Neurověda

Kresba buněk v kuřecím mozečku od S. Ramóna y Cajala, kolem 1905

Neurověda je obor, který se věnuje vědeckému studiu nervového systému. Společnost pro neurovědu byla založena v roce 1969, ale studium mozku začalo už dávno. Takové studie zahrnují strukturu, funkci, evoluční historii, vývoj, genetiku, biochemii, fyziologii, farmakologii, informatiku, výpočetní neurovědu a patologii nervového systému. Tradičně je vnímána jako obor biologických věd.

V poslední době však došlo k nárůstu konvergence zájmu z mnoha příbuzných oborů, včetně kognitivní a neuropsychologie, počítačové vědy, statistiky, fyziky, filozofie a medicíny.

Rozsah neurovědy se nyní rozšířil o jakékoli systematické vědecké experimentální a teoretické zkoumání centrálního a periferního nervového systému biologických organismů. Empirické metodiky používané neurovědci byly enormně rozšířeny, od biochemické a genetické analýzy dynamiky jednotlivých nervových buněk a jejich molekulárních složek až po zobrazovací reprezentace percepčních a motorických úkolů v mozku. Mnohému nedávnému teoretickému pokroku v neurovědě napomohlo využití výpočetního modelování.

Vědecké studium nervových systémů prošlo ve druhé polovině dvacátého století výrazným nárůstem, především díky revolucím v molekulární biologii, elektrofyziologii a výpočetní neurovědě. Je možné velmi podrobně porozumět složitým procesům, které se odehrávají v rámci jednoho neuronu. Jak sítě neuronů produkují intelektuální chování, poznávání, emoce a fyziologické reakce, je však dosud málo pochopeno.

Nervový systém se skládá ze sítě neuronů a dalších podpůrných buněk (například gliových buněk). Neurony tvoří funkční okruhy, z nichž každý je zodpovědný za specifické úkoly chování na úrovni organismu. Neurologie tak může být studována na mnoha různých úrovních, od molekulární úrovně přes buněčnou úroveň až po systémovou úroveň až po úroveň kognitivní.

Na molekulární úrovni patří mezi základní otázky, kterými se zabývá molekulární neurověda, mechanismy, kterými neurony vyjadřují molekulární signály a reagují na ně, a způsob, jakým axony vytvářejí složité vzorce konektivity. Na této úrovni se používají nástroje z molekulární biologie a genetiky k pochopení toho, jak se neurony vyvíjejí a umírají a jak genetické změny ovlivňují biologické funkce. Značný zájem vzbuzuje také morfologie, molekulární identita a fyziologické vlastnosti neuronů a jejich vztah k různým typům chování. (Na fyziologické a kognitivní úrovni se řeší způsoby, jakými jsou neurony a jejich spojení modifikovány zkušeností.)

Na buněčné úrovni jsou základními otázkami, kterými se buněčná neurověda zabývá, mechanismy toho, jak neurony zpracovávají signály fyziologicky a elektrochemicky. Zabývají se tím, jak jsou signály zpracovávány dendrity, somami a axony a jak jsou neurotransmitery a elektrické signály využívány ke zpracování signálů v neuronu.

Doporučujeme:  Joseph Rychlak

Parasagitální MRI hlavy u pacienta s benigní familiární makrocefalií.

Na kognitivní úrovni se kognitivní neurověda zabývá otázkami, jak jsou psychologické/kognitivní funkce produkovány nervovými obvody. Vznik výkonných nových měřicích technik, jako je neurozobrazování (např. fMRI, PET, SPECT), elektrofyziologie a lidská genetická analýza v kombinaci se sofistikovanými experimentálními technikami z kognitivní psychologie, umožňuje neurovědcům a psychologům řešit abstraktní otázky, jako je, jak jsou lidské poznávání a emoce mapovány na konkrétní nervové obvody.

Neurověda se také začíná spojovat se sociálními vědami a vzkvétající interdisciplinární obory neuroekonomie, teorie rozhodnutí, sociální neurovědy se začínají zabývat některými z nejsložitějších otázek zahrnujících interakce mozku s prostředím.

