Какая наука изучает нервную систему

Нейробиология изучает нервную систему человека и животных, рассматривая вопросы устройства, функционирования, развития, физиологии, патологии нервной системы и мозга. Нейробиология – очень широкая научная область, охватывающая многие направления, например, нейрофизиологию, нейрохимию, нейрогенетику. Нейробиология тесно соприкасается с когнитивными науками, психологией, и оказывает все большее влияние при исследовании социо-психологических явлений.

Изучение нервной системы в целом и мозга в частности может проходить на молекулярном или клеточном уровне, когда исследуется строение и функционирование отдельных нейронов, на уровне отдельных скоплений нейронов, а также на уровне отдельных систем (кора головного мозга, гипоталамус и т.д.) и всей нервной системы в целом, включая и головной мозг, и спинной, и всю сеть нейронов в организме человека.

Ученые-нейробиологи могут решать совершенно разные задачи и отвечать, порой, на самые неожиданные вопросы. Как восстановить работу мозга после перенесенного инсульта и какие клетки в ткани мозга человека оказывали влияние на его эволюцию – все эти вопросы в компетенции нейробиологов. А еще: почему кофе бодрит, почему мы видим сны и можно ли управлять ими, как гены определяют наш характер и строение психики, как работа нервной системы человека влияет на восприятие вкусов и запахов, и многие-многие другие.

Одним из перспективных направлений исследований в нейробиологии сегодня является изучение связи сознания и действия, то есть, как мысль о совершении действия приводит к его совершению. Эти разработки являются базой для создания принципиально новых технологий, о которых мы сейчас в принципе не догадываемся или таких, которые начинают усиленно развиваться. Примером таковых можно назвать создание чувствительных протезов конечностей, которые могут полностью восстановить функционал потерянной конечности.

Тем для изучения в нейробиологии, несмотря на множество исследований в этой области и повышенный интерес со стороны научного сообщества, меньше не становится. Поэтому еще нескольким поколениям ученых предстоит разгадывать загадки, которые таит в себе человеческий мозг и нервная система.

Нейробиолог – это ученый, который работает в одной из областей нейробиологии. Он может заниматься фундаментальной наукой, то есть проводить исследования, наблюдения и эксперименты, формируя новые теоретические подходы, находя новые общие закономерности, которые могут объяснить происхождение частных случаев. В этом случае ученый интересуется общими вопросами о строении мозга, особенностях взаимодействия нейронов, изучает причины возникновения неврологических заболеваний и т.д.

С другой стороны ученый может посвятить себя практике, решая, как применить известные фундаментальные знания для решения конкретных задач, например, при лечении заболеваний, связанных с нарушениями работы нервной системы.

Ежедневно специалисты сталкиваются с решением следующих вопросов:

1. как работает мозг и нейронные сети на разных уровнях взаимодействия, от клеточного до системного уровней;

2. как можно достоверно измерить реакции мозга;

3. какие связи, функциональные, анатомические и генетические, можно проследить в работе нейронов на разных уровнях взаимодействия;

4. какие из показателей работы мозга можно считать диагностическими или прогностическими в медицине;

5. какие лекарственные средства надо разрабатывать для лечения и протекции патологических состояний и нейродегенеративных заболеваний нервной системы.

Как стать специалистом?

Узнайте больше о возможных программах подготовки к профессии еще в школьном возрасте.

Проценты отражают распределение специалистов с определенным уровнем образования на рынке труда. Ключевые специализации для освоения професии отмечены зеленым цветом.

Работа с информацией. Навыки поиска, обработки и анализа полученной информации
Комплексный подход к решению проблем. Умение видеть проблему комплексно, в контексте и, исходя из этого, подбирать необходимый пул мер для ее решения
Программирование. Навыки написания программного кода и его отладки
Наблюдения. Навыки проведения научных наблюдений, регистрации полученных результатов и их анализа
Естественнонаучные навыки. Умение применять знания в области естественных наук при решении профессиональных задач
Научно-исследовательские навыки. Умение проводить исследования, ставить эксперименты, собирать данные
Математические навыки. Умение применять математические теоремы и формулы при решении профессиональных задач
Системная оценка. Умение выстроить систему для оценивания какого-либо явления или объекта, выбрать индикаторы оценки и по ним провести оценивание

Аналитическое мышление. Способности к проведению анализа и прогнозированию ситуации, получению выводов на основе имеющихся данных, установлению причинно-следственных связей
Критическое мышление. Способность мыслить критически: взвесить все "за" и "против", слабые и сильные стороны каждого подхода к решению проблемы и каждого возможного результата
Математические способности. Способности к математике и точным наукам, понимание логики математических положений и теорем
Обучаемость. Способность быстро усваивать новую информацию, применять ее в дальнейшей работе
Усвоение информации. Способность быстро воспринимать и усваивать новую информацию
Гибкость мышления. Способность оперировать несколькими правилами одновременно, комбинировать их, выводить наиболее актуальную модель поведения
Открытость новому. Способность быть на волне появления новой технической информации и знаний, связанных с работой
Визуализация. Создание в воображении детальных образов тех объектов, которые необходимо получить по результатам работы
Упорядочивание информации. Способность организовать данные, информацию, а также вещи или действия в определенном порядке в соответствии с определенным правилом или набором правил
Внимательность к деталям. Способность концентрироваться на деталях при выполнении задач
Память. Способность быстро запоминать значительные объемы информации

Обязательные этапы дополнительного образования для освоения профессии закрашены зеленым цветом.

Профессия в лицах

Где работать?

Интересные факты

Видео о профессии

Почему мышление не сводится к функциям мозга

Нейрон — уникальная по своему строению клетка.
Нейрон является дискретной и функциональной единицей нервной ткани. Нейроны могут объединятся в функциональные системы.
Нейроны связаны большим количеством связей со всеми клетками организма.
В общем виде нейрон состоит из аксона и дендрида, на конце которого находится синапс, отвечающий за взаимодействие с другими нейронами.
Изучение химической структуры и обмена веществ в нейронах представляет большие затруднения — слишком много связей друг с другом и с другими клетками, быстрая реакция взаимодействия (иногда в течение тысячных долей секунды). При этом можно сказать, что нейроны наиболее совершенны по сравнению с другими клетками в отношении синтеза белков и обеспечения своей работоспособности. Также нейроны потребляют около четверти всего кислорода в организме в спокойном состоянии и около 50% в стрессовых ситуация (при этом весь объём кислорода в нервной ткани может быть использован за 10 секунд), постоянно нуждаются в углеводах (в большей степени в глюкозе и гликогене), содержат мало жиров.
Взаимодействие между нейронами происходит в синапсах, которые могут передавать сигнал двумя способами: электрическим и химическим.

Основные положения нейронной доктрины и дальнейшие исследования раскрыли структуры этих клеток и их взаимодействие между собой, за что спасибо этим и другим учёным:

С другой стороны, химический способ взаимодействия нейронов не требует быстрой реакции, но является более разнообразным в своём воздействии на организм: адреналин, дофамин, серотонин — многие знают о воздействии этих веществ на наше настроение и самочувствие. В организме человека электрический тип взаимодействия составляет всего лишь 1%, то есть можно утверждать, что эволюция организма нашего типа идёт в сторону более сложных и многовариантных реакций.

Проблематика нейробиологии заключается в том, чтобы строго редуцировать психическую, душевную деятельность к функциям мозга и найти в них детерминированное описание этой деятельности.

Пока есть два способа исследовать работу мозга. Первый — функциональная магнитно-резонансная томография. За счёт неё можно регистрировать изменения кровоснабжения в мозге, либо диффузию молекул воды в диффузионных МРТ — методы довольно несовершенны. Второй — исследования мёртвого мозга. Метод ещё более ущербен, ибо даёт понимание только структуры мозга. Помимо работы мозга и нервной системы мы можем исследовать химическую структуру и воздействие нейромедиаторов на организм — как раз они изучены более всего. Информацию о последних исследованиях вы легко можете найти на сайтах исследовательских лабораторий (одна из самых крупных в Стэнфорде), либо почитать в Nature.

