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". [1] La neurociencia cognitiva social utiliza los fundamentos epistemológicos de la neurociencia cognitiva y está estrechamente relacionada con la neurociencia social . [2] La neurociencia cognitiva social emplea neuroimagen humana , generalmente utilizando imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI) . También se utilizan técnicas de estimulación cerebral humana, como la estimulación magnética transcraneal y la estimulación transcraneal de corriente directa . 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. [3] [2] [4]
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. [4] 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 . [5] 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 atribuyó la lateralización cerebral a las peculiaridades del fenómeno psicológico social. [ cita requerida ] A fines de la década de 1980 y mediados de la década de 1990 surgieron focos aislados de investigación en neurociencia cognitiva social, principalmente utilizando registros electrofisiológicos de una sola unidad en primates no humanos o estudios de lesiones neuropsicológicas en humanos. [4] Durante este tiempo, el campo estrechamente relacionado de la neurociencia social surgió en paralelo, sin embargo, se centró principalmente en cómo los factores sociales influían en los sistemas autónomo , neuroendocrino e inmunológico . [4] [2] En 1996, el grupo de Giacomo Rizzolatti hizo uno de los descubrimientos más seminales en la neurociencia cognitiva social: la existencia de neuronas espejo en la corteza frontoparietal de macacos . [6] A mediados de la década de 1990 surgió la tomografía por emisión de positrones funcional (PET) para humanos, que permitió el estudio neurocientífico de funciones cognitivas sociales abstractas (y quizás exclusivamente humanas [ cita requerida ] ) como la teoría de la mente y la mentalización . Sin embargo, la PET es prohibitivamente cara y requiere la ingestión de trazadores radiactivos , lo que limita su adopción. [4]
En el año 2000, el término neurociencia cognitiva social fue acuñado por Matthew Lieberman y Kevin Ochsner, quienes tienen antecedentes en psicología social y cognitiva , respectivamente. Esto se hizo para integrar y marcar los laboratorios aislados que realizaban investigaciones sobre las bases neuronales de la cognición social. [1] [4] También en el año 2000, Elizabeth Phelps y colegas publicaron el primer estudio fMRI sobre cognición social, específicamente sobre evaluaciones raciales . [7] 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 ( Social and Affective Neuroscience Society, Society for Social Neuroscience ), así como revistas revisadas por pares especializadas en el campo ( Social Cognitive and Affective Neuroscience , Social Neuroscience ). [4] En la década de 2000 y después, los laboratorios que realizaban investigaciones en neurociencia cognitiva social proliferaron en toda Europa, América del Norte, Asia Oriental, Australasia y América del Sur. [8] [4] [2]
A partir de finales de la década de 2000, el campo comenzó a expandir su repertorio metodológico al incorporar otras modalidades de neuroimagen (por ejemplo, electroencefalografía , magnetoencefalografía , espectroscopia funcional de infrarrojo cercano ), [9] métodos computacionales avanzados (por ejemplo , análisis de patrones multivariados , modelado causal , teoría de grafos ), [10] y técnicas de estimulación cerebral (por ejemplo, estimulación magnética transcraneal, estimulación transcraneal de corriente directa, estimulación cerebral profunda ). [11] Debido al volumen y rigor de la investigación en el campo, la década de 2010 vio a la neurociencia cognitiva social lograr una aceptación generalizada en los campos más amplios de la neurociencia y la psicología. [4] [2] [3]
La hiperexploración o investigación intercerebral se está convirtiendo en el enfoque más frecuente para estudiar la cognición social. [12] [13] [14] [15] Se cree que explorar la correlación de las actividades neuronales de dos o más cerebros en tareas cognitivas compartidas puede contribuir a comprender la relación entre las experiencias sociales y los procesos neurofisiológicos. [16]
Gran parte de la cognición social es principalmente respaldada por dos redes cerebrales a escala macro disociables : el sistema de neuronas espejo (MNS) y la red neuronal por defecto (DMN). Se cree que el MNS representa e identifica acciones observables (por ejemplo, alcanzar una taza) que son utilizadas por la DMN para inferir estados mentales, rasgos e intenciones no observables (por ejemplo, sed). [17] [3] [18] [19] Concordantemente, se ha demostrado que el inicio de la activación del MNS precede a la DMN durante la cognición social. [17] Sin embargo, el alcance del procesamiento de retroalimentación , retroalimentación y recurrente dentro y entre el MNS y la DMN aún no está bien caracterizado, por lo que es difícil disociar por completo las funciones exactas de las dos redes y sus nodos. [3] [17] [19]
Las neuronas espejo , descubiertas por primera vez en la corteza frontoparietal de los macacos , se activan cuando se realizan u observan acciones. [6] En los seres humanos, se han encontrado respuestas "espejo" sensoriomotoras similares en las regiones cerebrales enumeradas a continuación, que se denominan colectivamente MNS. [6] [20] Se ha descubierto que el MNS identifica y representa acciones intencionales como expresiones faciales , lenguaje corporal y agarre . [17] [20] El MNS puede codificar el concepto de una acción, no solo la información sensorial y motora asociada con una acción. Como tal, se ha demostrado que las representaciones del 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). [21] [22] Incluso se ha descubierto que el MNS representa acciones que se describen en lenguaje escrito. [23]
Las teorías mecanicistas del funcionamiento del SNM se dividen en dos grandes grupos: teorías motoras y cognitivas. Las teorías motoras clásicas postulan que las representaciones abstractas de la acción surgen de la simulación de acciones dentro del sistema motor, mientras que las teorías cognitivas más nuevas proponen que las representaciones abstractas de la acción surgen de la integración de múltiples dominios de información: perceptual , motor , semántico y conceptual . [24] [21] Aparte de estas teorías en pugna, existen controversias más fundamentales en torno al SNM humano; incluso se debate la existencia misma de neuronas espejo en esta red. [25] [26] Por ello, el término "SNM" a veces se evita en favor de nombres más definidos funcionalmente, como "red de observación de la acción", "red de identificación de la acción" y "red de representación de la acción". [26]
Las neuronas espejo se descubrieron por primera vez en la corteza premotora de los macacos . [6] La corteza premotora está asociada con una amplia gama de funciones, que abarcan el control motor de bajo nivel, la planificación motora, la guía sensorial del movimiento, junto con funciones cognitivas de nivel superior, como el procesamiento del lenguaje y la comprensión de acciones. [27] Se ha descubierto que la corteza premotora contiene subregiones con propiedades citoarquitectónicas únicas , cuya importancia aún no se comprende por completo. [28] En los humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotor también se encuentran en toda la corteza premotora y las secciones adyacentes del giro frontal inferior y el área motora suplementaria . [6] [20]
La información visoespacial es más frecuente en la corteza premotora ventral que en la corteza premotora dorsal. [27] En los humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotor se extienden más allá de la corteza premotora ventral hacia las regiones adyacentes del giro frontal inferior, incluida el área de Broca , un área que es fundamental para el procesamiento del lenguaje y la producción del habla. [29] Las representaciones de acciones en el giro frontal inferior pueden ser evocadas por el lenguaje, como los verbos de acción, además de las acciones observadas y realizadas que normalmente se utilizan como estímulos en los estudios de movimiento biológico. [23] La superposición entre el lenguaje y los procesos de comprensión de la acción en el giro frontal inferior ha impulsado a algunos investigadores a sugerir mecanismos neurocomputacionales superpuestos entre los dos. [29] [23] [22] La corteza premotora dorsal está fuertemente asociada con la preparación y guía motora, como la representación de múltiples opciones motoras y la decisión de la selección final de la acción. [27]
Los estudios clásicos de observación de la acción han encontrado neuronas espejo en el surco intraparietal de macacos . [6] En los humanos, las respuestas de reflejo sensoriomotoras se centran alrededor del surco intraparietal 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. [20] Se ha demostrado que el surco intraparietal codifica la magnitud de una manera general de dominio, ya sea la magnitud de un movimiento motor o la magnitud del estatus social de una persona. [30] El surco intraparietal se considera una parte de la corriente visual dorsal , pero también se cree que recibe entradas de regiones de la corriente no dorsal, como la corteza occipitotemporal lateral y el surco temporal superior posterior. [20]
LOTC abarca regiones laterales de la corteza visual como V5 y el área corporal extraestriada . Aunque LOTC se asocia típicamente con el procesamiento visual, las respuestas de reflejo sensoriomotor y las representaciones de acciones abstractas se encuentran confiablemente en esta región. [24] [31] LOTC incluye áreas corticales que son sensibles al movimiento, objetos, partes del cuerpo, cinemática, posturas corporales, movimientos observados y contenido semántico en verbos. [24] [31] Se cree que LOTC codifica los detalles sensoriomotores finos de una acción observada (por ejemplo, características cinemáticas y perceptivas locales). [31] También se cree que LOTC une los diferentes medios por los cuales se puede llevar a cabo una acción específica. [24]
Se cree que la red neuronal por defecto (RND) procesa y representa información social abstracta, como estados mentales, rasgos e intenciones. [3] [32] [33] Las funciones cognitivas sociales como la teoría de la mente , la mentalización , el reconocimiento de emociones , la empatía , la cognición moral y la memoria de trabajo social reclutan constantemente regiones de la RND en estudios de neuroimagen humana. Aunque la anatomía funcional de estas funciones puede diferir, a menudo incluyen los centros centrales de la RND de la corteza prefrontal medial, el cíngulo posterior y la unión temporoparietal. [3] [32] [33] [34] [18] [35] Aparte de la cognición social, la RND se asocia ampliamente con la cognición dirigida internamente. [36] Se ha descubierto que la RND está involucrada en el procesamiento relacionado con la memoria ( semántica , episódica , prospección ), el procesamiento relacionado con uno mismo (por ejemplo , introspección ) y la divagación mental . [36] [37] [38] 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 no humanos. [38] [3] Sin embargo, gran parte de la actividad de DMN ocurre durante el descanso, ya que la activación y la conectividad de DMN se activan y se mantienen rápidamente durante la ausencia de cognición dirigida a un objetivo. [38] Como tal, se cree ampliamente que DMN sirve al "modo predeterminado" de la función cerebral de los mamíferos. [39]
Las interrelaciones entre la cognición social, el descanso y la amplia gama de funciones relacionadas con la DMN aún no se comprenden bien y son un tema de investigación activa. Se cree que los procesos sociales, no sociales y espontáneos en la DMN comparten entre sí al menos algunos mecanismos neurocomputacionales subyacentes. [30] [40] [41] [42] [43]
La corteza prefrontal medial (mPFC) está fuertemente asociada con la cognición social abstracta, como la mentalización y la teoría de la mente. [44] [3] [18] [35] La mentalización activa gran parte de la mPFC, pero la mPFC dorsal parece ser más selectiva para la información sobre otras personas, mientras que la mPFC anterior puede ser más selectiva para la información sobre uno mismo. [44]
Se cree que las regiones ventrales de la corteza prefrontal medial, como la corteza prefrontal ventromedial y la corteza orbitofrontal medial , desempeñan un papel fundamental en los componentes afectivos de la cognición social. Por ejemplo, se ha descubierto que la corteza prefrontal ventromedial representa información afectiva sobre otras personas. [3] [32] [34] Se ha demostrado que la corteza prefrontal medial ventral es fundamental en el cálculo y la representación de la valencia y el valor de muchos tipos de estímulos, no solo de los estímulos sociales. [45]
La corteza prefrontal medial puede servir de soporte a los componentes más abstractos de la cognición social, ya que es una de las regiones cerebrales de dominio más general, se ubica en la parte superior de la jerarquía cortical y es la última en activarse durante las tareas relacionadas con la DMN. [3] [38] [46]
La cognición social abstracta recluta una gran área de la corteza posteromedial centrada alrededor de la corteza cingulada posterior (PCC), pero que también se extiende hacia la corteza precuneus y retrosplenial . [32] [3] La función específica de la PCC en la cognición social aún no está bien caracterizada, [35] [33] y su papel puede ser generalizado y estar estrechamente vinculado con la corteza prefrontal medial. [32] [40] Una visión es que la PCC puede ayudar a representar algunos componentes visoespaciales y semánticos de la cognición social. [47] Además, la PCC puede rastrear la dinámica social al facilitar la atención de abajo hacia arriba a fuentes de información conductualmente relevantes en el entorno externo y en la memoria. [40] La PCC dorsal también está vinculada al monitoreo de cambios conductualmente relevantes en el entorno, tal vez ayudando en la navegación social. [34] Fuera del ámbito social, el PCC está asociado con una gama muy diversa de funciones, como la atención, la memoria, la semántica, el procesamiento visual, la divagación mental, la conciencia, la flexibilidad cognitiva y la mediación de interacciones entre redes cerebrales. [48]
Se cree que la unión temporoparietal (TPJ) es fundamental para distinguir entre múltiples agentes, como el yo y los demás. [35] La TPJ derecha se activa de forma robusta en 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 determinada. [18] [35] [3] La TPJ también se activa en la amplia variedad de tareas cognitivas sociales abstractas asociadas con la DMN. [3] [32] [34] Fuera del ámbito social, la TPJ se asocia con una amplia gama de funciones como la reorientación atencional, la detección de objetivos, la actualización contextual, el procesamiento del lenguaje y la recuperación de la memoria episódica. [49] [50] [51] [52] [41] Las funciones sociales y no sociales de la TPJ pueden compartir mecanismos neurocomputacionales comunes. [53] [50] [41] 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. [50] [53] Además, se ha descubierto que un mecanismo de codificación neuronal común instancia la distancia social, temporal y espacial en TPJ. [30]
Las tareas sociales reclutan áreas de la corteza temporal lateral centradas alrededor del surco temporal superior (STS), pero que también se extienden al giro temporal superior, el giro temporal medio y los polos temporales. [35] [33] Durante la cognición social, el STS anterior y los polos temporales están fuertemente asociados con la cognición social abstracta y la información personal, mientras que el STS posterior está más asociado con la visión social y el procesamiento del movimiento biológico. [35] [3] También se cree que el STS posterior proporciona entradas perceptivas al sistema de neuronas espejo. [20] [17]
También hay varias regiones cerebrales que quedan fuera del MNS y DMN y que están fuertemente asociadas con ciertas funciones cognitivas sociales. [1]
La corteza prefrontal ventrolateral (CPFVL) está asociada con el procesamiento emocional e inhibitorio . Se ha descubierto que está involucrada en el reconocimiento de emociones a partir de expresiones faciales, lenguaje corporal, prosodia y más. Específicamente, se cree que accede a representaciones semánticas de constructos emocionales durante el reconocimiento de emociones. [54] Además, la CPFVL suele reclutarse en tareas de empatía, mentalización y teoría de la mente. Se cree que la CPFVL apoya la inhibición de la perspectiva propia cuando se piensa en otras personas. [1]
La ínsula es fundamental para el procesamiento emocional y la interocepción . Se ha descubierto que está involucrada en el reconocimiento de emociones, la empatía, la moralidad y el dolor social. Se cree que la ínsula anterior facilita la percepción de las emociones de los demás, especialmente las emociones negativas como el dolor vicario. Las lesiones de la ínsula se asocian 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. [55] [1]
La corteza cingulada anterior (ACC) está asociada con el procesamiento emocional y el control de errores. La ACC dorsal parece compartir algunas funciones cognitivas sociales con la ínsula anterior, como facilitar la percepción de las emociones de los demás, especialmente las emociones negativas. La ACC dorsal también se activa de forma robusta durante el dolor social, como el dolor causado por ser víctima de una injusticia. La ACC dorsal también está asociada con la evaluación social, como la detección y valoración de la exclusión social. Se ha descubierto que la ACC subgenual se activa para la recompensa indirecta y puede estar involucrada en el comportamiento prosocial . [55] [1]
El área fusiforme del rostro (FFA) está fuertemente asociada con el procesamiento de rostros y la pericia perceptiva. Se ha demostrado que el FFA procesa las características visoespaciales de los rostros y también puede codificar algunas características semánticas de los rostros. [43] [1]
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