Neurověda obecně zahrnuje všechny vědecké studie týkající se nervového systému. Psychologie, jako vědecké studium duševních procesů, může být považována za dílčí obor neurovědy, i když někteří teoretici mysli/těla tvrdí, že definice jde opačným směrem – že psychologie je studium duševních procesů, které lze modelovat mnoha jinými abstraktními principy a teoriemi, jako je behaviorismus a tradiční kognitivní psychologie, které jsou nezávislé na základních nervových procesech. Termín neurobiologie je někdy používán zaměnitelně s neurovědou, i když první z nich odkazuje na biologii nervového systému, zatímco druhý odkazuje na vědu o duševních funkcích, které tvoří základ základních nervových obvodů. Nobelův laureát Eric Kandel v knize Principy neurovědy tvrdí, že kognitivní psychologie je jednou z pilířových disciplín pro pochopení mozku v neurovědě.

Neurologie a psychiatrie jsou lékařské specializace, které se specificky zabývají onemocněními nervového systému. Tyto termíny také odkazují na klinické obory zahrnující diagnostiku a léčbu těchto onemocnění. Neurologie se zabývá onemocněními centrálního a periferního nervového systému, jako je amyotrofická laterální skleróza (ALS) a mozková mrtvice, zatímco psychiatrie se zaměřuje na poruchy chování, kognitivních a emocionálních poruch. Hranice mezi těmito dvěma obory se v poslední době stírají a lékaři, kteří se specializují na jeden z nich, zpravidla absolvují školení v obou oborech. Jak neurologie, tak psychiatrie jsou silně ovlivněny základním výzkumem v neurovědě.

Integrační neurověda vytváří spojení napříč těmito specializovanými oblastmi zájmu.

Doporučujeme:  Zásady sdružování

Důkazy o trepanaci, chirurgické praxi buď vrtání nebo škrábání otvoru do lebky s cílem vyléčit bolesti hlavy nebo duševní poruchy nebo zmírnit kraniální tlak, prováděné na pacientech pocházejí z neolitu a byly nalezeny v různých kulturách po celém světě. Rukopisy z roku 5000 př. n. l. [Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text] naznačovaly, že Egypťané měli nějaké znalosti o příznacích poškození mozku.

První názory na funkci mozku ji považovaly za jakousi „kraniální nádivku“. V Egyptě, od pozdní Střední říše, byl mozek pravidelně odstraňován v rámci příprav na mumifikaci. V té době se věřilo, že srdce je sídlem inteligence. Podle Hérodota, během prvního kroku mumifikace: „Nejdokonalejší praxí je získat železným hákem co nejvíce z mozku, a na co háček nedosáhne, je smícháno s drogami.“[Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text]

V al-Andalusu vyvinul Abulcasis, otec moderní chirurgie, materiální a technické návrhy, které se stále používají v neurochirurgii. Averroes naznačil existenci Parkinsonovy choroby a přisoudil sítnici vlastnosti fotoreceptorů. Avenzoar popsal meningitidu, intrakraniální tromboflebitidu, mediastinální nádory a přispěl k moderní neurofarmakologii. Maimonides psal o neuropsychiatrických poruchách a popisoval vzteklinu a intoxikaci rulíkem. Jinde ve středověké Evropě také Vesalius (1514-1564) a René Descartes (1596-1650) několikrát přispěli k neurovědě.

Studie mozku se staly sofistikovanějšími po vynálezu mikroskopu a vývoji barvicí procedury Camilla Golgiho během konce 90. let 19. století, která používala sůl stříbrného chromátu k odhalení složitých struktur jednotlivých neuronů. Jeho techniku použil Santiago Ramón y Cajal a vedl k vytvoření neuronové doktríny, hypotézy, že funkční jednotkou mozku je neuron. Golgi a Ramón y Cajal se v roce 1906 podělili o Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za rozsáhlá pozorování, popisy a kategorizace neuronů v celém mozku. Hypotézy neuronové doktríny byly podpořeny experimenty po Galvaniho průkopnické práci v oblasti elektrické dráždivosti svalů a neuronů. Koncem 19. století DuBois-Reymond, Müller a von Helmholtz ukázali, že neurony jsou elektricky dráždivé a že jejich aktivita předvídatelně ovlivňuje elektrický stav sousedních neuronů.

