Нейробиология — наука , изучающая устройство, функционирование, развитие, генетику , биохимию , физиологию и патологию нервной системы . Изучение поведения является также разделом нейробиологии.

Изучение человеческого мозга является междисциплинарной наукой и включает в себя много уровней изучения, от молекулярного до клеточного уровня (отдельные нейроны), от уровня относительно небольших объединений нейронов до уровня больших систем, таких как кора головного мозга или мозжечок , а также на самом высоком уровне — уровне нервной системы в целом.

Нейробиологов несведущие люди часто путают с психологами . Нейробиология связана также с нейрофизиологией , которая изучает особенности протекания физиологических процессов в мозге человека и порождаемое ими изменение в высшей нервной деятельности .

История

Самое раннее исследование нервной системы относится к Древнему Египту . Трепанация , хирургическая практика для сверления, либо выскабливание дыры в черепе с целью лечения головных болей и психических расстройств , для снятия внутричерепного давления, была впервые записана во время неолита . Рукописи, датируемые 1700 годом до н. э., указывают на то, что египтяне имели некоторые познания о симптомах повреждения мозга .

В то время мозг называли «черепной начинкой». В Египте , начиная с позднего ^{[ уточнить ]} , мозг регулярно удалялся в рамках подготовки к мумификации . В то время считалось, что сердце является местом интеллекта . Согласно Геродоту , первый шаг мумификации состоял в том, чтобы «взять кривую железку и вместе с ней вывести мозг через ноздри, тем самым избавиться от его части, в то время как череп очищался от остальных частей путем ополаскивания различными настойками» .

Представление о том, что сердце было источником сознания , не оспаривалось до появления врача Гиппократа . Он считал, что мозг не только связан с ощущением, как и большинство специализированных органов (например, глаза, уши, язык), которые расположены в голове около мозга, но и также является местом интеллекта. Платон также предположил, что мозг был местом рациональной части души . Аристотель , однако, считал, что земля была центром интеллекта и что мозг регулировал количество тепла, исходимого от сердца . Это мнение считалось правильным до тех пор, пока врач Гален , последователь Гиппократа и врач гладиаторов , не заметил, что его пациенты теряли свои умственные способности, когда наносили урон их мозгу. Абу-ль-Касим аз-Захрави , Ибн Рушд , Авицeнна , Абу Марван Ибн Зухр , и Маймонид , действовавшие в средневековом мусульманском мире , описали ряд медицинских проблем, связанных с мозгом. В эпоху Ренессанса в Европе Андреас Везалий (1514—1564), Рене Декарт (1596—1650) и Томас Уиллис (1621—1675) также внесли свой вклад в развитие нейробиологии.

В первой половине XIX века , повреждая определённые участки головного мозга живых животных, описывал влияние этих повреждений на моторику , чувствительность и поведение. Исследования мозга стали более тонкими после задействования микроскопа и разработки Камилло Гольджи в 1873 году метода окрашивания нервных клеток : окрашивание определёнными соединениями металлов позволяет увидеть форму нейронов и конфигурацию их отростков. Его техника была использована Сантьяго Рамоном-и-Кахалем и привела к формированию «доктрины нейронов» ^{[ неизвестный термин ]} — гипотезы о том, что функциональной единицей мозга является нейрон . Гольджи и Рамон-и-Кахаль получили общую Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1906 году за их обширные наблюдения, описания и категоризации нейронов по всему мозгу. В то время как новаторская работа Луиджи Гальвани в конце 1700-х годов заложила основу для изучения электрической возбудимости мышц и нейронов. В конце XIX века , и Герман фон Гельмгольц продемонстрировали, что электрическое возбуждение нейронов предсказуемо повлияло на электрическое состояния соседних нейронов , а Ричард Катон обнаружил электрические явления в полушариях головного мозга кроликов и обезьян.

Параллельно с этим исследованием, работая с поврежденными мозгами пациентов, Поль Брока предполагал, что определённые области мозга ответственны за определённые функции. В то время выводы Брока рассматривались как подтверждение теории Франца Йозефа Галля о том, что речь локализована и что определённые психологические функции локализованы в определённых областях коры головного мозга . Эту гипотезу подтверждали наблюдения эпилептических пациентов, проведенные Джоном Хьюлингсом Джексоном , который правильно вывел организацию двигательной коры, наблюдая за прогрессированием судорог через тело. Карл Вернике далее развил теорию специализации конкретных структур мозга в понимании и производстве речи. Современные исследования с помощью методов нейровизуализации по-прежнему используют анатомические определения цитоархитектонических полей Бродмана (ссылаясь на изучение структуры клетки) с этой эпохи, продолжая показывать, что отдельные области коры активируются при выполнении конкретных задач .

