مفاهيم الجهاز العصبي. Tishevskoy I.A.

مفاهيم الجهاز العصبي

مفاهيم أساسية الجهاز العصبي. السمات الشكلية للوظيفة في الحبل الشوكي.

طب الأعصابهو العلم الذي يدرس الجهاز العصبي.

وظائف الجهاز العصبي:

1. يوفر الجهاز العصبي الترابط بين الأجهزة والأنظمة الفردية ، وينسق ويجمع بين وظائفها. بفضل هذا ، يعمل الجسم ككل.
2. يتواصل الجهاز العصبي المركزي مع الجسم بيئة خارجية، يوفر التكيف الفردي مع البيئة الخارجية.
3. الدماغ هو عضو النشاط العقلي. فيما يلي عمليات الوعي والتفكير والذاكرة.

تصنيف الجهاز العصبي

1. طبوغرافية (تشريحية):

الجهاز العصبي المركزي - الدماغ والنخاع الشوكي

· محيطي - SMN ، CN ، العقد العصبية ، النهايات العصبية ، الضفائر.

1. الفسيولوجية:

• جسدي - يعصب الجلد وعضلات الهيكل العظمي والأعضاء الحسية.
• نباتي أو مستقل - يعصب كل شيء اعضاء داخليةو ZhVS (أي أعضاء الحياة النباتية ومن هنا الاسم)

أ. ودي

ب. الجهاز العصبي نظير الودي

مفاهيم الجهاز العصبي

الوحدة الهيكلية للجهاز العصبي هي الخلايا العصبية (انظر الأنسجة العصبية) ، وكذلك الألياف العصبية والنهايات والأغلفة.

تسمى الخلايا العصبية التي تطلق الأسيتيل كولين كوليني ، والخلايا العصبية التي تطلق النوربينفرين تسمى الأدرينالية.

يتكون الدماغ والحبل الشوكي من عدد كبير من الخلايا العصبية والألياف العصبية.

يسمى تراكم الأجسام العصبية مسالة رمادية او غير واضحة ، فإنه يؤدي وظيفة رد الفعل.

مادة بيضاء يسمى تراكم الألياف العصبية التي تتجمع في حزم. تربط حزم من الألياف العصبية بعض أجزاء الجهاز العصبي المركزي بأجزاء أخرى وتؤدي وظيفة موصلة.

الألياف العصبية- هذه هي عمليات الخلايا العصبية المغطاة بغمد المايلين.

توجد المادة البيضاء والرمادية بشكل غير متساو في أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي.

طبقة مستمرة من المادة الرمادية على السطح نصفي الكرة الأرضيةوالمخيخ يسمى لحاء الشجر .

تحت القشرة توجد المادة البيضاء والنوى.

نوى - هذه تراكمات منفصلة للمادة الرمادية باللون الأبيض. تعمل كمركز ينظم وظائف الأعضاء.

العقدة هو تراكم أجسام الخلايا العصبية خارج الجهاز العصبي المركزي. يمكن أن تكون الأعصاب:

1. حساس
2. نباتي

وقت الانعكاس ( الفترة الكامنة هي الوقت المنقضي من لحظة تطبيق التحفيز على الاستجابة لها.

معظميقضي وقت الانعكاس في إجراء الإثارة من خلال المراكز العصبية - وقت الانعكاس المركزي (بسبب التأخير المشبكي).

كلما قل عدد الخلايا العصبية في القوس ، كلما كان وقت الانعكاس أقصر.

أعظم وقت ردود الفعل الخضرية.

مجال منعكس تقبلي - هذه هي المنطقة التشريحية ، والتي عند التحفيز يتم استحضار هذا المنعكس (انعكاس انقباض حدقة العين عند إضاءة الشبكية).

مركز العصب عبارة عن مجموعة من الخلايا العصبية التي تنظم بعض الوظائف. المراكز العصبية هي: 1. ابتدائي

يحدد علم وظائف الأعصاب دراسة الجهاز العصبي المركزي ووظائفه ، ويرتبط بالعلوم الترجمية ، وعلم الأعصاب ، وعلم الأعصاب ، وعلم النفس ، وعلم التشريح العصبي ، والفيزيولوجيا الكهربية ، والعلوم المعرفية.

كعلم ، يتعامل علم الفسيولوجيا العصبية مع دراسة وتشخيص وعلاج جميع فئات الأمراض المصحوبة بالجهاز العصبي المركزي والمحيطي والمستقل.

