علوم اعصاب
علوم اعصاب یا نوروساینس (به انگلیسی: Neuroscience) یک حوزهٔ میانرشتهای علمی است که به مطالعهٔ ساختار، عملکرد، رشد، تکامل، بیماریها و محاسبات دستگاه عصبی میپردازد. این رشته در مرز میان زیستشناسی، پزشکی، روانشناسی، علوم شناختی، مهندسی، فیزیک، شیمی و علوم رایانه قرار دارد و هدف آن درک چگونگی ایجاد احساس، حرکت، یادگیری، حافظه، تصمیمگیری، رفتار و آگاهی توسط شبکههای عصبی است.[۱][۲]
دستگاه عصبی از میلیاردها سلول عصبی (نورون) و سلولهای پشتیبان (گلیا) تشکیل شده است که از طریق سیگنالهای الکتریکی و شیمیایی با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. پیشرفتهای علوم اعصاب نشان دادهاند که عملکرد مغز حاصل تعامل پیچیده میان ساختارهای مولکولی، سلولی، شبکههای عصبی و عوامل محیطی است.[۲]
بهدنبال افزایش شمار دانشمندانی که در این حوزه فعالیت میکنند، بنیادهای عصبشناسی بزرگ، انجمنهایی را برای دانشمندان دانش اعصاب و محققان تشکیل دادهاند. برای مثال، انجمن بینالمللی تحقیقات مغزی در سال ۱۹۶۰ میلادی، جامعه بینالمللی شیمی مغز و اعصاب در سال ۱۹۶۳، جامعه اروپایی مغز و رفتار در سال ۱۹۶۸ و انجمن عصبشناسی در سال ۱۹۶۹ پایهگذاری شد.
دانش اعصاب کوششی برای شناخت و درک دستگاه عصبی، شامل مغز، نخاع و سلولهای حسی یا نورونها در سراسر بدن است. این دانش، شاخهٔ کموبیش نوینی است که به رشد، ساختار، ترکیب شیمیایی، عملکرد و آسیبشناسی دستگاه عصبی میپردازد.
پژوهشها در زمینه کارکرد عصبی، پیشینه بلندی داشته و بسیاری بنیانگذار این علم را ابن هیثم میدانند. وی در کتاب المناظر، توصیف بسیار دقیقی از مسیر بینایی انسان و نحوه عملکرد آن آوردهاست.
در قرن ۱۸ نیز فریتسچ و هیتزیک گزارش کردند که تحریک الکتریکی نواحی خاصی از قشر مغز حیوانات باعث حرکت میگردد. بروکا و ورنیکه نیز پزشکانی بودند که در پژوهشهای مجزای خود از طریق کالبد شکافی نشان دادند که آسیب به نواحی خاصی از مغز، با نقایص و آسیبهای زبانی همراه است.
در همان زمان هوجلینگز جکسون باور داشت که در کارکردهای پیچیدهای نظیر درک، زبان و کارهای اجرایی، نواحی مختلفی از مغز درگیر است (لاندی-اکمن، ۲۰۰۲)
در گذشته و پیش از نوآفرینی روشهای نوین، بررسی مغز همچون پژوهشهای تصویربرداری و ثبت سیگنال، بیماران سکته مغزی و آسیب تروماتیک مغزی، یکی از برجستهترین پژوهشهای دانش اعصاب بودهاند؛ زیرا با بروز آسیب در بخشی از مغز، بخشهایی از عملکردهای آن تأثیر میپذیرفته و این فرصت به پژوهشگران داده میشد تا به ارتباط میان عملکردهای گوناگون مغز و بخشهای گوناگون آن پی ببرند. این دسته از پژوهشها که به پژوهش آسیب معروف هستند، هنوز هم روا هستند و ساختار و بنیاد دانش اعصاب بر پایهٔ این پژوهشها پدید آمدهاست.