Souběžně s tímto výzkumem práce s pacienty s poškozeným mozkem Paula Brocy naznačila, že určité oblasti mozku jsou zodpovědné za určité funkce. V té době byly Brocovy nálezy považovány za potvrzení teorie Franze Josepha Galla, že jazyk je lokalizován a určité psychologické funkce jsou lokalizovány v mozkové kůře. Lokalizace hypotézy funkce byla podpořena pozorováním epileptických pacientů prováděným Johnem Hughlingsem Jacksonem, který správně odvodil organizaci motorické kůry tím, že sledoval průběh záchvatů v těle. Wernicke dále rozvinul teorii specializace specifických struktur mozku na porozumění a produkci jazyka. Moderní výzkum stále používá Brodmannovy cytoarchitektonické (odkazující na studium buněčné struktury) anatomické definice z této doby, aby nadále ukazoval, že odlišné oblasti kůry jsou aktivovány při provádění specifických úkolů.

Doporučujeme:  Benigní fascikulační syndrom

Současné aktivity v oblasti vzdělávání a výzkumu v oblasti neurovědy lze velmi zhruba rozdělit do následujících hlavních oborů, a to na základě předmětu a rozsahu zkoumaného systému i odlišných experimentálních či studijních přístupů. Jednotliví neurovědci však často pracují na otázkách, které zasahují do několika odlišných podoborů.

Poznámka: V 90. letech zavedl neurovědec Jaak Panksepp termín „afektivní neurověda“, aby zdůraznil, že výzkum emocí by měl být oborem neurověd, odlišitelným od blízkých oborů, jako je kognitivní neurověda nebo behaviorální neurověda. V poslední době byl sociální aspekt emočního mozku integrován do toho, co se nazývá „sociálně-afektivní neurověda“ nebo jednoduše sociální neurověda.

Byly také zveřejněny některé výzkumy, které argumentují, že některé fair play a Zlaté pravidlo mohou být uvedeny a zakořeněny z hlediska neurovědeckých a neuroetických principů.

Spojenecká a překrývající se pole

Neurověda se svou velmi interdiciplinární povahou překrývá s mnoha různými tématy a zahrnuje je. Níže je uveden seznam souvisejících témat a oborů.

Affektivní neurověda ·
Behaviorální neurologie ·
Behaviorální genetika ·
Behaviorální neurověda ·
Rozhraní mozek-počítač ·
Chronobiologie ·
Klinická neurofyziologie ·
Klinická neurověda ·
Kognitivní neurověda ·
Výpočetní neurověda ·
Connectomics ·
Vzdělávací neurověda ·
Vývoj nervových systémů ·
Imaging genetics ·
Integrační neurověda ·
Molekulární buněčné poznání ·
Neurální vývoj ·
Neurální inženýrství ·
Neurální síť (umělá i biologická) ·
Neuroanatomie ·
Neurobioengineering ·
Neurobiologie ·
Neurobiotika ·
Neurokardiologie ·
Neurochemie ·
Neurochip ·
Neurodegeneration ·
Neurodevelopmentální poruchy ·
Neurodiversita ·
Neuroekonomika ·
Neuroembryologie ·
Neuroendokrinologie ·
Neuroepidemiologie ·
Neuroethika ·
Neuroethologie ·
Neurogastroenterologie ·
Neurogenetika ·
Neuroimaging ·
Neuroimunologie ·
Neuroinformatika ·
Neurointenzivní péče ·
Neurolinguistika ·
Neurologie ·
Neurometrie ·
Neuromodulace ·
Neuromonitoring ·
Neurooncology ·
Neurooftalmologie ·
Neuropatologie ·
Neuropharmakologie ·
Neurofilosofie ·
Neurofyzika ·
Neurofyziologie ·
Neuroplasticita ·
Neuroprostetika ·
Neuropsychiatrie ·
Neuropsychologie ·
Neuroradiologie ·
Neuroregenerace ·
Neurorehabilitace ·
Neurorobotika ·
Neurochirurgie ·
Neurotechnologie ·
Neurotologie ·
Neurotoxin ·
Neurotransmitter ·
Neurovirologie ·
Psychiatrie ·
Smyslová neurověda ·
Sociální neurověda ·
Systémová neurověda