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神経科学とは何ですか?

神経科学は、神経系がどのように発達するか、その構造、およびそれが何をするかの研究です。

神経科学者は、脳とその行動や認知(思考)機能への影響に焦点を当てています。彼らはまた、人々が神経系、精神系および神経発達障害を有する場合に、神経系に何が起こるかを調べる。

概要

[白い背景に脳のイラスト]

神経科学は伝統的には生物学の細分化として分類されてきました。最近では、数学、言語学、工学、コンピュータサイエンス、化学、哲学、心理学、医学などの他の分野と緊密に連携する学際的な学問です。

神経科学は神経生物学と同じことを意味すると言う人もいます。しかし、神経生物学は神経系の生物学を見ていますが、神経科学は神経系と関係しています。

神経科学者は、今日よりもずっと広い範囲の分野に関わっています。彼らは、神経系の細胞、機能、進化、計算、分子、細胞、および医学の側面を研究しています。

歴史

古代エジプト人は知性の座が心の中にあると考えました。この信念のために、ミイラ化の過程で、彼らは脳を取り除いて、体の中に心臓を残すでしょう。

脳の初期の著作は、紀元前1700年にEdwin Smith Surgical Papyrusで発見されました。 「頭脳」という言葉は、頭部の傷を有する2人の人の症状、診断、および可能性のある結果 – 頭蓋骨の複合骨折を記述するときに8回言及される。

Alcmaeon(紀元前500年頃) – 古代ギリシャで脳の様々な意見が出始めた。ピタゴラスの学生であると信じられていたAlcmaeonは、脳は心がどこにあるのかと書いています。彼はおそらく歴史の中でこのアイデアを書面で表現した最初の人物でした。ヒポクラテスは、脳が知性の座であるとすぐに続いた。

アリストテレス(紀元前384-322年) – ギリシャの哲学者であり、ポリマートであり、脳が血液冷却機構であり、心臓が知性の座であると言って、わずかに外れた。彼は、より大きな脳が熱血を冷やし、熱血を予防するため、人間は動物よりも合理的に行動すると主張した。

HerophilusとErasistratus(紀元前300〜240年頃) – ギリシャの医師であるカルセドニアのHerophilusと、ギリシャの解剖学者で王立医師であるCeosのErasistratusは、脳と神経系の解剖学にかなりの貢献をしたことが知られています。残念なことに、彼らの著作は失われました – 私たちは、二次的な情報源を通して彼らの貢献について知っています。

ローマで働いていたギリシャ人の解剖学者、ペルガモンのガーレン(129〜200)は、大脳は感覚が柔らかいために処理された場所で、小脳は脳よりも密度が高いため筋肉を制御していると語った。

[顕微鏡を持つ近代的な女性科学者]

顕微鏡(1590年代)は、おそらく1590年にオランダで発明されたもので、脳をより深く理解することができました。

ゴルジ(Golgi、1843-1926) – 1980年代後半に、イタリアの医師、病理学者、科学者であったGamillo Golgiは、単一のニューロンがどのように見えるかを示すためにクロム酸塩を使用しました。

スペインの病理学者、組織学者、神経科学者サンティアゴ・ラモン・カザール(1852-1934)は、ゴルギの研究をさらに発展させ、ニューロンの教義を形成しました。これは、ニューロンが脳の機能単位であるという仮説です。 1906年、GolgiとCajalは脳におけるニューロンの広範な研究と分類のためにノーベル生理学または医学賞を共同で受賞しました。

ヘルマン・フォン・ヘムホルツ(Hermann von Hemholtz、1821-1894) – 19世紀末に、ドイツの医師で物理学者であり、他の科学者たちとともに、ニューロンの電気的興奮性と隣接ニューロンの電気的状態がどのように影響を受けているかを実証した電気的に刺激されたニューロンによって。

フランスの医師、外科医、解剖学者、人類学者であるPierre Paul Broca(1824-1880)は、脳の損傷を受けた患者に取り組みました。彼は、脳の異なる領域が特定の機能に関わっているという結論に達しました。

てんかん患者を観察した英語の神経学者John Hughlings Jackson(1835-1911)は、身体の発作進行を見ながら運動皮質がどのように組織されたかを研究した。

Carl Wernicke(1848-1905) – ドイツの医師、解剖学者、精神科医、神経病理学者で、脳の特定の部分が言語の理解と発声を担当していると信じていました。

1950年代以降、神経系の科学的研究は、計算神経科学、電気生理学、分子生物学などの他の分野で進歩したことを主な理由に、大きな進歩を遂げました。

神経科学者は、神経系の構造、機能、発達、異常、および変化する方法を研究することができました。

主要な枝

神経科学の以下の枝は、以下の分野で広く分類することができる(神経科学者は通常、同時に複数の枝をカバーする)。

[脳スキャンを見ている神経学者]

  • 効果的な神経科学 – ほとんどの場合、研究は実験動物で行われ、ニューロンがどのように感情に関連して行動するかを調べます。
  • 行動神経科学 – 行動の生物学的基礎の研究。脳が行動にどのように影響するかを見る。
  • 細胞ニューロサイエンス – 細胞レベルでのその形態および生理学的特性を含むニューロンの研究。
  • 臨床的神経科学 – 神経系の障害を見ていますが、例えば精神医学は心の障害を見ています。
  • 認知神経科学(Cognitive Neuroscience) – 人間に存在する高次認知機能とその基礎神経基礎の研究。認知神経科学は、言語学、心理学、および認知科学から引き出される。認知神経科学者は、行動/実験または計算/モデリングという2つの幅広い方向をとることができ、神経の観点から認知の本質を理解することを目的としています。
  • 脳機能のシミュレーションとモデリングにコンピュータを使用し、脳機能を研究するために数学、物理学、その他の計算フィールドから技術を適用することを試みる計算神経科学 – 脳をどのように計算するかを理解しようとする。
  • 文化的神経科学 – 信念、慣習、文化的価値観が、脳、心、遺伝子を異なる時期にどのように形づくって整形するかを調べます。
  • 発達神経科学 – 細胞系で神経系がどのように発達するかを調べます。どのような根本的なメカニズムが神経発達に存在するか。
  • 分子神経科学 – 神経系における個々の分子の役割の研究。
  • ニューロエンジニアリング – 神経システムの理解、交換、修復、または改善のためのエンジニアリング技術の使用。
  • Neuroimaging – 脳に集中する医用イメージングの一部門。神経イメージングは​​、疾患を診断し、脳の健康状態を評価するために使用されます。それはまた、脳の研究、それがどのように働くか、そして様々な活動が脳にどのように影響を与えるかにも有用であり得る。
  • Neuroinformatics – 脳を理解し、病気を治療するために、神経科学のすべての分野にデータを統合します。ニューロインフォマティクスには、データの取得、情報の共有、公開、保存、分析、モデリング、シミュレーションが含まれます。
  • 神経言語学 – 脳内のどのような神経機構が言語の獲得、理解、発話を制御するかを研究する。
  • 神経生理学 – 脳とその機能の関係、および身体の部分とそれらの相互関係の様子を調べます。神経系がどのように機能し、電極、光感受性チャネル、またはイオン感受性色素または電位感受性色素を用いた刺激などの生理学的技術を用いるかについての研究。
  • 古生物学 – 化石を使った古代の脳の研究。
  • 社会的神経科学 – これは生物学的システムが社会的プロセスと行動をどのように実施するかを理解することに専念した学際的な分野です。社会的神経科学は、社会的行動の理論に情報を提供し、精緻化するための生物学的概念と方法を収集する。それは、社会的および行動的概念およびデータを使用して、神経組織および機能理論を精緻化する。
  • システム神経科学 – CNS(中枢神経系)内のデータフローの経路をたどり、そこで進行中の処理の種類を定義しようとします。それはその情報を用いて行動機能を説明する。

最近の神経科学の発展を調べるには、神経科学のセクションをご覧ください。

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