ابزارهای سنجشی دانش اعصاب شناختی
[ویرایش | اشتراکگذاری]در دانش اعصاب شناختی تلاش میشود که به این سؤالات پاسخ دهد که عملکردهای روانشناختی چگونه توسط مدارهای عصبی تولید میشود. برای این منظور ابزارهای متعددی برای سنجش این موضوع وجود دارد. این ابزارها عبارتند از:
تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی
[ویرایش | اشتراکگذاری]تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (به انگلیسی: Functional Magnetic Resonance Imaging) (سَرنام انگلیسی: fMRI) در این روش تصاویر بصورت متناوب در حالت فعالیت و استراحت ثبت میشود. این تصاویر بصورت دیجیتالی و به کمک نرم افزاهایی همچون افاسال از هم تفریق میشوند.[۱]
نوار مغز
[ویرایش | اشتراکگذاری]نوار مغز (به انگلیسی: Electroencephalography) (سَرنام انگلیسی: EEG) سادهترین و ناتهاجمیترین روش پژوهش کارکَرد مدارهای مغزی است، که در آن از شماری از الکترودها بهره میبرند. این الکترودها به پوست سر متصل میشود و میتواند دریافت سیگنالهای مغزی را دریابد. مشکل این روش این است که برخی از سیگنالها بهدست جمجمه قابلیت انتقال ندارند و با الکترودها دریافت نخواهندشد.[۳]
مگنتوانسفالوگرافی
[ویرایش | اشتراکگذاری]مگنتوانسفالوگرافی (به انگلیسی: Magnetoencephalography) (سَرنام انگلیسی: MEG) در این روش با بهرهگیری از مغناطیس سنجهای بسیار حساس میدانهای مغناطیسی که به بهطور طبیعی توسط جریانهای الکتریکی مغز تولید میشود را مورد سنجش قرار میدهند.[۴][۵]
الکتروفیزیولوژی
[ویرایش | اشتراکگذاری]الکتروفیزیولوژی (به انگلیسی: Electrophysiology) به پژوهش و اندازهگیری فعالیتهای الکتریکی سلولهای عصبی میپردازد.[۶]
اپتوژنتیک
[ویرایش | اشتراکگذاری]اپتوژنتیک (به انگلیسی: Optogenetics) یک روش مدولاسیون عصبی است که از ترکیبی از تکنیکهای اپتیک و ژنتیک برای کنترل فعالیت سلولهای عصبی بهرهوری میشد.[۷]
علوم اعصاب و آینده پزشکی
[ویرایش | اشتراکگذاری]علوم اعصاب نقش مهمی در توسعه درمانهای جدید برای بیماریهای عصبی و روانپزشکی دارد. پژوهشهای جدید در زمینههایی مانند پزشکی شخصی، ژنتیک عصبی، سلولهای بنیادی، ارگانوئیدهای مغزی و هوش مصنوعی میتواند مسیرهای جدیدی برای تشخیص و درمان اختلالات مغزی ایجاد کند
جُستارهای وابسته
[ویرایش | اشتراکگذاری]منابع
[ویرایش | اشتراکگذاری]- 1 2 Foreman, Kristopher (June 2011). "MRI at a Glance, 2nd ed.MRI at a Glance, 2nd ed. By Catherine Westbrook. Malden, MA: Wiley-Blackwell, 136 pp. , 2010. $42.99 softcover (ISBN 978-1-4051-9255-2)". American Journal of Roentgenology. 196 (6): W854–W854. doi:10.2214/ajr.10.6192. ISSN 0361-803X.
- 1 2 [1] Kandel ER, Koester JD, Mack SH, Siegelbaum SA. Principles of Neural Science. ۶th Edition. McGraw-Hill Education; ۲۰۲۱. ISBN: ۹۷۸۱۲۵۹۶۴۲۲۳۴.
{{cite book}}: کاراکتر line feed character در|عنوان=در موقعیت ۵۱ (کمک) - ↑ «رابطهای مغز و کامپیوتر چگونه کار میکنند؟ | روکیدا». دریافتشده در ۲۰۲۱-۰۵-۰۹.
{{cite web}}: نگهداری یادکرد:تاریخ بهطور خودکار ترجمهشده (رده) - ↑ Hari, Riitta; Hämäläinen, Matti; Ilmoniemi, Risto; Lounasmaa, Olli V. (August 1991). "MEG versus EEG localization test". Annals of Neurology. 30 (2): 222–223. doi:10.1002/ana.410300221. ISSN 0364-5134.
- ↑ Boto, Elena; Holmes, Niall; Leggett, James; Roberts, Gillian; Shah, Vishal; Meyer, Sofie S.; Muñoz, Leonardo Duque; Mullinger, Karen J.; Tierney, Tim M. (March 2018). "Moving magnetoencephalography towards real-world applications with a wearable system". Nature. 555 (7698): 657–661. doi:10.1038/nature26147. ISSN 0028-0836.
- ↑ Scanziani, Massimo; Häusser, Michael (October 2009). "Electrophysiology in the age of light". Nature. 461 (7266): 930–939. doi:10.1038/nature08540. ISSN 0028-0836.
- ↑ Deisseroth, K.; Feng, G.; Majewska, A. K.; Miesenbock, G.; Ting, A.; Schnitzer, M. J. (2006-10-11). "Next-Generation Optical Technologies for Illuminating Genetically Targeted Brain Circuits". Journal of Neuroscience. 26 (41): 10380–10386. doi:10.1523/jneurosci.3863-06.2006. ISSN 0270-6474.