Il legame mancante tra psicologia e biologia

Photo of Dr. Tryon

La distinzione tra mente e corpo è stata purtroppo fatta secoli fa e rimane con noi oggi. Noi etichettiamo le malattie causate da germi o virus come "fisiche". Etichettiamo altre malattie come la depressione e l'ansia come "mentali". Tuttavia, la distinzione tra mentale e fisico è spesso poco chiara. Ad esempio, i placebo sono sostanze, come le pillole di zucchero, che si ritiene siano fisicamente inattive, ma possono produrre benefici medici in pazienti che credono che funzioneranno. Nel mio libro Cognitive Neuroscience and Psychotherapy , sottolineo che "Kirsch et al. (2008) hanno riportato che i placebo sono circa l'80% efficaci quanto i farmaci antidepressivi e il 50% efficaci quanto i farmaci analgesici. Kirsch e Sapirstein (1998) hanno stimato che i placebo erano del 75% efficaci quanto i farmaci antidepressivi "(p.202). Il campo della psicobiologia studia le risposte al placebo e altri casi di collegamenti mente-cervello. Il campo della biopsicologia coinvolge il caso inverso; si occupa dei modi in cui il corpo fisico influenza gli stati mentali. Ad esempio, studia come le droghe psicoattive legali e illegali alterano i modi in cui pensiamo, sentiamo e agiamo.

La maggior parte delle persone pensa probabilmente ai fossili o alle specie di transizione quando sentono il termine "anello mancante", ma un altro anello mancante altrettanto importante è quello tra psicologia e biologia, tra i nostri stati fisici e mentali. I termini psicobiologia e biopsicologia implicano che la psicologia e la biologia sono collegate e interagiscono. Il problema con la psicobiologia e la biopsicologia è che manca un nesso esplicativo causale tra mente e cervello.

Un orientamento teorico molto ben accettato nella scienza psicologica è il modello BioPsychoSocial (BPS). Potresti pensare che questo modello spieghi come interagiscono psicologia e biologia, ma ti sbaglieresti. Il modello BPS è in realtà solo un elenco di ingredienti. Elenca importanti variabili biologiche, psicologiche e sociali e afferma di interagire reciprocamente, ma non fornisce alcuna informazione sul meccanismo delle scienze naturali che possa spiegare come interagiscono.

Alcuni autori inseriscono questi termini in riquadri e trafiggono frecce per imputare causalità, ma non forniscono mai alcuna informazione sul meccanismo di scienze naturali che spieghi in realtà come interagiscono fisicamente. In breve, il modello BPS non spiega nient'altro su come interagiscono la psicologia e la biologia piuttosto che spiegare come funziona un'automobile elencando che è fatta di vetro, metallo e petrolio. L'elenco non sta spiegando. Invece, il link esplicativo mancante viene sorvolato nella speranza che tu non lo noterai o lo chiedi.

Il compito più importante che devono affrontare gli psicobiologi e i biopsicologi è fornire una spiegazione della scienza naturale che colleghi psicologia e biologia. Questo compito richiede l'identificazione di principi che forniscono informazioni sui meccanismi perché le scienze mature sono organizzate attorno ai principi; la psicologia non è attualmente. Quelli tra voi che hanno seguito un corso di psicologia introduttiva o che hanno letto di psicologia riconosceranno che la psicologia è attualmente organizzata attorno a personaggi famosi, come Freud e Skinner, o attorno a "ismi" come il comportamentismo e il cognitivismo. Questa organizzazione differisce da tutte le altre scienze naturali. Sono organizzati attorno a entità fisiche come la cellula in biologia e le molecole in chimica. Ciò consente ai biologi e ai chimici di spiegare di più su come funzionano le cose rispetto agli psicologi. Immagina quanto migliori diventeranno le nostre terapie una volta capito come e perché funzionano.

