Neurobiologie

Neurobiologie  je věda , která studuje strukturu, fungování, vývoj, genetiku , biochemii , fyziologii a patologii nervového systému . Studium chování je také odvětvím neurovědy.

Studium lidského mozku je interdisciplinární věda a zahrnuje mnoho úrovní studia, od molekulární po buněčnou úroveň (individuální neurony), od úrovně relativně malých asociací neuronů po úroveň velkých systémů, jako je mozková kůra . nebo cerebellum a na nejvyšší úrovni − úrovně nervového systému jako celku.

Neinformovaní lidé jsou neurovědci často zaměňováni s psychology [1] . S neurobiologií souvisí i neurofyziologie , která studuje rysy průběhu fyziologických procesů v lidském mozku a změny , které vyvolávají ve vyšší nervové činnosti .

Historie

Nejčasnější studie nervového systému pochází ze starověkého Egypta . Trepanace , chirurgická praxe vrtání nebo škrábání díry v lebce k léčbě bolestí hlavy a duševních poruch , ke zmírnění intrakraniálního tlaku, byla poprvé zaznamenána během neolitu . Rukopisy pocházející z roku 1700 př. e. naznačují, že Egypťané měli určité znalosti o symptomech poškození mozku [2] .

V té době se mozku říkalo „lebeční nádivka“. V Egyptě od pozdní říše středu Egypta[ upřesnit ] mozek byl pravidelně odstraňován v rámci přípravy na mumifikaci . V té době se věřilo , že srdce je sídlem intelektu . Podle Hérodota bylo prvním krokem mumifikace „vzít křivý kus železa a spolu s ním vytáhnout mozek nosními dírkami, čímž se jeho části zbavit, zatímco lebka byla od zbývajících částí očištěna opláchnutím. různé tinktury“ [3] .

Názor, že srdce bylo zdrojem vědomí , nebyl zpochybněn až do příchodu lékaře Hippokrata . Věřil, že mozek není spojen pouze s pocity, jako většina specializovaných orgánů (např. oči, uši, jazyk), které se nacházejí v hlavě blízko mozku, ale je také sídlem intelektu. Platón také navrhl, že mozek byl sídlem racionální části duše [4] . Aristoteles však věřil, že Země je středem intelektu a že mozek reguluje množství tepla vyzařovaného ze srdce [5] . Tento názor byl považován za správný, dokud si lékař Galén , stoupenec Hippokrata a lékař gladiátorů , nevšiml, že jeho pacienti ztratili své duševní schopnosti, když byl jejich mozek poškozen. Abu-l-Qasim al-Zahrawi , Ibn Rushd , Avicenna , Abu Marwan Ibn Zuhr a Maimonides , aktivní ve středověkém muslimském světě , popsali řadu zdravotních problémů souvisejících s mozkem. Během renesance v Evropě přispěli k rozvoji neurovědy také Andreas Vesalius (1514-1564), René Descartes (1596-1650) a Thomas Willis (1621-1675).

V první polovině 19. století zahájil Jean Pierre Florence experimentální metodu provádění lokalizovaných mozkových lézí u živých zvířat, popisující jejich účinky na motorické dovednosti , pocity a chování. Od vynálezu mikroskopu a vyvinutí barvicí procedury Camillo Golgiduring se výzkum mozku stal sofistikovanějším .[ termín neznámý ] konec 90. let 19. století. Postup využíval chromanovou sůl k odhalení složitých struktur jednotlivých neuronů. Jeho techniku ​​použil Santiago Ramón y Cajal a vedla k vytvoření neuronové doktríny.[ termín neznámý ] , hypotézy, že funkční jednotkou mozku je neuron [6] . Golgi a Ramon y Cajal obdrželi celkovou Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu v roce 1906 za rozsáhlá pozorování, popisy a kategorizace neuronů v celém mozku. Zatímco průkopnická práce Luigiho Galvaniho na konci 18. století položila základ pro studium elektrické excitability svalů a neuronů. Na konci 19. století Émile du Bois-Reymond , Johannes Peter Müller a Hermann von Helmholtz prokázali, že elektrická excitace neuronů předvídatelně ovlivňovala elektrický stav sousedních neuronů [7] a Richard Cato objevil elektrické jevy v mozkové dráze. hemisféry králíků a opic.

Souběžně s tímto výzkumem, pracujícím s poškozenými mozky pacientů, Paul Broca navrhl, že určité oblasti mozku jsou zodpovědné za určité funkce. V té době byly Brockovy poznatky považovány za podporu teorie Franze Josepha Galla , že řeč je lokalizována a že určité psychologické funkce jsou lokalizovány do určitých oblastí mozkové kůry [8] [9] . Tato hypotéza byla podpořena pozorováním epileptických pacientů Johnem Hughlingsem Jacksonem , který správně odvodil organizaci motorického kortexu pozorováním progrese záchvatů tělem. Carl Wernicke dále rozvinul teorii specializace specifických mozkových struktur na porozumění a produkci řeči. Moderní neuroimagingové studie nadále používají anatomické definice Brodmannových cytoarchitektonických polí (s odkazem na studium buněčné struktury) z této epochy a nadále ukazují, že specifické oblasti kůry jsou aktivovány při provádění specifických úkolů [10] .

