
۳-علوم شناختي علوم اعصاب شناختي
۱- مغز و شناخت
۲- رايانش و هوش مصنوعي
۴-علوم شناختي روان شناسي
۱- روان شناسي شناختي
۲- شناخت اجتماعي

 

رشد روشهای تصویربرداری عصبی کارکردی غیرتهاجمی، در اوایل قرن ۲۰ با الکترو انسفالوگرافی شروع و سپس در انتهای قرن ۲۰ به سرعت به فهرستی از روشها گسترش یافت.

این روشها شامل، توموگرافی نشر پوزیترون، مگنتو آنسفالوگرافی، تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی، طیف نگاری نزدیک به ماوراء قرمز، و تحریک مغناطیسی ترانس کراینال، که در نهایت منجر به ظهور علوم اعصاب شناختی به عنوان یک نظام سریعاً درحال گسترش گردید.

مثال هایی از تحقیقات و کاربرد علوم شناختی:

دانشمندان توانسته‌اند با مطالعه بیمارانی که تفکر و مهارت‌های زندگی آن‌ها از طریق آسیب به بخش هیجانی مغز دچار اختلال شده بود، به ارتباط بین هیجانات و یادگیری دست یابند.

بیماران مبتلا به آسیب ناحیه‌ی هیجانی مغز، قادر به تصمیم گیری نخواهند بود.

وقتی از آن‌ها می‌پرسیم که چه روزی برای قرار ملاقات بعدی می‌توانند بیایند، نمی‌توانند تصمیم بگیرند؛

چون هیچ حسی نسبت به هیچ یک از روزها ندارند. مهارت‌های زندگی و تفکر آن‌ها آسیب دیده است.

داشنمندان دریافته‌اند که اعتقاد به دوگانگی ذهن و بدن درست نیست؛ هیجانات و یادگیری نمی‌توانند از یکدیگر جدا باشند.
آموخته‌ایم که چگونه هیجانات می‌توانند بر تفکر، توجه، حافظه و نهایتاً یادگیری تأثیر بگذارند.

تا چند دهه گذشته، هیچ دانشمندی به خود اجازه نمی‌داد که هیجانات را مورد مطالعه قرار دهد؛

چون خارج از قلمرو علم در نظر گرفته شده بود. خوشبختانه، برخی دانشمندان مهم از جمله آنتونیو داماسیو، جوزف لیداکس، بروس مک ایون و دنیل گلمن به این محدوده وارد شده‌اند و اطلاعاتی بدست آورده‌اند که می‌تواند بر آموزش و یادگیری تأثیرگذار باشد.

در آن زمان، اکثر پژوهش‌ها در زمینه‌ی هیجان، بر روی هیجانات منفی، مثل ترس و استرس انجام گرفت.

به تازگی زمینه جدیدی از پژوهش‌ها آغاز شده‌اند که نقش هیجانات مثبت را مورد بررسی قرار می‌دهد (روانشناسی مثبت).

چنین هیجاناتی مثل قدردانی، دلسوزی و شادی، بر تفکر و یادگیری تأثیر می‌گذارند.

مسیر هیجانی با مسیرهای متعددی در مغز تعامل دارد. ولی موقعیت هیجان، معمولاً با سیستم لیمبیک مغز (گروهی از ساختارهای مغزی که درگیر حافظه و هیجان هستند) مرتبط است؛

این سیستم شامل تالاموس، هیپوتالاموس، شکنج سینگولیت، آمیگدال، هیپوکامپ و عقده‌های قاعده‌ای می‌شود.

در این سیستم، آمیگدال و هیپوکامپ، نقش اصلی را ایفا می‌کنند.

آمیگدال اغلب به هیجان در کلاس درس مربوط است که شامل دو ساختار تقریباً یک شکل در هر نیمکره می‌شود.

آمیگدال، یک نام یونانی به معنی بادام است. این بخش، ورودی را از تمام حواس دریافت می‌کند، ما را به سازگاری سریع قادر می‌سازد، هیجانات را پردازش می‌کند و در ذخیره‌سازی حافظه‌ی ما، فعالیت می‌کند.

فعال سازی آمیگدال معمولاً از لحاظ تهدید یا استرس مورد بحث است؛ وضعیتی که موجب مشکل در یادگیری می‌شود.

ولی در بازشناسی هیجانات در چهره‌ی افراد و در موسیقی دخیل است که امری لذت بخش است.

هیپوکامپ اغلب با حافظه مرتبط بوده و به شدت نیز تحت تأثیر استرس بالا قرار دارد. در واقع استرس زیاد، هیپوکامپ را کوچک می‌کند.

علاوه بر سیستم لیمبیک، لوب فرونتال نیز در کنترل هیجانات دخیل است.