Fornisco alcuni dei dettagli esplicativi mancanti nel mio libro intitolato Cognitive Neuroscience and Psychotherapy: Network Principles for a Unified Theory . Il resto di questo blog presenta brevemente la struttura concettuale generale per comprendere in che modo la psicologia e la biologia interagiscono su cui si basa il mio libro. Mi riferisco a questo approccio esplicativo come un sistema esplicativo Bio «Psychology Network (BPN) perché consiste di quattro principi fondamentali e ora nove corollari che insieme possono spiegare un'ampia varietà di fenomeni psicologici ben replicati in modi pienamente coerenti con le neuroscienze.

La prima cosa da capire è che il nostro cervello è composto da neuroni che formano reti neurali. Quindi, è necessaria una qualche forma di teoria della rete per spiegare come interagiscono la psicologia e la biologia. Come possono questi modelli di rete neurale spiegare la psicologia? Per rispondere a questo, dobbiamo innanzitutto riconoscere che l'apprendimento e la memoria costituiscono la base di tutta la psicologia. Carlson, Miller, Heth, Donahoe e Martin (2010) hanno affermato che: "L'apprendimento si riferisce al processo attraverso il quale le esperienze cambiano il nostro sistema nervoso e quindi il nostro comportamento. Ci riferiamo a questi cambiamenti come memorie "(pagina 440, corsivo nell'originale). L'apprendimento è fondamentale per la sopravvivenza umana. Se non potessimo formare ricordi come bambini, non potremmo imparare a fare nulla. Non svilupperemmo il linguaggio né potremmo beneficiare dell'esperienza. In breve, non svilupperemmo mai nei bambini, negli adolescenti e negli adulti con cui abbiamo familiarità.

Rumelhart e McClelland (1986) e McClelland e Rumelhart (1986) hanno fornito dimostrazioni dimostrative che le reti neurali artificiali, chiamate modelli connessionistici, possono formare ricordi, possono apprendere e quindi possono fare psicologia. Sono stati sviluppati modelli connessionisti di molti fenomeni psicologici. The Psychological Review è un giornale specializzato in teoria psicologica. Ha pubblicato numerosi lunghi articoli sui modelli di rete neurale connessionista. Molte altre prove dimostrative sono state pubblicate in un'ampia varietà di riviste e libri. I modelli di rete neurale connessionista ora rivaleggiano con i tradizionali modelli di psicologia cognitiva.

Come la psicologia cambia la biologia

Qui appresto una spiegazione generale che deriva da modelli di connessione-rete neurale (CNN) paralleli-distribuiti-elaborazione (PDP) che io collettivamente definisco come Neuropsicologia computazionale (CNP). Due caratteristiche principali caratterizzano questi modelli. La prima caratteristica principale di questi modelli è che simulano l'architettura neurale usando strati di neuroni simulati. La seconda caratteristica principale di questi modelli è che questi neuroni simulati sono collegati da sinapsi simulate. Le reti neurali artificiali imparano attraverso l'allenamento che modifica queste sinapsi. Alcune sinapsi diventano più eccitatorie mentre altre diventano più inibitori delle attivazioni ricevute. La differenza tra ciò che la rete neuronale calcola come comportamento simulato e la risposta desiderata è considerata un errore. Questi errori vengono utilizzati per modificare le sinapsi simulate. Questi cambiamenti simulano il modo in cui i meccanismi di plasticità dipendenti dall'esperienza modificano le sinapsi reali nelle reti neurali biologiche mentre imparano formando memorie. E poi inizia un altro processo di apprendimento. Le prestazioni della rete migliorano gradualmente attraverso ulteriori modifiche sinaptiche. Qui possiamo vedere che l'apprendimento riguarda principalmente la modifica delle connessioni sinaptiche.

Ma più cambiamenti cerebrali sono coinvolti nello sviluppo psicologico. I neonati sono nati con molte più sinapsi di quante ne avranno bisogno da adulti. I percorsi di rete neurale attivi durante l'apprendimento di lingua, musica, lettura, scrittura e sport, tra le altre abilità, sono biologicamente rafforzati modificando le sinapsi. Le sinapsi inutilizzate sono cannibalizzate per risparmiare preziosa energia metabolica. Lo sviluppo psicologico letteralmente, fisicamente, scolpisce il cervello oltre a modificare le sinapsi e quindi cambia la biologia! I nostri cervelli si specializzano fisicamente mentre sviluppiamo psicologicamente. Questo spiega perché è più difficile per le persone anziane imparare una nuova lingua.