Během 20. století začala být neurověda uznávána jako akademická disciplína sama o sobě, spíše než jako studium nervového systému v jiných disciplínách. Eric Kandel a kol., citovali Davida Riocha , Francise O. Schmitta a Stefana Kufflera [11] . Rioch začal integrovat základní anatomický a fyziologický výzkum s klinickou psychiatrií na Walter Reed Army Research Institute , počínaje 50. lety. Ve stejném období Schmitt založil neurovědní výzkumný program na katedře biologie MIT, integrující biologii, chemii, fyziku a matematiku. První autonomní oddělení neurověd (tehdy nazývané psychobiologie) bylo založeno v roce 1964 na University of California Irvine Jamesem L. McGaughem . Následovalo oddělení neurověd na Harvard Medical School , založené v roce 1966 Stefanem Kufflerem.

Pochopení neuronů a funkce nervového systému se během 20. století stalo stále přesnějším a molekulárním. Například v roce 1952 Alan Lloyd Hodgkin a Andrew Huxley představili matematický model pro přenos elektrických signálů v neuronech obřích axonů chobotnice , které nazvali „ akční potenciály “, a jak jsou iniciovány a šířeny. V letech 1961-1962 Richard Fitzhugh a J. Nagumo zjednodušili Hodgkin-Huxleyho model na tzv. Fitzhugh-Nagumo model . V roce 1962 Bernard Katz modeloval neurotransmisi přes prostor mezi neurony známý jako synapse . Počínaje rokem 1966 Eric Kandel a kol., studovali biochemické změny v neuronech související s učením a ukládáním paměti v Aplysii. V roce 1981 Katherine Morris a Harold Lecar spojili tyto modely do modelu Morris-Lecar. Tato stále více kvantitativní práce vyústila v četné modely biologických neuronů.

Vztah mezi kognitivní psychologií a neurovědou

Existuje úhel pohledu[ čí? ] , podle kterého se kognitivní psychologie a neurověda v současnosti vyvíjejí paralelně, aktivně se vzájemně ovlivňují, ale postupem času se kognitivní psychologie zcela zredukuje na neurovědy. Na základě teoretických a historických argumentů řada vědců a filozofů zpochybňuje možnost redukce kognitivní psychologie na neurovědu. Přitom některé z nich[ kdo? ] , obhajující teoretickou a praktickou prioritu kognitivní psychologie, tvrdí, že úspěchy neurobiologie jsou ve vztahu ke kognitivním modelům psychiky zcela irelevantní [12] .

Kanadský vědec Donald Hebb ve své práci The Organization of Behavior (1949) nastínil širokou teoretickou vizi pokrývající mnoho aspektů neurovědy [13] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Frith K. Mozek a duše. Jak nervová aktivita utváří náš vnitřní svět Archivováno 7. října 2014 na Wayback Machine . Za. z angličtiny. - M. : Corpus, 2012. 17. C.
  2. ↑ Mohamed W. The Edwin Smith Surgical Papyrus: Neuroscience in Ancient Egypt (odkaz není k dispozici) . IBRO Historie neurověd (2008). Datum přístupu: 6. července 2014. Archivováno z originálu 6. července 2014. 
  3. ↑ Herodotos. Historie: Kniha II (Euterpe)  (neurčité) .
  4. ↑ Plošina. Timaeus  (neopr.) .
  5. ↑ Prst, Stanley. Origins of Neuroscience: A History of Explorations into Brain Function  (anglicky) . — 3. - New York: Oxford University Press , 2001. - S. 3-17. — ISBN 0-19-514694-8 .
  6. ↑ Guillery, R. Pozorování synaptických struktur: původ neuronové doktríny a její současný stav  //  Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci  : journal. - 2005. - Červen ( roč. 360 , č. 1458 ). - S. 1281-1307 . - doi : 10.1098/rstb.2003.1459 . — PMID 16147523 .
  7. ↑ Neurověda – encyklopedie Nového světa  . www.newworldencyclopedia.org . Získáno 16. června 2017. Archivováno z originálu 12. června 2017.
  8. ↑ Greenblatt SH frenologie ve vědě a kultuře 19. století  (anglicky)  // Neurosurg : journal. - 1995. - Sv. 37 , č. 4 . - S. 790-805 . - doi : 10.1227/00006123-199510000-00025 . — PMID 8559310 .
  9. ↑ Medvěd MF; Connors BW; Paradiso MA Neuroscience: Exploring the Brain  (neopr.) . — 2. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2001. - ISBN 0-7817-3944-6 .
  10. ↑ Kandel ER; Schwartz JH; JesselTM Principy neuronové vědy (neopr.) . — 4. - New York: McGraw-Hill Education , 2000. - ISBN 0-8385-7701-6 .
  11. ↑ Cowan, W.M.; Harter, D. H.; Kandel, ER Vznik moderní neurovědy: Některé důsledky pro neurologii a psychiatrii  // Annual Review of Neuroscience  : journal  . - 2000. - Sv. 23 . - str. 345-346 . - doi : 10.1146/annurev.neuro.23.1.343 . — PMID 10845068 .
  12. ↑ Tony Stone a Martin Davies. KAPITOLA 20. TEORETICKÉ OTÁZKY KOGNITIVNÍ PSYCHOLOGIE // Kognitivní psychologie  (anglicky) / Editovali Nick Braisby a Angus Gellatly. — 2. přepracované vydání. - Oxford University Press, 2012. - S. 674. - 744 s. - ISBN 978-0-19-923699-2 .
  13. ↑ Masland, 2022 , str. 157.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích