Neurociencia cognitiva social
La neurociencia cognitiva social es el estudio científico de los procesos biológicos que sustentan la cognición social. Específicamente, utiliza las herramientas de la neurociencia para estudiar «los mecanismos mentales que crean, enmarcan, regulan y responden a nuestra experiencia del mundo social».
La neurociencia cognitiva social utiliza los fundamentos epistemológicos de la neurociencia cognitiva y está estrechamente relacionada con la neurociencia social. La neurociencia cognitiva social emplea neuroimagen humana, típicamente utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). También se utilizan técnicas de estimulación del cerebro humano, como la estimulación magnética transcraneal y la estimulación transcraneal de corriente continua.
En animales no humanos, se utilizan registros electrofisiológicos directos y estimulación eléctrica de células individuales y poblaciones neuronales para investigar procesos cognitivos sociales de nivel inferior.
Historia y métodos
Los primeros trabajos académicos sobre las bases neuronales de la cognición social se remontan a Phineas Gage, un hombre que sobrevivió a una lesión cerebral traumática en 1849 y fue ampliamente estudiado por los cambios resultantes en el funcionamiento social y la personalidad. En 1924, el estimado psicólogo Gordon Allport escribió un capítulo sobre las bases neuronales del fenómeno social en su libro de texto de psicología social.
Sin embargo, estos trabajos no generaron mucha actividad en las décadas siguientes. El comienzo de la neurociencia cognitiva social moderna se remonta al libro de Michael Gazzaniga, Social Brain (1985), que atribuyólateralización cerebral a las peculiaridades del fenómeno psicológico social. Bolsillos aislados de investigación de neurociencia cognitiva social surgieron a fines de la década de 1980 hasta mediados de la década de 1990, principalmente utilizando registros electrofisiológicos de una sola unidad en primates no humanos o estudios de lesiones neuropsicológicas en humanos.
Durante este tiempo, el campo estrechamente relacionado de la neurociencia social surgió en paralelo, sin embargo, se centró principalmente en cómo los factores sociales influyeron en los sistemas autónomo, neuroendocrino e inmunológico. En 1996, Giacomo RizzolattiEl grupo realizó uno de los descubrimientos más importantes en neurociencia cognitiva social:
La existencia de neuronas espejo en la corteza frontoparietal macaca. A mediados de la década de 1990, surgió la tomografía por emisión de positrones (PET) funcional para humanos, lo que permitió el estudio neurocientífico de funciones cognitivas sociales abstractas (y quizás exclusivamente humanas) como la teoría de la mente y la mentalización.
Sin embargo, el PET es prohibitivamente costoso y requiere la ingestión de trazadores radiactivos, lo que limita su adopción.
En el año 2000, el término neurociencia cognitiva social fue acuñado por Matthew Lieberman y Kevin Ochsner, que tienen antecedentes en psicología social y cognitiva, respectivamente. Esto se hizo para integrar y calificar los laboratorios aislados que investigan las bases neuronales de la cognición social.
También en el año 2000, Elizabeth Phelps y sus colegas publicaron el primer estudio fMRI sobre cognición social, específicamente sobre evaluaciones de raza.La adopción de fMRI, una modalidad de neuroimagen menos costosa y no invasiva, indujo un crecimiento explosivo en el campo. En 2001, se celebró la primera conferencia académica sobre neurociencia cognitiva social en la Universidad de California, Los Ángeles.
A mediados de la década de 2000, surgieron sociedades académicas relacionadas con el campo ( Sociedad de Neurociencia Social y Afectiva, Sociedad para la Neurociencia Social ), así como revistas especializadas para el campo ( Neurociencia Social Cognitiva y Afectiva, Neurociencia Social ).En la década de 2000 y más allá, los laboratorios que realizan investigaciones de neurociencia cognitiva social proliferaron en toda Europa, América del Norte, Asia Oriental, Australasia y América del Sur.
A partir de finales de la década de 2000, el campo comenzó a expandir su repertorio metodológico incorporando otras modalidades de neuroimagen (por ejemplo, electroencefalografía, magnetoencefalografía, espectroscopía funcional cercana al infante ), métodos computacionales avanzados (por ejemplo, análisis de patrones multivariados, modelado causal, teoría de grafos ), y técnicas de estimulación cerebral (p.
Ej., Estimulación magnética transcraneal, estimulación transcraneal de corriente continua, estimulación cerebral profunda ).Debido al volumen y al rigor de la investigación en el campo, en la década de 2010, la neurociencia cognitiva social logró la aceptación general en los campos más amplios de la neurociencia y la psicología.
Anatomía funcional
Gran parte de la cognición social está sustentada principalmente por dos redes cerebrales disociables de macroescala : el sistema de neuronas espejo (MNS) y la red de modo predeterminado (DMN). Se cree que MNS representa e identifica acciones observables (por ejemplo, alcanzar una taza) que DMN utiliza para inferir estados mentales, rasgos e intenciones no observables (por ejemplo, sed).
Concordantemente, se ha demostrado que el inicio de activación de MNS precede a la DMN durante la cognición social. Sin embargo, el alcance de feedforward, retroalimentación y recurrenteel procesamiento dentro y entre MNS y DMN aún no está bien caracterizado, por lo que es difícil disociar completamente las funciones exactas de las dos redes y sus nodos.
Sistema de neuronas espejo (MNS)
Las neuronas espejo, descubiertas por primera vez en la corteza frontoparietal macaca, se activan cuando se realizan u observan acciones. En humanos, se han encontrado respuestas sensorimotoras similares de «reflejo» en las regiones del cerebro que se enumeran a continuación, que se denominan colectivamente MNS.
Se ha descubierto que el MNS identifica y representa acciones intencionales tales como expresiones faciales, lenguaje corporal y agarre. MNS puede codificar el conceptode una acción, no solo la información sensorial y motora asociada con una acción. Como tal, se ha demostrado que las representaciones de MNS son invariables de cómo se observa una acción (por ejemplo, modalidad sensorial) y cómo se realiza una acción (por ejemplo, mano izquierda versus mano derecha, hacia arriba o hacia abajo).
Incluso se ha descubierto que MNS representa acciones que se describen en lenguaje escrito.
Las teorías mecanicistas del funcionamiento de MNS se dividen en dos campos: teorías motoras y cognitivas. Las teorías motoras clásicas afirman que las representaciones de acción abstractas surgen de acciones de simulación dentro del sistema motor, mientras que las nuevas teorías cognitivas proponen que las representaciones de acción abstractas surjan de la integración de múltiples dominios de información:
Perceptual, motriz, semántica y conceptual. Además de estas teorías en competencia, existen controversias más fundamentales que rodean al MNS humano, incluso se debate la existencia de neuronas espejo en esta red.Como tal, el término «MNS» a veces se evita para nombres más definidos funcionalmente como «red de observación de acción», «red de identificación de acción» y «red de representación de acción».
Corteza premotora
La corteza premotora macaca fue la ubicación de los primeros descubrimientos de las neuronas espejo. La corteza premotora está asociada con una amplia gama de funciones, que abarca el control motor de bajo nivel, la planificación motora, la orientación sensorial del movimiento, junto con funciones cognitivas de nivel superior, como el procesamiento del lenguaje y la comprensión de la acción.
Se ha descubierto que la corteza premotora contiene subregiones con propiedades citoarquitectónicas únicas, cuyo significado aún no se comprende completamente. En los humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotor también se encuentran en la corteza premotora y las secciones adyacentes de la circunvolución frontal inferior yÁrea motora suplementaria.
La información visoespacial es más frecuente en la corteza premotora ventral que en la corteza premotora dorsal. En humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotor se extienden más allá de la corteza premotora ventral hacia regiones adyacentes del giro frontal inferior, incluida el área de Broca, un área que es crítica para el procesamiento del lenguaje y la producción del habla.
Las representaciones de acción en la circunvolución frontal inferior pueden ser evocadas por el lenguaje, como los verbos de acción, además de las acciones observadas y realizadas típicamente utilizadas como estímulos en los estudios de movimiento biológico. La superposición entre el lenguaje y los procesos de comprensión de la acción en la circunvolución frontal inferior ha estimulado a algunos investigadores a sugerir mecanismos de neurocomputación superpuestos entre los dos.
La corteza premotora dorsal está fuertemente asociada con la preparación y orientación motrices, como representar múltiples opciones motoras y decidir la selección final de la acción.
Surco intraparietal
Los estudios clásicos de observación de la acción han encontrado neuronas espejo en el surco intraparietal de macaco. En humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotor se centran alrededor del surco intraperietal anterior, con respuestas también observadas en regiones adyacentes como el lóbulo parietal inferior y el lóbulo parietal superior.
Se ha demostrado que el surco intraparietal es más sensible a las características motoras del movimiento biológico, en relación con las características semánticas. Se ha demostrado que el surco intraparietal codifica la magnitud de una manera de dominio general, ya sea la magnitud de un movimiento motor o la magnitud del estado social de una persona.
El surco intraparietal se considera parte delflujo visual dorsal, pero también se cree que recibe entradas de regiones de flujo no dorsal, como la corteza occipitotemporal lateral y el surco temporal superior posterior.
Corteza occipitotemporal lateral (LOTC)
LOTC abarca regiones laterales de la corteza visual, como V5 y el área del cuerpo extraestriado. Aunque LOTC se asocia típicamente con el procesamiento visual, las respuestas de reflejo sensoriomotor y las representaciones de acción abstracta se encuentran de manera confiable en esta región. LOTC incluye áreas corticales que son sensibles al movimiento, objetos, partes del cuerpo, cinemática, posturas corporales, movimientos observados y contenido semántico en los verbos.
Se cree que LOTC codifica los detalles sensoriomotores finos de una acción observada (por ejemplo, características cinemáticas y perceptivas locales). LOTC también se cree que une los diferentes medios por los cuales se puede llevar a cabo una acción específica.
Red de modo predeterminado (DMN)
Se cree que la red de modo predeterminado (DMN) procesa y representa información social abstracta, como estados mentales, rasgos e intenciones. Las funciones cognitivas sociales como la teoría de la mente, la mentalización, el reconocimiento de las emociones, la empatía, la cognición moral y la memoria de trabajo social reclutan constantemente regiones de la DMN en los estudios de neuroimagen humana.
Aunque la anatomía funcional de estas funciones puede diferir, a menudo incluyen los centros centrales de la DMN de la corteza prefrontal medial, el cíngulo posterior y la unión temporoparietal. Además de la cognición social, la DMN está ampliamente asociada con la cognición dirigida internamente. Se ha descubierto que la DMN está involucrada en el procesamiento relacionado con la memoria ( semántico, episódico, prospección ), el procesamiento relacionado con sí mismo (por ejemplo, introspección ) y la confusión mental.
A diferencia de los estudios del sistema de neuronas espejo, las investigaciones de DMN basadas en tareas casi siempre utilizan sujetos humanos, ya que las funciones cognitivas sociales relacionadas con DMN son rudimentarias o difíciles de medir en los no humanos.Sin embargo, gran parte de la actividad de la DMN ocurre durante el descanso, ya que la activación y la conectividad de la DMN se activan y mantienen rápidamente durante la ausencia de cognición dirigida a un objetivo.
Como tal, el DMN es ampliamente considerado como el «modo predeterminado» de la función cerebral de los mamíferos.
Las interrelaciones entre la cognición social, el descanso y la variedad de funciones relacionadas con la DMN aún no se comprenden bien y es un tema de investigación activa. Se cree que los procesos sociales, no sociales y espontáneos en la DMN comparten al menos algunos mecanismos neurocomputacionales subyacentes entre sí.
Corteza prefrontal medial (mPFC)
La corteza prefrontal medial (mPFC) está fuertemente asociada con la cognición social abstracta, como la mentalización y la teoría de la mente. La mentalización activa gran parte del mPFC, pero el mPFC dorsal parece ser más selectivo para obtener información sobre otras personas, mientras que el mPFC anterior puede ser más selectivo para obtener información sobre uno mismo.
Se cree que las regiones ventrales de mPFC, como la corteza prefrontal ventromedial y la corteza orbitofrontal medial, desempeñan un papel crítico en los componentes afectivos de la cognición social. Por ejemplo, se ha descubierto que la corteza prefrontal ventromedial representa información afectiva sobre otras personas.
Ventral mPFC ha demostrado ser crítico en el cálculo y la representación de valencia y valor para muchos tipos de estímulos, no solo estímulos sociales.
El mPFC puede mantener los componentes más abstractos de la cognición social, ya que es una de las regiones cerebrales más de dominio general, se encuentra en la parte superior de la jerarquía cortical y es la última en activarse durante las tareas relacionadas con DMN.
Corteza cingulada posterior (PCC)
La cognición social Resumen recluta a una amplia zona de la corteza posteromedial centra en la corteza cingulada posterior (PCC), sino que también se extiende en precuneus y corteza retroesplénica. La función específica de PCC en la cognición social aún no está bien caracterizada, y su papel puede generalizarse y estar estrechamente relacionado con la corteza prefrontal medial.
Una opinión es que PCC puede ayudar a representar algunos componentes visoespaciales y semánticos de la cognición social.Además, el PCC puede rastrear la dinámica social al facilitar la atención de abajo hacia arriba a las fuentes de información relevantes para el comportamiento en el entorno externo y en la memoria.
PCC dorsal también está vinculado a la supervisión de los cambios de comportamiento relevantes en el medio ambiente, tal vez ayudando en la navegación social. Fuera del dominio social, PCC está asociado con una gama muy diversa de funciones, como atención, memoria, semántica, procesamiento visual, confusión mental, conciencia, flexibilidad cognitiva e interacciones mediadoras entre redes cerebrales.