Согласно этим методам исследования мы имеем следующие аргументы в пользу нейробиологических теорий сознания:

Когда вы читаете в статьях, что такая-то часть мозга отвечает за то-то и мозг реагирует так-то, то всегда нужно помнить:

это определяется только изменением кровообращения, то есть одним неточным фактором;
это не свойство конкретных нейронов, потому что они могут изменять свою функцию;
происходящее химические изменения ничего не говорят о механизме работы нейронов и потому интересны, но пока бесполезны.

Как заметил один доктор нейробиологии — в сущности, мы и внутричерепное давление можем измерять только косвенно и неточно. В целом, доводы выглядят внушительно, однако, как признаётся сам Крис Фрит, они пока никак не подводят к сознанию и не описывают субъективный уникальный опыт. Мне же важно показать, что и не приведут, потому что выбраны ущербные механистические методы исследования.

Проанализировав вышеописанные наблюдения, мы видим два существенных ограничения.

Проблематика воображения является одной из важнейших в философии, поэтому я не буду давать точное определение, но отмечу, что под воображением здесь понимается принципиальная возможность производить как минимум четыре акта: менять своё представление о мире, мыслить о себе самом, осуществлять научные открытия, воссоздавать формы реальности в искусстве.

Соблазнительной выглядит идея продолжить изучение биохимической структуры нейронов существующими методами в надежде найти новые связи или загадочный нейрон самосознания. Очарование от такого подхода возникает из-за многообразия наглядного материала, но здесь есть серьёзное логическое нарушение, рождённое механицизмом — невозможно исследовать ни одну материальную структуру без учёта этапов её формирования. В физике данные этапы можно ограничить конкретным контекстом эксперимента, но этот подход абсолютно непригоден для изучения органических структур, в чём и была великая заслуга Дарвина. Но современная нейробиология (наверное, чувствуя свою ущербность перед физиками) как раз пытается исследовать нервную систему в очень ограниченном контексте и влиять на формировавшийся многими тысячелетиями мозг таблеточками. Нужно уйти от механицизма и использовать другую логику.

Наша примитивная логика — есть логика твёрдых неизменных предметов.

Исходя из указанного замечания, Бергсон показывает, что представление о мозге буквально и бездумно копирует логику твёрдых неизменных предметов, сформированных в примитивном опыте. То есть мы не представляем мозг в соответствии с его уникальными законами и его уникальной историей появления, а наделяем мёртвую желейную массу в нашей голове свойствами интеллекта, точно так же как древние шаманы наделяли камень на ожерелье силой духов.

Сегодняшнее представление о мозге буквально копирует логику твёрдых неизменных предметов.

В противоположность такой логике Бергсон предлагает более сложную логику длительности в изучении нервной деятельности, которая была осуществлена в эволюционной теории. Эволюция — это и есть органическая длительность по Бергсону, реализующая в своей материальности средства выживания, а универсальным остаётся лишь жизненный порыв. Эволюция может двигаться в разных направлениях и откатываться назад, ни одна форма не является предпочтительнее другой — это разные пути единого порыва жизни, отражающегося во всех организмах. Далее Бергсон указывает на те же наблюдения, что мы уже видели у нейробиологов: весь организм как будто работает на поддержание нервной деятельности, потому что мозг потребляет больше всего энергии и в стрессовых ситуациях функция отдельных органов нивелируется в пользу нервной системы.

Наша нервная система сообразуются с принципами борьбы.

Повторюсь: наша нервная система сообразуется с принципами телесной животной борьбы, потому что таков конкретный путь эволюции нашего организма. Мы, если можно так выразиться, затачивались на задачи мускульного противостояния и неудивительно, что наш организм согласно классическим принципам эволюции достиг имеющейся формы — это прекрасно видно на результатах исследований нейробиологов. Но осуществление конкретного плана не есть сам сложный механизмы мышления, который содержит этот и множество других планов как потенциальные возможности — это одни из важнейших выводов Бергсона.

У меня был великий соблазн выдвинуть более детальные аргументы по каждому положению нейробиологии, но это бессмысленно и утомит читателя, ибо противоречия имеют общий наукообразующий характер и без их разрешения нет смысла двигаться дальше:

Я твёрдо убеждён в следующем: при изучении мозга изначально выбран ущербный механистический метод изучения, как будто мы изучаем материальный застывший объект и потому на этом поле исследования есть место только примитивным рефлексам и первичному восприятию взаимодействия с окружающей средой — это главный тупик современной нейробиологии.