علم وظائف الأعصاب هو اتحاد علم الأعصاب وعلم وظائف الأعضاء الذي يدرس أداء الهيكل العصبي. علم الأعصاب هو فرع خاص من العلوم الطبية يتعامل بشكل أساسي مع الاضطرابات في الجهاز العصبي المركزي.

الهدف من علم وظائف الأعضاء العصبية هو فهم كيفية عمل الدماغ لتطوير العلاج لأمراض واضطرابات الجهاز العصبي.. يتطلب هذا النوع من البحث التحقيق في الوظائف المعقدة للهيكل على جميع مستويات المعيشة. نظرًا لحقيقة أنه لا يمكن استخدام الأشخاص في هذا العمل ، يستخدم علماء الأعصاب الحيوانات في أغلب الأحيان. يستخدم العلماء الحيوانات لمعرفة كيف تؤثر الأمراض وعلاجاتها المحتملة على الجسم كله. يجرون إجراءات تجريبية مع مختلف طرق بديلة.

مسرد الفسيولوجيا العصبية

جراحة الاعصاب

جراحة الاعصاب - فرع من فروع الطب الذي يتعامل مع الوقاية والتشخيص والعلاج وإعادة التأهيل للاضطرابات التي تؤثر على أي جزء من البنية العصبية ، بما في ذلك عمل الدماغ والحبل الشوكي والأعصاب المحيطية والأوعية خارج الجمجمة في الرأس.

الاضطرابات العصبية

الاضطرابات العصبية أمراض الجهاز العصبي المركزي والعمود الفقري والأعصاب. هناك أكثر من 600 من أمراض الجهاز العصبي ، مثل أورام المخ ، والصرع ، ومرض باركنسون ، والسكتة الدماغية ، بالإضافة إلى أمراض أقل شيوعًا ، مثل الخرف الجبهي الصدغي.

إصابات في الدماغ

إصابات في الدماغ (TBI) عبارة عن مجموعة من الإصابات مع مجموعة واسعة من الأعراض والأضرار الجسدية. عادة ما تكون إصابة الرأس نتيجة لضربة قوية أو دفع في الرأس أو الجسم. يدخل الجسم إلى الجمجمة مثل رصاصة أو قطعة ممزقة من الجمجمة ، مما قد يؤدي أيضًا إلى إصابة في الرأس.

الجهاز الحوفي

الجهاز الحوفي - مجموعة معقدة من الهياكل التي تقع على جانبي مهاد الدماغ. وهي تشمل منطقة ما تحت المهاد ، والحصين ، واللوزة ، والعديد من الأجزاء الأخرى المجاورة. يبدو أنه مسؤول بشكل أساسي عن حياتنا العاطفية وله علاقة كبيرة بتكوين الذكريات.

الحبل الشوكي

الحبل الشوكي هو أهم هيكل بين الجسم والرأس. يمتد الحبل الشوكي من ماغنوم الثقبة ، حيث يكون مستمرًا ومستطيلًا عند مستوى الفقرة القطنية الأولى أو الثانية. إنه اتصال حيوي بين الرأس والجسم ومن الجسم إلى العضو الرئيسي للجهاز العصبي المركزي.

علم الغدد الصماء

علم الغدد الصماء يدرس تفاعل الجهاز العصبي والغدد الصماء ، بما في ذلك السمات البيولوجيةالخلايا تشارك وتتبادل المعلومات. غالبًا ما يعمل الجهاز العصبي والغدد الصماء معًا في عملية تسمى تكامل الغدد الصماء العصبية. يتتبع علم الغدد الصم العصبية تنظيم العمليات الفسيولوجية لجسم الإنسان.

الغدة النخامية هي غدة مهمة في الجسم وغالبًا ما يشار إليها باسم الغدة الرئيسية لأنها تتحكم في عدد من الغدد الهرمونية الأخرى. عادة ما تكون الغدة النخامية بحجم حبة البازلاء وتتكون من جزأين - الجزء الأمامي ، يسمى الغدة النخامية الأمامية ، والجزء الخلفي ، يسمى الغدة النخامية الخلفية.