Unión temporoparietal (TPJ)
Se cree que la unión temporoparietal (TPJ) es crítica para distinguir entre múltiples agentes, como el propio y el otro. El TPJ correcto se activa de manera robusta mediante tareas de creencias falsas, en las que los sujetos tienen que distinguir entre las creencias de los demás y sus propias creencias en una situación dada.
El TPJ también es reclutado por la amplia variedad de tareas cognitivas sociales abstractas asociadas con la DMN. Fuera del dominio social, TPJ está asociado con una amplia gama de funciones, tales como reorientación atencional, detección de objetivos, actualización contextual, procesamiento del lenguaje y recuperación de memoria episódica.
Las funciones sociales y no sociales de la TPJ pueden compartir mecanismos neurocomputacionales comunes. Por ejemplo, los sustratos de reorientación atencional en TPJ pueden usarse para reorientar la atención entre uno mismo y los demás, y para atribuir la atención entre agentes sociales. Además, se ha encontrado un mecanismo de codificación neural común para crear instancias de distancia social, temporal y espacial en TPJ.
Surco temporal superior (STS)
Las tareas sociales reclutan áreas de la corteza temporal lateral centradas alrededor del surco temporal superior (STS), pero también se extienden a la circunvolución temporal superior, la circunvolución temporal media y los polos temporales. Durante la cognición social, el STS anterior y los polos temporales están fuertemente asociados con la cognición social abstracta y la información de la persona, mientras que el STS posterior está más asociado con la visión social y el procesamiento del movimiento biológico.
También se cree que el STS posterior proporciona entradas perceptuales al sistema de neuronas espejo.
Otras regiones
También hay varias regiones cerebrales que quedan fuera del MNS y DMN que están fuertemente asociadas con ciertas funciones cognitivas sociales.
Corteza prefrontal ventrolateral (VLPFC)
La corteza prefrontal ventrolateral (VLPFC) está asociada con el procesamiento emocional e inhibitorio. Se ha encontrado que está involucrado en el reconocimiento de emociones a partir de expresiones faciales, lenguaje corporal, prosodia y más. Específicamente, se cree que tiene acceso a representaciones semánticas de construcciones emocionales durante el reconocimiento de emociones.
Además, VLPFC a menudo se recluta en tareas de empatía, mentalización y teoría de la mente. Se cree que VLPFC apoya la inhibición de la perspectiva propia cuando se piensa en otras personas.
Insula
La ínsula es crítica para el procesamiento emocional y la interocepción. Se ha encontrado que está involucrado en el reconocimiento de emociones, empatía, moralidad y dolor social. Se cree que la ínsula anterior facilita la sensación de las emociones de los demás, especialmente las emociones negativas, como el dolor indirecto.
Las lesiones de la ínsula están asociadas con una disminución de la capacidad de empatía. La ínsula anterior también se activa durante el dolor social, como el dolor causado por el rechazo social.
Corteza cingulada anterior (ACC)
La corteza cingulada anterior (ACC) está asociada con el procesamiento emocional y el monitoreo de errores. El ACC dorsal parece compartir algunas funciones cognitivas sociales con la ínsula anterior, como facilitar la sensación de las emociones de los demás, especialmente las emociones negativas. El ACC dorsal también se activa con fuerza durante el dolor social, como el dolor causado por ser víctima de una injusticia.
El ACC dorsal también está asociado con la evaluación social, como la detección y evaluación de la exclusión social. Se ha encontrado que el ACC subgenual se activa para obtener una recompensa indirecta, y puede estar involucrado en un comportamiento prosocial.
Área de la cara fusiforme (FFA)
El área de la cara fusiforme (FFA) está fuertemente asociada con el procesamiento de la cara y la experiencia perceptiva. Se ha demostrado que la FFA procesa las características visuoespaciales de las caras y también puede codificar algunas características semánticas de las caras.
Figuras notables
- Ralph Adolphs
- David Amodio
- Mahzarin Banaji
- Jennifer Beer
- John T. Cacioppo
- William A. Cunningham
- Jean Decety
- Robin Dunbar
- Naomi Eisenberger
- Uta Frith
- Chris Frith
- Michael Gazzaniga
- Joshua Greene (psicólogo)
- Todd Heatherton
- Marco Iacoboni
- Matthew Lieberman
- Jason Mitchell
- Kevin Ochsner
- Elizabeth A. Phelps
- Giacomo Rizzolatti
- Rebecca Saxe
- Tania Singer
- Thalia Wheatley
Autor