Чего не хватает нейробиологии, чтобы продвинутся дальше? Для начала нужно отвлечься от томографов и посмотреть в сторону побуждающих импульсов к формированию такой формы организма, какой мы имеем. Далее найти правильный метод исследования и избавиться от суеверий: например, будто наше восприятие настолько объективно, насколько мы думаем. Я вижу путь в изучении воображения у разных организмов более перспективным для понимания эволюционных основ мышления, потому именно в воображении мы наблюдаем ту же творческую мотивацию к созиданию, которую нам даёт и эволюционные исследования.

Как и всегда, я пишу эту статью исключительно с одной целью — показать, что эта концепция никак не касаются проблематики мышления. Говорить, что нейробиология хоть как-то описывает работу мышления — это заниматься пустой болтовнёй или пытаться найти лёгкий путь к осознанию самого сложного феномена нашей жизни.

Трагедия заключается в том, что даже умные люди верят этому, убивая многообразие своего мышления таблетками и примитивным концепциям.

Вклад в этот процесс вносили не только ученые. В 1848 году американский строитель Финеас Гейдж, работая на прокладке железной дороги, получил страшную травму: металлический штырь вошел в его череп под глазницей, а вышел — на границе лобной и теменной костей. Однако мужчина относительно благополучно прожил потом больше десяти лет. Правда, знакомые утверждали, что в результате инцидента он изменился — например, стал как будто более вспыльчивым. И хотя в этой истории есть немало белых пятен, она в свое время вызвала бурную дискуссию о функциях различных зон мозга.

В наши дни изучение мозга — вотчина не одной, а множества отраслей наук. Нейробиология занимается вопросами, связанными с работой рецепторов. Нейрофизиология — особенностями протекания физиологических процессов в мозге. Психофизиология — соотношением мозга и психики. Нейрофармакология — влиянием лекарственных средств на нервную систему, в том числе на мозг. Существует даже относительно молодое направление — нейроэкономика: она изучает процессы выбора и принятия решений. Более фундаментальные когнитивные нейронауки сосредоточены на исследовании разных типов восприятия, сложных мыслительных процессов и связанных с ними феноменов, которые касаются речи, слушания музыки, просмотра фильмов и т.д.

Зачем это делается?

Логично предположить, что любой орган человеческого тела исследуют в первую очередь для того, чтобы научиться его эффективно лечить в случае необходимости. Но мозг — система слишком сложная и интересная, чтобы ограничиваться утилитарным подходом. В университетах мира существуют сотни лабораторий, которые изучают совершенно разные аспекты мозговой деятельности. Одни фокусируются на конкретных типах расстройств психики — например, на шизофрении. Другие — на сне. Третьи — на эмоциях. Четвертые хотят выяснить, что происходит с мозгом, когда человек испытывает стресс или употребляет алкоголь: этим занимается в том числе лаборатория психофизиологии Института психологии РАН.

Также предполагается, что одним из результатов скрупулезного, разностороннего изучения мозга станет возможность создания искусственного интеллекта. В 2005 году стартовал знаменитый многомиллиардный проект Blue Brain Project, целью которого было сделать компьютерную модель человеческого мозга и смоделировать сознание. Пока воз и ныне там, а многие представители научного мира настроены достаточно скептично — хотя бы потому, что мы не знаем точно, что такое сознание. К тому же существует и технические ограничения: для того, чтобы имитировать мозг кошки на самом базовом уровне, понадобился один из самых больших суперкомпьютеров в мире. Человеческий мозг, разумеется, устроен намного сложнее.

Методы и эксперименты

Существующие на сегодняшний день методы исследования мозга можно ранжировать, опираясь на два критерия. Первый — частота снятия информации: она варьируется от миллисекунды до нескольких секунд. Второй — пространственное разрешение: насколько детально мы можем рассмотреть сам мозг. Так, электроэнцефалография способна собирать данные с очень большой частотой. Зато фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) позволяет охватывать квадратные миллиметры мозга, а это довольно много, поскольку в одном квадратном миллиметре — около 100 000 нейронов.

Также существуют магнитная энцефалография, позитронно-эмиссионная томография, транскраниальная магнитная стимуляция. Методы обычно совершенствуются в сторону неинвазивности: нам хочется как можно больше узнать о мозге живого человека с минимальными последствиями для его здоровья и психологического состояния. При этом именно с появлением фМРТ ученые стали исследовать буквально все подряд аспекты мозговой деятельности. Мы можем взять практически любой тип поведения и быть уверенными в том, что в мире обязательно найдется лаборатория, которая изучает его с помощью фМРТ.

Разобраться, как ученые это делают, можно на примере самого базового эксперимента. Допустим, мы хотим узнать, различается ли мозговая активность человека, когда он смотрит на лица других людей и на дома. Отбирается множество картинок с изображением самых разных домов и самых разных лиц. Они перемешиваются, а их порядок — рандомизируется. Необходимо, чтобы в последовательности не было никаких закономерностей: если, к примеру, после трех домов всегда будет появляться лицо, встанет вопрос о достоверности результатов эксперимента.

Прежде чем поместить испытуемого в сканер фМРТ, с него нужно снять все металлические украшения и предупредить, что лучше не складывать руки в кольцо. Во время сканирования происходит быстрое изменение магнитного поля, что, согласно законам физики, индуцирует электрический ток в замкнутой петле. Ощущения — не смертельно неприятные, но те, кто пробовал, повторять обычно не хотят. В течение тридцати-сорока минут человек лежит в сканере и смотрит на появляющиеся на экране изображения домов и лиц. Важно, чтобы в процессе он не заснул: проходить через такие эксперименты часто довольно скучно. Зато они предполагают награду — допустим, пару бесплатных билетов в кино.

На этом более или менее интересная часть заканчивается и начинается сложная и неблагодарная: ученому предстоит обработать полученную информацию разными статистическими методами, чтобы результат можно было оформить в статью и опубликовать ее в научном журнале. Главный подвох здесь заключается в том, что существует несколько десятков тысяч способов скомбинировать разные ступени преобразования данных, поэтому добиться ложноположительного результата не так уж и сложно.

В 2009 году в Сан-Франциско провели опыт, ставший впоследствии легендарным. Ученые положили в сканер фМРТ мертвого атлантического лосося и показали ему фотографии людей в различных социальных ситуациях. При подсчете данных выяснилось, что мозг лосося не просто реагирует на стимулы: рыба испытывала эмоции. Разумеется, на самом деле мертвый лосось не способен на эмпатию, но за счет погрешности — или так называемого статистического шума, возникающего при анализе собранных с помощью фМРТ данных, мы можем получить значимый эффект. Кто ищет — тот всегда найдет.

До недавнего времени проблема усугублялась еще и тем, что в западные журналы брали статьи, описывающие в основном только положительные результаты экспериментов. Если гипотеза лаборатории не подтверждалась, полученные данные фактически летели в мусорное ведро. Теперь представим: сто лабораторий поставили одинаковый эксперимент. Чисто статистически у пяти из них вполне могут получиться позитивные результаты. Статья, написанная представителями такой лаборатории, будет опубликована, даже если в 95 оставшихся опыты показали отрицательный результат. Для борьбы с такими искажениями в наши дни появилась важная опция: теперь исследование можно перерегистрировать с гарантией публикации вне зависимости от результата — главное, чтобы все было выполнено четко по плану.

Как читать новости науки в СМИ, чтобы не впасть в заблуждение?

Для журналистов и читателей такие формулировки звучат, мягко говоря, не очень заманчиво. Психика человека устроена так, что ему хочется точно знать, из чего сделано его тело — в том числе мозг. Вероятности его либо не интересуют, либо вызывают тревогу. Более того, многие люди в принципе не читают новости дальше заголовка. В результате информация о последних научных исследованиях часто доходит до нас в искаженном виде — в том числе потому, что СМИ стремятся собрать больше просмотров, но опасаются отпугнуть аудиторию слишком расплывчатыми формулировками.

