Computational Neurology and Psychiatry

ABSTRACT

The mysterious ways of the brain and mind have eluded great thinkers and scientists for centuries now . Indications of early, albeit vague, understanding of the intricate connections between the brain and the mind can be traced back to the Indo-Aryan settlers in the central Asian region, who would depict a third eye on the mid-forehead of figurines , an area that is now known to be the seat of the medial pre-frontal cortex (a brain structure that “reaches its greatest complexity in the primate brain” and is thought to play a central role in cognitive behaviour ). Such depictions convey a deep reverence and fear of the unknown realms of the mind, perhaps implying a belief in the superiority of ‘beings’ who can control the brain and the mind to foresee or predict. Indeed, early history is littered with evidence of many a battle won by the virtue of (superior) foresight and prediction capabilities of kings, queens and warlords. Fast forward to the 20th Century: Jeff Hawkins in “On Intelligence” argues that prediction is the basis of human intelligence . The term ‘intelligence’ is used here in context to the neocortical structure that is much larger in humans, making them ‘superior’ to all other creatures. The neocortex, in association with the sub-cortical structures, stores environmental and experiential information, termed as ‘memory’, which allows humans to learn and recall, and thus make predictions in time and space; this in turn facilitates fine skills such as language and art. Hawkin’s theory provides an integral mutual dependency between the evolved advancement in brain structure (large neocortex) and the advancement of memory and prediction, both of which are representations of the mind (intelligence).

INTRODUCTION

This book brings together diverse computational approaches to study disorders related to the brain and mind, i.e. disorders that fall into the medical fields of neurology, psychiatry, or both. The book starts off in chapter “Outgrowing Neurological Diseases: Microcircuits, Conduction Delay and Childhood Absence Epilepsy” with an introduction into the dynamical nature of the brain that is at the core of several neurological disorders. Milton et al. make a case study on Childhood Absence Epilepsy (CAE) as a dynamical disease caused by underlying channelopathy, i.e. disturbances in ion channels, that are often inherited. Most cases of CAE subside naturally with developmental changes accompanying the onset of adolescence, but the underlying neuronal correlates remain unknown.

چکیده

راه های رمز و راز مغز و ذهن اکنون اندیشمندان و دانشمندان بزرگ را برای قرن ها از بین برده اند. نشانه ای از اوایل، البته مبهم، درک درستی از اتصالات پیچیده بین مغز و ذهن را می توان به مهاجران هند و آریایی در منطقه آسیای مرکزی، که یک چشم سوم در اواسط پیشانی مجسمه به تصویر می کشد پیش بینی کرد، یک منطقه در حال حاضر شناخته شده است که صندلی قشر پیشانی پیشانی (ساختار مغز است که “به حداکثر پیچیدگی خود در مغز پرایمر می رسد” و فکر می کند که نقش مرکزی در رفتار شناختی). چنین تصاویری، یک احترام عمیق و ترس از قلمرو ناشناخته ذهن را به وجود می آورند، و شاید به اعتقاد به برتر بودن موجودات می انجامد که می توانند مغز و ذهن را برای پیش بینی یا پیش بینی کنترل کنند. در واقع، تاریخ اولیه با شواهدی از بسیاری از نبرد به دست آورده با توجه به (پیشی) پیش بینی و قابلیت پیش بینی پادشاهان، ملکه ها و جنگ سالاران پر شده است. پیش از میلاد به قرن بیستم: جف هاوکینز در “بر روی هوش” استدلال می کند که پیش بینی اساس هوش انسانی است. اصطلاح “هوش” در اینجا به معنای ساختار neocortical است که در انسان ها بسیار بزرگتر است و آنها را “برتر” نسبت به تمام موجودات دیگر مورد استفاده قرار می دهد. Neocortex، در ارتباط با ساختارهای زیر قشر، اطلاعات مغناطیسی و تجربی را ذخیره می کند، که به معنای “حافظه” است که به انسان اجازه می دهد تا یاد بگیرد و یادآوری کند و بنابراین در زمان و مکان پیش بینی می کند؛ این به نوبه خود مهارت های خوب مانند زبان و هنر را تسهیل می کند. نظریه هاوکین یک تداخل متقابل متقابل بین پیشرفت تکامل یافته در ساختار مغز (neocortex بزرگ) و پیشرفت حافظه و پیش بینی را فراهم می کند، که هر دو نماینده ذهن هستند (هوش).

مقدمه

این کتاب روش های محاسباتی متنوعی را برای مطالعه اختلالات مربوط به مغز و ذهن، یعنی اختلالاتی که به علوم پزشکی مغز و اعصاب، روانپزشکی یا هر دو می رسد، به ارمغان می آورد. این کتاب در فصل “پیشگیری از بیماری های عصبی: میکرو مدار، تاخیر در فرآیند و بیماری صرع در کودکی” آغاز می شود و مقدمه ای بر ماهیت دینامیکی مغز است که در هسته چندین اختلالات نورولوژیکی قرار دارد. میلتون و همکاران یک مطالعه موردی در مورد بیماری صرع در دوران کودکی (CAE) را به عنوان یک بیماری دینامیکی ناشی از کانالوپاتی زمینه ای، یعنی اختلالات در کانال های یونی که اغلب به ارث برده می شوند. اکثر موارد CAE به طور طبیعی با تغییرات رشد همراه با شروع نوجوانی رو به رو می شوند، اما همبستگی های عصبی پایه هنوز معلوم نیست.

Year: 2016

Publisher: SPRINGER

By : Péter Érdi ⋅ Basabdatta Sen Bhattacharya, Amy L. Cochran