В течение XX века нейробиология стала признаваться как самостоятельная академическая дисциплина сама по себе, а не как исследования нервной системы в других дисциплинах. Эрик Кандел и соавторы процитировали , и Штефана Куффлера . Риох начал интеграцию основных анатомических и физиологических исследований с клинической психиатрией в Институте исследований армии , начиная с 1950-х годов. В течение того же периода Шмитт основал исследовательскую программу по нейробиологии в отделе биологии Массачусетского технологического института, объединив в себе биологию, химию, физику и математику. Первый автономный отдел нейробиологии (затем называемый психобиологией) был основан в 1964 году в Калифорнийском университете . Затем последовал отдел нейробиологии Гарвардской медицинской школы , основанный в 1966 году Штефаном Куффлером.

Нейрохирург Уайлдер Пенфилд , занимавшийся хирургическим лечением эпилепсии , к середине XX века составил карту динамической локализации функций коры головного мозга . Во множество учебников вошла его схема, где изображена представимость различных органов человека в его головном мозгу .

Понимание нейронов и функции нервной системы становилось все более точным и молекулярным в течение XX века. Например, в 1952 году Алан Ллойд Ходжкин и Эндрю Хаксли представили математическую модель передачи электрических сигналов в нейронах гигантского аксона кальмара , которую они назвали « потенциалами действия », и как они инициируются и распространяются. В 1961—1962 годах и упростили модель Ходжкина-Хаксли в так называемой модели Фицхью-Нагумо . В 1962 году Бернард Кац смоделировал нейропередачу через пространство между нейронами, известное как синапс . Начиная с 1966 года Эрик Кандел и соавторы изучили биохимические изменения в нейронах, связанных с обучением и хранением памяти в Aplysia. В 1981 году Кэтрин Моррис и объединили эти модели в модели Морриса-Лекара. Такая все более количественная работа привела к появлению многочисленных моделей биологических нейронов.

Взаимосвязь когнитивной психологии и нейробиологии

Существует точка зрения ^{[ чья? ]} , согласно которой когнитивная психология и нейробиология в настоящее время развиваются параллельно, активно взаимодействуя друг с другом, но со временем когнитивная психология будет полностью редуцирована к нейробиологии. На основании теоретических и исторических аргументов ряд учёных и философов подвергает сомнению подобную возможность редукции когнитивной психологии к нейробиологии. При этом часть из них ^{[ кто? ]} , отстаивая теоретический и практический приоритет когнитивной психологии, утверждает, что достижения нейробиологии полностью иррелевантны по отношению к когнитивным моделям психики .

Канадский ученый Дональд Хебб в работе The Organization of Behaviour (1949) изложил широкое теоретическое видение, охватывающее многие аспекты нейробиологии .

См. также

• Нейрокомпьютерный интерфейс
• Когнитивная нейробиология
• Нервная система
• Нейрон
• Аксон
• Синапс
• Нейропсихология
• Нейромедиатор
• Нейроэтология
• Социобиология

Примечания

Литература

• Филиппов Д. С., Касьянов Е. Д. Вскрытие мозга: нейробиология психических расстройств // М.: АСТ, 2019. — 224 с. ISBN 978-5-17-118728-6 .
• Дубынин В. А. , Добрякова Ю. В. , Танаева К. К. Нейробиология и нейрофармакология материнского поведения // М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. — 191 с. ISBN 978-5-87317-950-3 .
• Кудрявцева Н. Н. Нейробиология агрессии: мыши и люди // Новосибирск: Наука-Центр, 2013. — 271 с., илл. ISBN 978-5-9554-0028-4 .
• Шеперд Г. Нейробиология. В двух томах. Пер. с англ. — М. : Мир, 1987.
• Фрит К. Мозг и душа. Пер. с англ. — М. : Corpus, 2012.
• Donald O. Hebb The Organization of Behaviour // 1949. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-36727-7 .
• Руни Энн . Мозг. От древних мифов к нейробиологии / в переводе А. С. Макояна // М.: АСТ, 2020. — 208 с. ISBN 978-5-17-114755-6 .
• Свааб Д. Ф. Wij zijn ons brein. Van baarmoeder tot Alzheimer / в переводе Д. В. Сильвестрова , под ред. И. Г. Кравцова: Мы — это наш мозг. От матки до Альцгеймера // М.: ИД Ивана Лимбаха, 2019. — 544 с. ISBN 978-5-89059-198-2 .
• Десалл Роб . Чувства. Нейробиология сенсорного восприятия / в переводе Т. Землеруб // М.: КоЛибри, 2021. — 368 с. ISBN 978-5-389-16547-2 .
• Маслэнд, Ричард. Masland R. H. / в переводе И. Евстигнеевой, под ред. О. В. Агеенковой: Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия = We Know It When We See It: What the Neurobiology of Vision Tells Us About How We Think. — М. : Альпина Паблишер, 2022. — 304 с. — ISBN 978-5-9614-7248-6 .

Ссылки

• Бевзюк Д. А. / УДК 616.89-008.444.9:612.825:612.821.8 // «Свiт медицини та бiологii». 2011 г., том 7, № 4. ISSN 2079-8334. — С. 16-19.