Come cambia la biologia Psicologia

La nostra comprensione della rete neurale di come la psicologia cambia la biologia ci prepara a capire in che modo la biologia modifica la psicologia. Capire che le sinapsi che connettono i neuroni contengono i nostri ricordi di chi siamo, le persone che conosciamo, le esperienze che abbiamo avuto e il nostro atteggiamento nei confronti di tutti e di tutto e il modo in cui ci sentiamo ci permette di vederli direttamente modificandoli con le sostanze psicoattive illegali cambieranno la nostra psicologia. La psicologia normalmente cambia le nostre sinapsi attivando meccanismi di plasticità dipendenti dall'esperienza interna. I farmaci modificano direttamente queste stesse sinapsi farmacologicamente e di conseguenza alterano la nostra psicologia. La psichiatria farmacologica è un campo relativamente giovane. La pratica clinica di selezionare il farmaco giusto per apportare modifiche sinaptiche terapeutiche è, in linea di massima, un business di prova ed errore. Possono essere necessarie diverse settimane per rilevare gli effetti terapeutici. Gli effetti terapeutici sono spesso dose-dipendenti, il che significa che potrebbe essere necessario aumentare sistematicamente il dosaggio.

Conclusione

I modelli di rete neurale ci permettono di vedere come la psicologia cambia la biologia perché il processo di formazione della memoria che guida l'apprendimento e tutto lo sviluppo psicologico modifica le sinapsi attraverso meccanismi di neuroscienza di plasticità dipendenti dall'esperienza. Questa conoscenza consente di comprendere che modificare le sinapsi farmacologicamente cambierà anche la nostra psicologia. Il ruolo causale delle sinapsi nell'apprendimento e nella memoria le rende l'anello mancante in psicobiologia e biopsicologia. Prevedo che la psicologia si organizzerà intorno alla sinapsi quando diventerà una scienza naturale matura, così come la biologia si è organizzata intorno alla cellula quando divenne una scienza naturale matura. I blog successivi presenteranno di più attraverso nuovi affascinanti sviluppi, rimanete sintonizzati.

Immagine del teaser: iStock

Riferimenti

Carlson, NR, Miller, H., Heth, CD, Donahoe, JW e Martin, GN (2010). Psicologia: la scienza del comportamento (7a ed.) (Pagina 196); Boston: Allyn & Bacon.

Kirsch, I., Diacono, BJ, Huedo-Medina, TBH, Scoboria, A., Moore, TJ e Johnson, BT (2008). Gravità iniziale e benefici antidepressivi: una meta-analisi dei dati presentati alla Food and Drug Administration. PLoS Medicine, 5, 260-268.

Kirsch, I., & Sapirstein, G. (1998) Ascoltando il Prozac ma ascoltando il placebo: una meta-analisi dei farmaci antidepressivi. Prevenzione e trattamento, vol. Io, articolo 0002a, pubblicato il 26 giugno 1998, disponibile su http://journals.apa.org/prevention/volume1/pre0010002a.html.

McClelland, JL, Rumelhart, DE, e il gruppo di ricerca PDP (1986). Elaborazione parallela distribuita: esplorazioni nella microstruttura della cognizione, vol. 2: Modelli psicologici e biologici. Cambridge, MA: MIT Press.

Rumelhart, DE, McClelland, JL, e il gruppo di ricerca PDP (1986). Elaborazione parallela distribuita: esplorazioni nella microstruttura della cognizione, vol. 1: fondazioni. Cambridge, MA: MIT Press.

Tryon, WW (2014). Neuroscienze cognitive e psicoterapia: principi di rete per una teoria unificata. New York: Academic Press. http://store.elsevier.com/9780124200715