В 2007 году по российским СМИ прокатилась волна заметок об ученых лондонского University College, установивших, что алкоголь улучшает работу мозга. При ближайшем рассмотрении оказывалось, что, поскольку алкоголь улучшает приток крови к мозгу, что, в свою очередь, действительно коррелирует с улучшением умственных способностей, положительный эффект, может, и будет, но негативные последствия от чрезмерного употребления алкоголя его явно перевесят.

Чтобы не дать обмануть себя опубликованной в СМИ новости из мира науки (в том числе — нейронауки), нужно соблюдать несколько простых правил:

Во-первых, не ленитесь прочитать не только заголовок, но и весь текст.

В-третьих, обращайте внимание на источник. Журналисты часто ссылаются не на исходную статью в научном журнале, а на публикацию на другом новостном интернет-портале или даже в блоге. Пытливому уму такая ссылка должна показаться неубедительной.

В-пятых, найдите оригинал. Из абстракта (краткого изложения сути статьи) часто бывает понятно, что именно ученые доказали и какими методами. Да, подписка на очень многие журналы — платная. Но есть сайты PubMed и Google Scholar, позволяющие выполнять поиск по текстам научных публикаций.

Вопреки стереотипам наука не может дать нам стопроцентной гарантии чего бы то ни было. Не может жирной, нестираемой линией отделить истину от всего остального. Но она может максимально приблизиться к истине за счет множества повторяющихся, проведенных в разных частях земного шара экспериментов, результаты которых постепенно будут сходиться в одной точке. Примерно. С определенной вероятностью.

Ответ на вопрос, что изучает нейробиология, довольно краток. Нейробиология – это отрасль биологии и наука, изучающая строение, функции и физиологию мозга. Само название данной науки говорит, что главными объектами изучения служат нервные клетки – нейроны, из которых состоит вся нервная система.

Из чего состоит мозг помимо нейронов?
История развития нейробиологии
Нейробиологические методы исследования

Из чего состоит мозг помимо нейронов?

В строении нервной системы помимо собственно нейронов принимают ещё участие разнообразные клеточные глии, на долю которых приходится большая часть объёма мозга и других участков нервной системы. Глии предназначены для обслуживания и тесного взаимодействия с нейронами, обеспечивая их нормальное функционирование и жизнедеятельность. Поэтому современная нейробиология мозга изучает также нейроглии, и их разнообразные функции по обеспечению нейронов.

История развития нейробиологии

Современная история развития нейробиологии как науки началась с цепочки открытий на рубеже 19-20 веков:

Представители и сторонники основанной в первой половине XIX века Й.-П. Мюллером немецкой школы физиологии (Г. фон Гельмгольц, К. Людвиг, Л. Герман, Э. Дюбуа-Реймон, Ю. Бернштейн, К. Бернар и пр.) смогли доказать электрический характер передаваемых нервными волокнами сигналов.
Ю. Бернштейн в 1902 году предложил мембранную теорию, описывающую возбуждение нервной ткани, где определяющая роль отводилась ионам калия.
Его современник Е. Овертон в том же году открыл, что натрий необходим для генерации возбуждения в нерве. Но современники не оценили по достоинству работ Овертона.
К. Бернар и Э.Дюбуа-Реймон предположили, что мозговые сигналы передаются через химические вещества.
Российский учёный В.Ю.Чаговец чуть раньше опубликования мембранной теории Бернштейна выдвинул в 1896 году собственную ионную теорию возникновения биоэлектрических явлений. Он также экспериментально подтвердил, что электрический ток оказывает раздражающее физико-химическое действие.
У истоков электроэнцефалографии стоял В.В. Правдич-Неминский, который в 1913 году смог впервые зафиксировать с поверхности черепа собаки электрическую активность её мозга. А первую запись человеческой электроэнцефалограммы удалось сделать в 1928 году австрийскому психиатру Г. Бергеру.
В исследованиях Э.Хаксли, А.Ходжкина и К.Коула были раскрыты механизмы возбудимости нейронов на клеточном и молекулярном уровне. Первый в 1939 году смог измерить, как при возбуждении мембраны гигантских аксонов кальмара меняется её ионная проводимость.
В 60-е годы в институте физиологии АН УССР под руководством ак. П.Костюка были впервые зарегистрированы ионные токи в момент возбуждения мембран нейронов позвоночных и беспозвоночных животных.