لوب فرونتال در افراد سالم، توانایی تنظیم هیجانات و ارزیابی تهدیدهای بالقوه را دارد.

ولی قوی بودن هیجانات یا ضعیف بودن لوب فرونتال، می‌تواند به غلبه کردن مراکز هیجانی، بر عملکردهای فکری عالی بینجامد و اثربخشی آن را کاهش می‌دهد.

جوزف لیداکس، متخصص علوم اعصاب، این رد شدگی یا غلبه بر لوب فرونتال را مسیری می‌نامد که بدون هیچ فکر یا پاسخ جایگزین، مستقیماً به آمیگدال می‌رسد.

ولی یک پاسخ هیجانی سالم، با استفاده از استدلال یابی لوب فرونتال، معقولانه‌تر پردازش می‌شود.

برخی افراد، احساس خشم می‌کنند و بلافاصله پاسخ‌های هیجانی می‌دهند؛

در حالی که مغزهای سالم‌تر، این هیجانات را در لوب فرونتال پردازش می‌کنند و با خود فکر می‌کنند: «آیا من واقعاً می‌خواهم با مقابله به مثل با این فرد، به زندان بروم؟» و در هنگام پاسخ هیجانی، ترمز می‌گیرند.

هیجانات می‌توانند تأثیرات مثبت یا منفی بر یادگیری بگذراند. یکی از تأثیراتی که ما در زمینه یادگیری به آن می‌اندیشیم، این است که هیجانات شدید منفی باعث کاهش قدرت تفکر و در نتیجه، به طور کلی باعث کاهش یادگیری می‌شوند.

از آنجا که منابع هیجانی، به سیستم لیمبیک منتقل می‌شوند، زیاد در دسترس فرآیندهای فکری عالی‌تر که توسط لوب فرونتال هدایت می‌شوند، قرار نمی‌گیرد و تأثیر آن بر یادگیری، قابل توجه است.

هیجانات، تأثیر زیادی بر حافظه دارند. ما رویدادهای هیجانی (مثبت و منفی) را بیش‌تر از رویدادهای خنثی به یاد می‌آوریم.

پژوهش‌ها نشان می‌دهند که سطح برانگیختگی فرد در یک رویداد، بیش از معنای آن رویداد، باعث می‌شود که خاطره‌ی آن در ذهن باقی بماند.

اگر یک رویداد، از لحاظ فیزیولوژیکی (ضربان قلب، تنفس) تأثیر زیادی بر فرد نگذارد، پس او آن را به یاد نخواهد آورد.

برای مثال، فردی یک عنکبوت می‌بیند و سپس آن را به کلی فراموش می‌کند؛

در حالی که فرد دیگری، خاطره‌ی دیدن عنکبوت و ترس مرتبط با آن را به یاد می‌آورد؛ چون ترس (انگیختگی) از عنکبوت، در حافظه ماندگار شده است.

در علوم شناختی نواحی بینایی بررسی شده اند.

چشم‌ها کانالی برای اطلاعات دیداری هستند که به تالاموس، ایستگاه رله ارسال می‌شود.

تالاموس اطلاعات را ارزیابی می‌کند. اگر به عنوان محرک دیداری شناخته شود، برای پردازش بیشتر، به قشر دیداری در پشت مغز فرستاده می‌شود.

بسیاری از مسیرهای دیگر در برقراری ارتباط بین این اطلاعات دیداری با دیگر اطلاعات موجود در مغز دخیل هستند.

به عنوان مثال، اگر این اطلاعات دیداری دریافت شده، به عنوان یک واژه شناخته شود، توسط «ناحیه شکل دیداری کلمه» (VWFA) در شِکَنج دوکی‌شکل پردازش می‌شود.

مراکز هیجانی مغز در هنگام دیدن تصویری که از نظر هیجانی، برانگیزان است، به همراه قشر دیداری فعال می‌شوند.

مغز همیشه آنچه را که چشم‌ها می‌بینند، نمی‌بیند. اگر شکاف یا کمی سردرگمی وجود داشته باشد، مغز آن شکاف‌ها را با آنچه معتقد است در آنجا وجود دارد، پر می‌کند.

برخی پژوهش‌های جالب وجود دارند که اعتقادات قبلی (اینکه قشر بینایی «ارزش خنثی» دارد) را به چالش می‌کشاند.

دانشمندان علوم اعصاب مارشال شولر و مارک بئر در MIT دریافتند که واکنش قشر بینایی، بر طبق پاداش مورد انتظار تغییر می‌یابد.

به نظر می‌رسد که انتظارات فرد می‌تواند آنچه او می‌بیند را تحت تأثیر قرار دهد.

مثال دیگر از دیدن چیزی که وجود ندارد، در خطای دید اتفاق می افتد.

در خطای دید، برخی افراد نمی‌توانند شیء مورد نظر را را از نگاه دیگر ببینند.

از سوی دیگر، برخی اوقات مردم آنچه واقعاً وجود دارد را نمی‌بینند.

دو جمله به عقب برگردید و آن را دوباره بخوانید. آیا متوجه شدید کلمه «را» دو بار تکرار شد؟

بسیاری از مردم متوجه آن نمی‌شوند. ما اغلب آنچه انتظار داریم ببینیم را مشاهده می‌کنیم.

به همین دلیل است که وقتی یک متن را ویرایش می‌کنید، باز هم غلط‌های تایپی در آن یافت می‌شود.

تجربیات ما نیز بر آنچه می‌بینیم تأثیر می‌گذارد.

سون هالر و ارنست رادو، رادیولوژیست‌های سویسی، با بررسی اشعه ایکس، مغز افراد رادیولوژیست را در مقایسه با افراد غیررادیولوژیست، مقایسه کردند.

در افراد غیر رادیولوژیست، ابتدا قشر دیداری فعال شد؛ آن‌ها نمی‌دانستند که چه چیزی را خواهند دید، بنابراین اطلاعات زیادی در فرایند فکری آن‌ها وجود نداشت.

ناحیه فرونتال مغز نیز در رادیولوژیست‌ها فعال شد که نشان می‌دهد آن‌ها در هنگام نگریستن به چیزی، به طور فعال به آن فکر می‌کنند.

گاهی اوقات، مکانیسم‌های توجه در لوب فرونتال به ما کمک می‌کنند تا قسمتی از چیزی را ببینیم و چیزهای دیگری که دقیقاً جلوی چشمانمان است را نبینیم.

یک مثال مشهور که احتمالاً درباره آن می دانید، پژوهش گوریل توسط آزمایشگاه «دنیل سیمونز» در دانشگاه ایلینویز است که برای مطالعات در حوزه شناخت دیداری شهرت دارد. اگر فیلم آن را ندیده‌اید، برای تماشای آن می‌توانید عبارت «فیلم بسکتبال گوریل» را در وبسایت یوتیوب جستجو کنید.

سپس تعداد دفعاتی که فرد سفیدپوش توپ را پاس می‌دهد، بشمارید. بعد اینجا را مطالعه کنید.

هشدار مهم! اگر می‌خواهید آن فیلم را تماشا کنید، باید پیش از آنکه بیشتر بخوانید، این کار را انجام دهید.

در غیر اینصورت تأثیر آن را نمی‌بینید و همه چیز خراب می‌شود.

وقتی از بینندگان این ویدیو خواسته شد تا تعداد توپ‌های بسکتبال که در بین گروهی از نوجوانان پاس داده می‌شد را بشمارند، نتوانستند گوریل بزرگی که درست از وسط صفحه نمایش عبور می‌کرد را ببینند.

ممکن است مردم فرهنگ‌های مختلف، حتی یک تصویر را به‌صورت‌های متفاوتی ببینند.

برای مثال، در یک پژوهش که توسط جان گابریلی، دانشمند علوم اعصاب انجام گرفت، چند عکس به تعدادی شرکت کننده آمریکایی و آسیای شرقی نشان داده شد.

اسکن مغزی آن‌ها نشان داد که افراد آمریکایی بیشتر بر روی اشیای نزدیک در پیش زمینه‌ی عکس تمرکز کرده‌اند، در حالی که شرکت کنندگان آسیایی بیشتر بر روی مناظر پس زمینه‌ی عکس تمرکز داشتند.

آن‌ها به یک تصویر نگاه کرده بودند، اما درک متفاوتی از آن داشتند. ورودی دیداری، بسیار پیچیده است.

همانند دیگر مسیرهای مغزی، این سیستم همیشه آن طور که انتظار می‌رود، کار نمی‌کند و از فردی به فرد دیگر فرق می‌کند.

استفان کوسلین، روانشناس دانشگاه هاروارد توضیح می‌دهد که چگونه تصاویر ذهنی به شدت با بینایی مرتبط هستند.

او می‌گوید بخش‌های مشابهی از مغز زمانی فعال می‌شوند که ما واقعاً چیزی را می‌بینیم.

قشر بینایی نیز زمانی فعال می‌شود که ما همان چیز را تصور کنیم. مطالعه دیگری گزارش داد که اگر یک احساس با تصویر ذهنی همراه باشد، قشر بینایی با قدرت بیشتری فعال می‌شود.

 

 

 

 

ترجمه و گردآوری: احسان شهسواری شیرازی، نعیمه صیافان

برای خواندن مطالب بیشتر در حوزه علوم شناختی وارد لینک زیر شوید

دسته علوم شناختی