Список нерешенных проблем нейробиологии

Ниже приводится список заметных нерешенных проблем в нейробиологии . Проблема считается нерешенной, если ответ неизвестен или среди экспертов существуют значительные разногласия по поводу предлагаемого решения.

Сознание

Сознание :
- Как можно определить сознание?
- Какова нейронная основа субъективного опыта , познания, бодрствования, бдительности , возбуждения и внимания ?
  - Проблема связывания : как именно объекты, фон и абстрактные или эмоциональные характеристики объединяются в единый опыт?
  - Какова нейронная основа личности ?
- Квантовый разум : играют ли квантово-механические явления, такие как запутанность и суперпозиция , важную роль в функционировании мозга и могут ли они объяснить критические аспекты сознания ? ^[1]
- Существует ли « трудная проблема сознания »?
  - Если да, то как это решается?
  - Головокружительный вопрос : почему конкретный предмет опыта «живой» с данной точки зрения?
- Какова функция сознания? ^[2]^[3]
  - Проблема ментальной причинности : как именно ментальные состояния вызывают намеренные действия?
- Какова природа и механизм околосмертных переживаний ?
  - Как можно определить смерть? Может ли сознание существовать после смерти?
  - Если сознание генерируется активностью мозга, то как некоторые пациенты с физически поврежденным мозгом внезапно обретают краткий момент восстановления сознания перед смертью - феномен, известный как терминальная ясность ?
- Какие существа обладают сознанием?
  - Сознание животных : Какие животные или другие формы жизни обладают сознательным опытом?
  - Возможны ли философские зомби ?
  - Как можно проверить, есть ли у существа квалиа или нет?
Проблема репрезентации : как именно функционирует разум (или как мозг интерпретирует и представляет информацию о мире)? ^[4]
- Байесовский разум : Придает ли разум смысл миру, постоянно пытаясь делать прогнозы в соответствии с правилами байесовской вероятности ?
- Вычислительная теория разума : Является ли разум системой манипулирования символами , действующей по модели вычислений , подобной компьютеру?
- Коннекционизм : Можно ли объяснить разум с помощью математических моделей, известных как искусственные нейронные сети ?
- Воплощенное познание : влияет ли на познание организма все тело организма (а не просто его мозг), включая его взаимодействие с окружающей средой?
- Расширенный тезис о разуме : существует ли разум не только в мозге, но и функционирует во внешнем мире, используя физические объекты в качестве психических процессов ? Или точно так же, как протезы конечностей могут стать частью тела, рукописные заметки могут стать частью разума?
- Дуализм разума и тела : Отличается ли разум от тела?
- Модульность разума . Состоит ли разум из отдельных модулей, каждый из которых развился для решения конкретной эволюционной проблемы прошлого?
- Динамическая нейронаука : Является ли разум динамической системой ?

Ощущение, восприятие и движение

Восприятие :
- Как мозг преобразует сенсорную информацию в последовательные, частные восприятия?
- По каким правилам организовано восприятие?
- Какие особенности/объекты составляют наш опыт восприятия внутренних и внешних событий?
- Как интегрированы чувства ?
- Какова связь между субъективным опытом и физическим миром?

Обучение и память

Обучение и память :
- Где хранятся наши воспоминания и как их можно восстановить?
- Как можно улучшить обучение?
- В чем разница между явными и неявными воспоминаниями?
- Какая молекула отвечает за синаптическое мечение ?
Нейропластичность : насколько пластичен зрелый мозг?
Познание и решения :
- Как и где мозг оценивает ценность вознаграждения и усилия ( стоимость ) для модуляции поведения ?
- Как предыдущий опыт меняет восприятие и поведение?
- Каков вклад генетики и окружающей среды в функцию мозга?

Язык

Язык :
- Как это реализовано на нейронной основе?
- Что лежит в основе семантического значения ?
Овладение языком :
- Противоречие: овладение языком в младенчестве /овладение первым языком. Как младенцы могут изучать язык? Одна линия дебатов ведется между двумя точками зрения: психологическим нативизмом , т. е. языковой способностью каким-то образом «зашитой» в человеческом мозгу, и теориями языка, основанными на использовании , согласно которым язык возникает в результате взаимодействия мозга с окружающей средой и активируется общей склонностью к социальному взаимодействию и общению, абстрактному символическому мышлению, распознаванию образов и умозаключению.
- Основана ли способность человека использовать синтаксис на врожденных психических структурах или синтаксическая речь является функцией интеллекта и взаимодействия с другими людьми? Этот вопрос тесно связан с вопросами возникновения и усвоения языка.
- Существует ли устройство для овладения языком : насколько локализован язык в мозгу? Есть ли в мозге определенная область, отвечающая за развитие языковых способностей, или она локализована лишь частично?
- Какие фундаментальные причины объясняют, почему окончательные достижения в освоении второго языка обычно несколько отстают от способностей носителя языка , а успеваемость учащихся сильно различается?
- Каковы оптимальные способы достижения успешного овладения вторым языком ?
- Животные и язык : Сколько человеческого языка можно научить животных? Можно ли сказать, что какая часть общения животных имеет те же свойства, что и человеческий язык (например, композиционность птичьих криков как синтаксис )? ^[5]
- Какую роль играет языковая интуиция , как она формируется и как функционирует? Тесно ли это связано с воздействием уникального набора различных событий и их контекстов на протяжении всей личной жизни?
Лингвистическая относительность : Каковы отношения между грамматическими моделями и когнитивными привычками носителей разных языков? Тренирует ли использование языка или приучает носителей к определенным когнитивным привычкам, которые различаются у носителей разных языков? Являются ли эффекты лингвистической относительности вызванными грамматическими структурами или культурными различиями, которые лежат в основе различий в использовании языка.

Связь разума и тела

Свободная воля , особенно нейробиология свободной воли .
Спать :
- Какова биологическая функция сна?
- Почему мы мечтаем ?
- Каковы основные механизмы мозга?
- Как это связано с анестезией ?

Вычислительная нейробиология

Вычислительная теория разума : Каковы пределы понимания мышления как формы вычислений?
Вычислительная нейробиология :
- Насколько важно точное время появления потенциалов действия для обработки информации в неокортексе?
- Существуют ли канонические вычисления, выполняемые кортикальными столбцами?
- Как информация в мозге обрабатывается коллективной динамикой крупных нейронных цепей?
- Какой уровень упрощения подходит для описания обработки информации в мозгу?
- Что такое нейронный код?
Как действуют общие анестетики ?
Возникновение идей и эволюция интеллекта интуиция : Каковы законы и механизмы - возникновения новых ( инсайт , творческий синтез, , принятие решений , эврика ); развитие (эволюция) индивидуального разума в онтогенезе и т.д.?

См. также

Ссылки

^ Атманспачер, Харальд (2020), «Квантовые подходы к сознанию» , в Залте, Эдвард Н. (редактор), Стэнфордская энциклопедия философии (изд. летом 2020 г.), Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет , получено 12 апреля 2023 г.
^ Сейновски, Терренс Дж.; Хеммен, Дж. Л. Ван (2006). 23 задачи системной нейробиологии (PDF) . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-514822-0 .
^ Тонони, Джулио; Кох, Кристоф (2015). «Сознание: Здесь, там и везде?» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 370 (1668): 20140167. doi : 10.1098/rstb.2014.0167 . ПМЦ 4387509 . ПМИД 25823865 .
^ Вакариус, Габриэль; Вакариу, Михай (1 мая 2013 г.). «Проблемы с когнитивной нейронаукой» . Философия науки (17–2): 151–170. doi : 10.4000/philosophiascientiae.864 .
^ Сузуки, Тошитака Н.; Уиткрофт, Дэвид; Гриссер, Майкл (2018). «Комбинации криков у птиц и эволюция композиционного синтаксиса» . ПЛОС Биология . 16 (8): e2006532. doi : 10.1371/journal.pbio.2006532 . ПМК 6093598 . ПМИД 30110321 .

Внешние ссылки

Домашняя страница проекта «Человеческий мозг»
Дэвид Иглман (август 2007 г.). «10 неразгаданных загадок мозга» . Откройте для себя журнал .
Деннетт Д. (апрель 2001 г.). «Мы уже объясняем сознание?». Познание . 79 (1–2): 221–37. дои : 10.1016/S0010-0277(00)00130-X . ПМИД 11164029 . S2CID 2235514 .

[1] Атманспачер, Харальд (2020), «Квантовые подходы к сознанию» , в Залте, Эдвард Н. (редактор), Стэнфордская энциклопедия философии (изд. летом 2020 г.), Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет , получено 12 апреля 2023 г.

[2] Сейновски, Терренс Дж.; Хеммен, Дж. Л. Ван (2006). 23 задачи системной нейробиологии (PDF) . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-514822-0 .

[3] Тонони, Джулио; Кох, Кристоф (2015). «Сознание: Здесь, там и везде?» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 370 (1668): 20140167. doi : 10.1098/rstb.2014.0167 . ПМЦ 4387509 . ПМИД 25823865 .

[4] Вакариус, Габриэль; Вакариу, Михай (1 мая 2013 г.). «Проблемы с когнитивной нейронаукой» . Философия науки (17–2): 151–170. doi : 10.4000/philosophiascientiae.864 .

[5] Сузуки, Тошитака Н.; Уиткрофт, Дэвид; Гриссер, Майкл (2018). «Комбинации криков у птиц и эволюция композиционного синтаксиса» . ПЛОС Биология . 16 (8): e2006532. doi : 10.1371/journal.pbio.2006532 . ПМК 6093598 . ПМИД 30110321 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]