Затем история развития нейробиологии пополнилась открытием многих компонентов, принимающих участие в процессе внутриклеточной сигнализации:

фосфатазы;
киназы;
ферменты, участвующие в синтезе вторичных посредников;
многочисленные G-белки и другие.

В работе Э.Нэера и Б.Сакмана были описаны исследования одиночных ионных каналов в мышечных волокнах лягушки, которые активировались ацетилхолином. Дальнейшее развитие методов исследования позволило изучить активность всевозможных одиночных ионных каналов, имеющихся в клеточных мембранах. В последние 20 лет в основы нейробиологии стали широко внедряться методы молекулярной биологии, что позволило понять химическое строение различных белков, участвующих в процессах внутриклеточной и межклеточной сигнализации. С помощью электронной и усовершенствованной оптической микроскопии, а также лазерных технологий стало возможным изучение основ физиологии нервных клеток и органелл на макро- и микроуровнях.

Видео о нейробиологии – науке о мозге:

Нейробиологические методы исследования

Теоретические методы исследования в нейробиологии головного мозга человека во многом опираются на изучение ЦНС животных. Человеческий мозг является продуктом длительной общей эволюции жизни на планете, которая началась в архейский период и продолжается до сих пор. Природа перебрала бесчисленные варианты устройства ЦНС и составляющих её элементов. Так, подмечено, что нейроны с отростками и протекающие в них процессы у человека остались точно такими же, как у намного более примитивных животных (рыб, членистоногих, рептилий, амфибий и т. д.).

В развитии нейробиологии последних лет всё чаще используются прижизненные срезы головного мозга морских свинок и новорожденных крысят. Часто употребляется нервная ткань, культивированная искусственно.

Что же могут показать современные методы нейробиологии? Прежде всего, это механизмы работы отдельных нейронов и их отростков. Чтобы зарегистрировать биоэлектрическую активность отростков или самих нейронов, используются особые приёмы микроэлектродной техники. Она, в зависимости от задач и предметов исследования, может выглядеть по-разному.

Чаще всего используется два вида микроэлектродов: стеклянные и металлические. Для последних часто берётся вольфрамовая проволока толщиной от 0,3 до 1 мм. Чтобы зафиксировать активность одиночного нейрона, микроэлектрод вставляется в манипулятор, способный очень точно продвигать его в мозге животного. Манипулятор может работать отдельно или будучи прикреплённым к черепу объекта в зависимости от решаемых задач. В последнем случае устройство должно быть миниатюрным, поэтому получило название микроманипулятора.

Регистрируемая биоэлектрическая активность зависит от величины радиуса кончика микроэлектрода. Если этот диаметр не превышает 5 микронов, то становится возможным регистрировать потенциал единичного нейрона, если при этом кончик электрода приблизится к исследуемой нервной клетке примерно на 100 микрон. Если у кончика микроэлектрода вдвое больший диаметр, то фиксируется одновременная активность десятков или даже сотен нейронов. Также широко распространены микроэлектроды, изготовленные из стеклянных капилляров, диаметры которых колеблются в пределах от 1 до 3 мм.

Что интересного Вы знаете о нейробиологии? Что Вы думаете об этой науке? Расскажите об этом в комментариях .

" data-url="http://dr-znai.com/nejrobiologiya.html" data-image="http://dr-znai.com/wp-content/uploads/2017/02/nejrobiologija-izuchaet-270x169.jpg" data-title="Нейробиология: что это за наука и что она изучает? Её история развития и современные методы">

Взаимодействие наэлектризованных тел: как это объяснить на примере разных опытов?

Ещё древние греки заметили, что если потереть о кусок шерстяной ткани древнюю окаменевшую древесную смолу (янтарь), то он будет притягивать к себе многие предметы: пушинки, соломинки, волоски меха…

Мозг человека преставляет довольно сложное усройство и для изучения и лечения его следует развивать различные методы.Я написал статью * Построение нормализованной модели локальной нейронной сети мозга человека*,но не нахожу журнала,где её бесплатно при положительном рецензировании можно было бы её опубликовать.Если это возможно пожалуйста подскажите.

Читайте также: