Нейронаука представляет собой комплекс научных дисциплин, ориентированных на изучение нервной системы. Она состоит из центральной и периферической нервных систем. Одной из первоочередных целей нейронауки является изучение механизмов регуляции и контроля нервных реакций, а также функционирования мозга.
Доктор Анхелес Кастро рассказывает об эволюции нейронауки с течением времени и её вкладе в науку.
Мозг и нейронауки
Мозг как система управления в настоящее время изучается нейронауками. Его эволюция началась ещё в эпоху греков и продолжается по сей день. Человеческое тело представляет собой сложное переплетение нервных волокон, контролируемых мозгом. Ежедневно миллионы нейронов постоянно остаются подключёнными, передавая импульсы с информацией к каждому органу тела.
Мозг представляет собой крайне сложную структуру, и многие свойства его работы остаются неизвестными. Тем не менее, исследования в области нейронауки позволили глубже изучить структуру, функции и значение нервной системы.
Важность нейронауки
Одним из важнейших направлений нейронауки является изучение способности к обучению у людей, которая напрямую связана со способностью к выживанию. Помимо теории эволюции Дарвина, мозг в той или иной степени использовался для обучения — от сбора пищи, разведения огня, охоты, обустройства жилища и ведения хозяйственной деятельности до промышленных революций и развития искусственного интеллекта.
Безусловно, всё это стало возможным благодаря обучению, которое связано с совершенствованием функций мозга и эффективностью нейронных взаимодействий. Эти факторы тщательно изучаются нейронаукой.
С другой стороны, в этом десятилетии XXI века нейронаука интегрируется с другими областями знаний, такими как эмбриология, физиология, биохимия, фармакология, психология, неврология, биоинженерия, информатика и искусственный интеллект.
Исторические предпосылки нейронауки
Первые контакты с нейронаукой
В Древней Греции в V веке до н.э. Алкмеон из Кротона описал зрительные нервы, обнаруженные им в ходе вскрытий. В своих описаниях он выдвинул идею, что мозг является местом локализации мышления и ощущений.
Аналогичным образом в Corpus Hipocraticum отмечалось: «Люди должны знать, что радости, наслаждения, печали, скорби и скорбные возгласы исходят из мозга и ни откуда более. Именно через него мы особенно постигаем мудрость и знание, видим, слышим и понимаем, что абсурдно и что правильно, что плохо и что хорошо, что сладко и что отвратительно… И тем же органом мы становимся безумными и помешанными, и страхи и ужасы охватывают нас… мы испытываем все это из-за нездорового мозга… Я считаю, что таким образом мозг обладает наибольшей властью над человеком».
С другой стороны, Аристотель разделял мнение о том, что центр интеллекта находится в сердце, полагая, что рациональная природа человека обусловлена способностью мозга охлаждать перегретую кровь сердца.
Позже Гален, опираясь на тезисы Гиппократа и на структурные различия между мозгом и мозжечком, предложил, что мозжечок воздействует на мышцы. Он также считал его приёмником ощущений и хранилищем памяти. Кроме того, он связал желудочки мозга с полостями сердца, утверждая, что ощущения и движения зависят от тока гуморов к желудочкам мозга и обратно через нервы.
Нейронаука в XVIII веке
В этот период выдвинули гипотезу, что нервная ткань выполняет функцию железы. Исходя из теории Галена, считалось, что нервы — это каналы, по которым жидкости, вырабатываемые мозгом и спинным мозгом, транспортируются к периферии человеческого организма.
Что касается анатомии мозга, Везалий представил ряд подробных описаний. Тем не менее концепция расположения желудочков и функций мозга осталась неизменной. Аналогично изобретение гидравлических машин способствовало укреплению вентрикулярной теории мозга. Эта теория гласит: «Жидкости, выталкиваемые из желудочков, разгоняются по телу, поэтому мышцы увеличиваются в объёме при движении».
В то же время Рене Декарт отстаивал механистическую теорию функции мозга для объяснения поведения животных. Однако она не могла объяснить сложность человеческого поведения, поскольку человек обладает разумом и душой, дарованными Богом. Декарт твердо верил, что мозг контролирует человеческое поведение в его животной части, а особые способности человека находятся вне мозга, в разуме («l’esprit»).
На основе этой теории возникло два направления, сохраняющих актуальность и сегодня. С одной стороны, механистическая философия, рассматривающая тело как машину, которую следует анализировать во всём, включая мозг. С другой стороны, направление «ум–тело», разделяемое некоторыми нейробиологами.
Нейронаука в XIX и XX веках
Зарождение нейронауки связано с открытиями Сантьяго Рамон-и-Кахаля, который исследовал белки и нейроны в качестве основы клеточной структуры мозга. О нейронах он писал: «Нервная система состоит из независимых клеток: нейронов, контактирующих друг с другом в определённых местах».
Кроме того, Рамон-и-Кахаль сформулировал новую нейроанатомическую теорию и описал структуру нейронов. Также он определил механизмы, регулирующие их развитие, дегенерацию и регенерацию нервной системы. Эти элементы стали основой современной нейронауки.
Совершенствование нейронауки было бы невозможным без развития нейрофизиологии, науки, возникшей в конце XVIII века благодаря исследованиям Гальвани о влиянии электричества на активность клеток мышечной ткани.
Нейронная теория была подтверждена рядом исследований, среди которых работы Росса Харрисона. Этот эмбриолог с помощью тканевых культур подтвердил теорию, продемонстрировав, что отростки нейронов — дендриты и аксоны — являются непрерывными структурами тела нейрона и развиваются из него.
Самые передовые открытия
Позже, в XIX веке, учёные Эмиль Дюбуа-Реймонд, Иоганн Мюллер и Герман фон Гельмгольц заложили основы электрофизиологии. Кроме того, Гельмгольц обнаружил электрическую активность нейронов во время передачи информации между клетками.
В том же ключе исследования врач Чарльз Белл и физиолог Франсуа Магенди прояснили путь передачи сигналов между нервной системой и периферией организма. С другой стороны, нейрофизиолог Чарльз Скотт убедительно подтвердил теорию Рамона-и-Кахаля о межнейронных контактах, назвав их синапсами.
В конце XIX века фармакология начала активно развиваться и привлекла повышенное внимание, когда Клод Бернара, Пауль Эрлих и Джон Лэнглей доказали, что лекарственные вещества взаимодействуют с определёнными клеточными рецепторами. Это открытие стало основой современных исследований химической синаптической передачи. Позже, около 1960 года, биохимик Хорникувич обнаружил, что мозг пациентов с болезнью Паркинсона содержит низкую концентрацию дофамина. Таким образом была установлена патофизиологическая связь между дефицитом нейромедиатора и развитием неврологического расстройства.
Последние годы
В последние годы развитие нейронауки связывают с психологией — дисциплиной, присутствующей в обществе ещё со времен Древней Греции с теми же вопросами о природе разума и человеческого поведения.
Заключение
В заключение отмечается, что нейронаука непрерывно развивается: формулировка и подтверждение различных гипотез привели к важным открытиям в понимании структуры мозга. Кроме того, междисциплинарный подход, характеризующий эту область, позволяет исследовать различные аспекты для ответа на вопросы, связанные со специфическим функционированием нервной системы и её отдельных компонентов.
Если вам понравился этот материал о нейронауке и её эволюции во времени, вам могут быть интересны следующие публикации от NeuronUP:
Эта статья была переведена, ссылка на оригинальную статью на испанском:
Las neurociencias y su evolución en el tiempo
Активность памяти для взрослых Препятствия на дороге
Добавить комментарий