Нейронауки и их эволюция со временем

Нейронаука представляет собой совокупность научных дисциплин, направленных на изучение нервной системы. Она состоит из центральной и периферической нервной системы. Одной из главных целей нейронаук является познание механизмов регуляции и контроля нервных реакций, а также функционирования мозга.

Др. Ángeles Castro объясняет эволюцию нейронаук во времени и их вклад в науку.

Мозг и нейронауки

Мозг как система управления изучается в настоящее время нейронауками. Его эволюция началась ещё в эпоху греков и продолжает развиваться до сих пор. Человеческое тело представляет собой сложную сеть нервных сетей, контролируемых мозгом. Каждый день миллионы нейронов постоянно соединяются, передавая импульсы с конкретной информацией к каждому органу тела.

Мозг — чрезвычайно сложная структура, о многих свойствах его функционирования до сих пор мало что известно. Тем не менее, исследования, проведённые нейронауками, позволили углубить знания о структуре, функциях и значении нервной системы.

Важность нейронаук

Одним из наиболее важных аспектов нейронаук является изучение способности к обучению у индивидов, что напрямую связано со способностью выживать. Помимо теории эволюции Дарвина, мозг в большей или меньшей степени использовался для обучения: от сбора пищи, розжига огня, охоты, обустройства поселений и внедрения способов существования до промышленных революций и развития искусственного интеллекта.

Действительно, всё это стало возможным благодаря обучению, которое связано с совершенствованием мозговых функций и эффективностью нейронных взаимодействий. Эти факторы тщательно изучаются нейронауками.

С другой стороны, в этом десятилетии XXI века нейронауки переживают интеграцию с другими областями знания. Например: эмбриология, физиология, биохимия, фармакология, психология, неврология, биоинженерия, информатика и искусственный интеллект.

Исторические предпосылки нейронаук

Первые контакты с нейронауками

В Греции в V в. до н.э. Алкмеон из Кротона описал зрительные нервы, которые он обнаружил при вскрытиях. В своих описаниях он предположил, что мозг — место обитания мышления и ощущений.

Аналогично, Corpus Hipocraticum указывал: «люди должны знать, что радости, удовольствия, печали, огорчения и жалобы происходят из мозга и ниоткуда более. И таким образом особенно мы обретаем мудрость и знание, видим, слышим и различаем, что абсурдно и что верно, что плохо и что хорошо, что сладко и что отталкивает… И тем же органом мы становимся безумными и в бреду, нас охватывают страхи и ужасы… мы переживаем всё это из-за мозга, когда он нездоров… Я полагаю, что таким образом мозг осуществляет наивысшую власть над человеком».

С другой стороны, Аристотель придерживался мнения, что центр интеллекта находится в сердце; он утверждал, что рациональная природа человека объясняется способностью мозга охлаждать перегретую кровь сердца.

Позже Гален, опираясь на тезис Гиппократа и на структурные различия между мозгом и мозжечком, предложил, что мозжечок действует на мышцы. Также он считал, что мозг принимает ощущения и хранит память. Кроме того, он соотнес мозговые желудочки с полостями сердца, утверждая, что ощущения и движения зависят от течения гуморов к или от мозговых желудочков через нервы.

Нейронауки в XVIII веке

В этот период предполагали, что нервная ткань выполняет железистую функцию. На основе теории Галена утверждалось, что нервы являются проводниками, транспортирующими жидкости, секретируемые мозгом и спинным мозгом, к периферии организма.

Что касается анатомии мозга, Везалий описал множество деталей. Тем не менее концепция вентрикулярного локализма и функций мозга оставалась неизменной. Аналогично, изобретение гидравлических машин способствовало укреплению вентиляционной теории мозга. Эта теория гласила: «жидкости, выталкиваемые из желудочков, насосом поступают в организм, поэтому мышцы увеличиваются в размере во время движения».

В свою очередь, Рене Декарт защищал механистическую теорию функции мозга для объяснения поведения животных. Однако она не объясняла сложность человеческого поведения, поскольку человек обладает интеллектом и душой, данной Богом. Декарт твёрдо верил, что мозг контролирует поведение человека в той части, которая является животной, а особые способности человека находятся вне его, в уме («l’esprit»).

На основе этой теории возникли два направления мысли, которые сохраняются и поныне. С одной стороны, механистическая философия, которая рассматривает тело как машину и требует анализа в том числе мозга. С другой стороны, направление разум-тело, которое разделяют некоторые нейроучёные.

Нейронауки в XIX и XX веках

Возникновение нейронаук берет начало с открытий Сантьяго Рамон-и-Кахаля, который изучал белки и нейроны как основу клеточной структуры мозга. О нейронах он писал: «нервная система состоит из независимых клеток: нейронов, которые контактируют друг с другом в определённых местах».

Кроме того, Рамон-и-Кахаль создал новую нейроанатомическую теорию и описал структуру нейронов. Он также показал механизмы, которые ими управляют, развитие, дегенерацию и генерацию нервной системы. Эти элементы составляют основы современных нейронаук.

Совершенствование нейронаук было бы затруднено без развития нейрофизиологии, науки, возникшей в конце XVIII века с исследованиями Гальвани о влиянии электричества на активность клеток мышечной ткани.

Нейронная теория была подтверждена в различных исследованиях, среди которых работа Росса Харрисона. Этот эмбриолог при помощи тканевых культур подтвердил теорию и показал, что отростки нейронов, дендриты и аксоны, являются непрерывными структурами тела нейрона и развиваются из него.

Более продвинутые открытия

Позже, в XIX веке, учёные Эмиль Дюбуа-Реймонд, Иоганн Мюллер и Герман фон Гельмгольц разработали основы электрофизиологии. Кроме того, Гельмгольц открыл электрическую активность нейронов при передаче информации между клетками.

В том же направлении исследования врач Чарльз Белл и физиолог Франсуа Мажанди прояснили путь передачи сигналов между нервной системой и периферией организма. С другой стороны, нейрофизиолог Чарльз Скотт окончательно подтвердил теорию Рамона-и-Кахаля о межнейронных контактах, назвав их синапсами.

В конце XIX века фармакология начала развиваться и привлекла больший интерес, когда Клод Беренард, Поль Эрлих и Джон Ленгли показали, что лекарства взаимодействуют со специфическими клеточными рецепторами. Это открытие стало основой современных исследований химической синаптической передачи. Позже, около 1960 года, биохимик Хорныкевич заметил, что мозг людей, больных Паркинсоном, имел низкую концентрацию дофамина. Таким образом была установлена патофизиологическая корреляция между дефицитом нейромедиатора и наличием неврологического расстройства.

Недавние годы

В последние годы развитие нейронаук связано с психологией — дисциплиной, присутствующей в обществе со времён греков и задававшей те же вопросы о природе ума и человеческого поведения.

Заключение

В конечном счёте устанавливается, что нейронауки находятся в постоянной эволюции, и выдвижение и подтверждение различных гипотез привели к важным открытиям для понимания структуры мозга. Кроме того, междисциплинарный подход, который их характеризует, позволяет исследовать различные аспекты для ответа на вопросы, связанные с функционированием нервной системы и каждого её компонента.

Если вам понравилась эта запись о нейронауках и их эволюции во времени, возможно, вам будут интересны эти публикации от NeuronUP:

«Эта статья была переведена. Ссылка на оригинальную статью на испанском:»
Las neurociencias y su evolución en el tiempo