الغدة النخامية

الغدة النخامية - هذا قسم من الجهاز الرئيسي للتركيب العصبي المركزي ، وهو المسؤول عن إنتاج الجسم لأهم الهرمونات والمواد الكيميائية التي تساعد على التحكم في الخلايا والأعضاء المختلفة. تنظم الهرمونات تحت المهاد وظائف فسيولوجيةمثل تنظيم درجة الحرارة ، والعطش ، والجوع ، والنوم ، والمزاج ، والدافع الجنسي ، وإفراز هرمونات أخرى في الجسم.

النموذج العصبي

المناطق العصبية نمذجة الأسس الرياضية للتعلم الآلي ، والتي تجمع بين أفكار الشبكات العصبية ، والمنطق ، والتعرف على النماذج. يشار إليه أيضًا باسم مجال المحاكاة ، نظرية مجال المحاكاة ، أقصى احتمال للشبكات العصبية الاصطناعية.

قرن آمون

قرن آمون هو جزء من الجهاز الرئيسي للجهاز العصبي المركزي ، والذي يشارك في تكوين الذاكرة والترتيب والتخزين. هذا هو هيكل الجهاز الحوفي ، وهو مهم بشكل خاص في تكوين الذكريات الجديدة وربط العواطف والمشاعر ، مثل الرائحة والصوت ، بالذكريات. يشبه شكل الحُصين حدوة حصان. هذا هيكل مزدوج ، يقع جزء واحد من الحُصين في نصف الكرة الأيسر والآخر في النصف الأيمن.

طرق ومهام الفسيولوجيا العصبية للدماغ البشري

تلعب الفيزيولوجيا العصبية أيضًا دورًا في إدارة الأشخاص المصابين بأمراض الدماغ أو التهاب الدماغ الفيروسي أو التهاب السحايا أو السكتة الدماغية أو الخرف. يجري هذا العلم البحث في بيئات أو أقسام خاصة.

علم وظائف الأعصاب هو مجال متعدد التخصصات يشمل البحث في الفيزيولوجيا العصبية الجزيئية والخلوية والنظامية ، والتشكيل الوظيفي ، وعلم الأدوية العصبية ، والكيمياء العصبية. يتم أيضًا دراسة علم وظائف الأعضاء العصبية والعضلية والآليات العصبية للنشاط والسلوك العصبي العالي والجوانب الطبية للفيزيولوجيا العصبية ونمذجة الوظائف العصبية من خلال هذا العلم.

يشمل البحث:

• EEG (تخطيط كهربية الدماغ) هو تسجيل للنشاط الكهربائي ونشاط الدماغ من فروة الرأس ، والذي يستخدم بشكل أساسي في تشخيص الصرع ومراقبة الأشخاص المصابين بهذه الحالة.
• الإمكانات المستثارة هي تحليل الإشارات الكهربائية الحيوية للدماغ استجابةً لمحفزات معينة ، مثل الأضواء أو الأصوات الوامضة. تُستخدم الإمكانات المحرضة في تشخيص الأمراض المختلفة ، بما في ذلك التصلب المتعدد وأمراض العيون مثل العمى الليلي.
• مخطط كهربية العضل (تخطيط كهربية العضل) - يقيم وظيفة الأعصاب والعضلات في الجسم. يستخدم تخطيط كهربية العضل في الحالات التي تؤثر على وظيفة الأعصاب والعضلات ، بما في ذلك الوهن العضلي الوبيل ، وهو مرض يصيب ورم مورتون العصبي (سماكة عصب القدم). وهو أكثر شيوعًا عند النساء بسبب ارتداء الكعب العالي.

علم دراسة كيفية عمل الدماغ

يقول الإنسان ، الذي يزن أقل من كيلوغرام ونصف ، إنه العضو الأكثر تعقيدًا من أي رئيس حي.

ولكنها أيضًا ، مثل معظمها ، متطابقة تقريبًا بين الثدييات وتحمل أوجه تشابه كبيرة في التركيب والوظيفة ووظيفة الدماغ لتلك الأنواع الأكثر ارتباطًا بالبشر على شجرة الحياة. ومع ذلك ، حتى الجهاز العصبي من أبسط الكائنات الحية يقدم أدلة حول وظيفة وعمل الدماغ البشري. يدرس الباحثون أيضًا لتحديد الاختلافات الرئيسية في العضو الرئيسي للجهاز العصبي المركزي التي تمنح البشر قدرات معرفية فريدة وتجريدًا.

يدرس علماء الأعصاب نماذج حيوانية مختلفة من الأسماك إلى الطيور المغردة. سمحت بساطة الجهاز العصبي لنيماتودا الأسكاريس (الدودة المستديرة) للعلماء بتتبع جميع اتصالاتها العصبية. يمكن أن يؤدي هذا الفهم إلى فهم الروابط في أعمال الدماغ البشري. يدرس الباحثون أيضًا المواد الكيميائية في المملكة الحيوانية على أمل العثور على أدوية جديدة.

تأتي أدمغة الحيوانات في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام ، لكن الحجم مؤشر ضعيف للذكاء. إن دماغ الزرافة يكاد يكون بحجم دماغ الإنسان ، لكن ذكاء الزرافة منخفض بشكل ملحوظ.

ليس حجم العضو الرئيسي للجهاز العصبي المركزي هو المهم ، ولكن عدد الخلايا العصبية ومكانها. تحتوي القشرة البشرية ، العضو المنكمش المسؤول عن معالجة اللغة والفكر والمعلومات ، على 16 مليار خلية عصبية ، أي أكثر من أي حيوان آخر.

من الواضح أن هذا يفسر تعزيز القدرات المعرفية البشرية. يدرس العلماء حيوانات أخرى لتحديد كيف يمكن للمناطق الكثيفة من العضو الرئيسي للبنية المركزية للخلايا العصبية أن تؤثر بالمثل على وظيفة وعمل الدماغ.

يعد الجهاز العصبي (Systema nervosum) أحد الأنظمة التكاملية الرائدة في الجسم ، وهو جنبًا إلى جنب مع نظامي الغدد الصماء والقلب والأوعية الدموية يوحد الجسم في كل واحد. وفقًا لـ Pavlov I.P. ، فإن الجسم ليس مجموعًا ميكانيكيًا للأجزاء المكونة له ، ولكنه مجموعة معقدة ، نظام ديناميكي، وجميع أجزائها مترابطة ومترابطة. الجسم على اتصال دائم ووثيق بالبيئة الخارجية. في عملية الحياة ، يتكيف الجسم مع الظروف البيئية. يتحكم الجهاز العصبي في مستوى قدرته على التكيف مع البيئة الخارجية. وهكذا ، يوفر Systema العصبي اتصال الجسم بالبيئة الخارجية ، ويتحكم في عمل جميع الأعضاء ويربط جميع أجزاء الجسم في كل واحد. ينسق الدورة الدموية ، والتدفق الليمفاوي ، وعمليات التمثيل الغذائي ، والتي بدورها تؤثر على حالة الجهاز العصبي. بافلوف آي. كتب: "إن نشاط الجهاز العصبي موجه ، من ناحية ، نحو توحيد وتكامل جميع أجزاء الجسم ، ومن ناحية أخرى ، إلى اتصال الجسم بالبيئة ، لتحقيق التوازن بين أجهزة الجسم. الجسد مع العالم الخارجي "

يعمل الجهاز العصبي على مبدأ التغذية الراجعة ، أي يذهب الدافع على طول الجزء المحيطي إلى الدماغ ، ومن الدماغ على طول الجزء المحيطي نفسه إلى العضو العامل. يجب أن نتذكر أن أي استجابة للتهيج ستكون بالحركة ، وبالتالي فإن الجهاز العصبي يتطور بالتوازي مع الجهاز العضلي الهيكلي.

العلم الذي يدرس الجهاز العصبي يسمى علم الأعصاب.

Philo- و ontogeny من الجهاز العصبي. في عملية التطور التاريخي ، يمر الجهاز العصبي بسلسلة من المراحل المتتالية:

أناالمرحلة - المرحلة الخلطية. يتم توصيل الكائن الحي بالبيئة من خلال سائل معين موجود في الخارج وداخله. هذه المرحلة نموذجية للكائنات وحيدة الخلية.

المرحلة الثانية - مرحلة الانتشار. يتم إجراء اتصال الكائن الحي بالبيئة الخارجية بمساعدة الخلايا العصبية ، التي تشكل عملياتها ، في اتصال مع بعضها البعض ، شبكة. تتغلغل هذه الشبكة في كامل جسم الكائن متعدد الخلايا ، وبالتالي ، عندما يتهيج ، ينقبض الجسم بأكمله. النوع الشبكي للجهاز العصبي هو سمة من سمات الأمعاء (هيدرا ، قنديل البحر ، الاورام الحميدة).

انعكاس هذه المرحلة في الفقاريات العليا هو الجزء السمبتاوي من الجهاز العصبي اللاإرادي.

المرحلة الثالثة - مرحلة العقدة. في هذه المرحلة ، تشكل الخلايا العصبية عناقيد (العقد) ، والتي لا تقع بشكل عشوائي ، ولكن بشكل مقطعي ، ومجمع ، ومتصلة بعمليات عصبية. التهيج موضعي بالفعل داخل جزء واحد ، والنوع العقدي للجهاز العصبي هو سمة من سمات الديدان العليا ، مفصليات الأرجل. انعكاس هذه المرحلة في الفقاريات العليا هو الجزء الودي من الجهاز العصبي اللاإرادي.

المرحلة الرابعة - يصاحب المرحلة الأنبوبية تركيز من العقد العصبية على شكل أنبوب عصبي ، يوجد بداخله تجويف. هذا الهيكل للجهاز العصبي هو سمة مميزة لجميع الحبليات - من اللانكليت إلى الثدييات والطيور.

المرحلة الخامسة - ترتبط المرحلة التالية بتحسين أعضاء الحس ، والتطور التدريجي للجزء الأمامي من الأنبوب العصبي وتشكيل الدماغ (أي يحدث الدماغ). أولاً ، يتم تكوين حويصلة دماغية واحدة ، ثم يتم ربط التمدد بقيدتين لتشكيل 3 حويصلات دماغية أولية. بعد ذلك ، يتم تقسيم الأول والثالث مرة أخرى إلى قسمين. وهكذا ، تتشكل 5 فقاعات دماغية ، تتطور منها 5 أجزاء من الدماغ لاحقًا. يتم تحويل تجاويف الحويصلات الدماغية إلى بطينين ، يدور داخلها السائل النخاعي (CSF). يمد الخمور الخلايا العصبية بالمغذيات والأكسجين ، حيث يعمل كوسيط بين الدم والأنسجة العصبية. وهكذا ، كان الحافز لتطور الدماغ هو التحسين الإضافي لجهاز المستقبل للحيوانات (أعضاء الحس).

أما بالنسبة للحبل الشوكي ، فقد كان الدافع لتطوره هو النشاط الحركي للحيوانات. أدى هذا أولاً إلى تكوين جذع الدماغ ، والذي تم استبداله في عملية التطور بالحبل الشوكي بأعصاب شوكية تمتد منه إلى جميع أجزاء الجسم.

في عملية التكوُّن ، يتطور الجهاز العصبي من الأديم الظاهر ، حيث تبرز الصفيحة العصبية أولاً ، وتظهر الطيات العصبية فيه ، والتي تغلق وتشكل الأنبوب العصبي.

في الطرف القحفي للأنبوب العصبي ، تظهر 3 حويصلات دماغية أولاً ، وبعد ذلك ، بتقسيم 2 منها ، تظهر 5 حويصلات دماغية. من هذه الفقاعات الخمس ، تتشكل 5 أجزاء من الدماغ فيما بعد.

من النهاية الذيلية للأنبوب العصبي ، يتطور الحبل الشوكي ، والذي يتوافق في بداية التطور الجنيني مع طول القناة الشوكية ، ثم يحتل جزءًا منها فقط ، حيث ينمو بشكل أبطأ من العمود الفقري.

يخصص قسم من المعرفة لدراسة الجهاز العصبي ، والذي يسمى في روسيا والدول الأوروبية علم الأعصاب ، أي دراسة الجهاز العصبي ، وفي أمريكا - علم الأعصاب. يمثل هذا القسم عدة علوم تقوم بدراسة الجهاز العصبي على أساسها مراحل مختلفةوباستخدام طرق مختلفة.

المجموعة الأولى من العلوم التي تدرس مورفولوجيا الجهاز العصبي والعناصر المكونة له تشمل:

1. علم التشريح (اليوناني "anatemno" - قص) هو أقدم علوم بنية جسم الإنسان. قسم هذا العلم - تشريح الجهاز العصبي المركزي - يدرس مورفولوجيا الجهاز العصبي على مستوى العضو.

2. تدرس أنسجة الجهاز العصبي المركزي ("هيستوس" - نسيج يوناني) بنية الجهاز العصبي على مستوى الأنسجة والخلية.

3. علم الخلايا (الخلية اليونانية "cytos") تدرس بنية الخلايا العصبية والخلايا الدبقية على المستويين الخلوي وتحت الخلوي.

4. تدرس الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية بنية الخلايا العصبية والخلايا المساعدة للجهاز العصبي على المستويين دون الخلوي والجزيئي.

تدرس مجموعة التخصصات التالية وظائف الجهاز العصبي بمساعدة التجارب ونمذجة العمليات التي تحدث فيه:

5. يستكشف فسيولوجيا الجهاز العصبي المركزي الأنماط العامة لعمل الخلايا العصبية ، والهياكل الفردية للجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي بأكمله.

6. يدرس فسيولوجيا أجهزة التحليل (أنظمة الاستشعار) عمل الهياكل التي تدرك المعلومات وتعالجها.

من العلوم ذات الأهمية التطبيقية ، فإن معرفة تشريح الجهاز العصبي المركزي ضرورية ، أولاً وقبل كل شيء ، في الطب (7). تتم دراسة وظائف الجهاز العصبي المركزي وعلاقتها بأجزاء وهياكل الدماغ المختلفة من قبل الأطباء الذين يراقبون المرضى ( هامش: هذه الطريقة في دراسة دور تراكيب الدماغ المختلفة تسمى "إخراج الوظيفة من الخلل الوظيفي".) تم تقديم مساهمة كبيرة بشكل خاص من قبل الأطباء في التخصصات الطبية مثل أمراض الأعصاب وجراحة الأعصاب وطب الأنف والأذن والحنجرة والطب النفسي.

علم الأعصاب هو فرع من فروع علم الأحياء وهو علم بنية ووظيفة ووظائف الدماغ.

بالمعنى الحرفي ، يرتبط مصطلح "علم الأعصاب" ببيولوجيا الخلايا العصبية (الخلايا العصبية) التي يتكون منها الجهاز العصبي. ومع ذلك ، فإن تكوين دماغ الثدييات ، بالإضافة إلى الخلايا العصبية ، يتضمن عددًا كبيرًا من الخلايا الدبقية المتنوعة (تسمى الخلايا العصبية العصبية) ، والتي تشغل ما يصل إلى 90٪ من حجم الدماغ. تتفاعل الخلايا العصبية بشكل وثيق مع الخلايا العصبية ، مما يضمن نشاطها الحيوي وعملها الطبيعي. في السنوات الأخيرة ، في إطار علم الأعصاب ، تمت أيضًا دراسة خصائص الخلايا العصبية وتفاعلها مع الخلايا العصبية في توفير وظائف مختلفة.

في الخارج (وفي السنوات الأخيرة في روسيا) يُطلق على علم الدماغ أيضًا اسم "علم الأعصاب" (eng.، علم الأعصاب). على الرغم من أنه يجب ترجمة هذا المصطلح رسميًا على أنه "علم الجهاز العصبي" ، من حيث محتواه ونطاق المشكلات التي تمت دراستها ، فإن الأخير يعادل "علم الأعصاب".

تعود بدايات علم الأعصاب إلى العصور القديمة ، ومع ذلك ، فإن محتواه الحديث يرتبط بالبحوث والاكتشافات منذ منتصف القرن التاسع عشر. في الداخل ممارسة علميةنشأ علم الأعصاب عند تقاطع علم السلوك والفيزيولوجيا العصبية وكتخصص مستقل بدأ يُذكر مؤخرًا.

نشأة وتطور علم الأعصاب

تطوير الأسس الفيزيائية والكيميائية لبيولوجيا الأعصاب

بدأ العصر الحديث لدراسة بنية ووظائف الدماغ بعدد من الاكتشافات في القرنين التاسع عشر والعشرين. ممثلو وأتباع المدرسة الفسيولوجية الألمانية (G. von Helmholtz ، E. Dubois-Reymond ، L. Herman ، K. Ludwig ، K. Bernard ، J. Bernstein and others) ، التي تأسست في النصف الأول من القرن التاسع عشر. أثبت J.-P Müller الطبيعة الكهربائية للإشارات في الألياف العصبية. في عام 1902 ، طرح Yu. Bernshtein أول نظرية غشاء لإثارة الأنسجة العصبية ، والتي أعلن فيها الدور الحاسم لأيونات البوتاسيوم. يجب أن نحيي ذكرى معاصر لـ J. Bernstein E. Overton ، الذي قام في عام 1902 باكتشاف مهم ، وهو أن الصوديوم ضروري لتوليد الإثارة في العصب. ومع ذلك ، ظلت نتائج E. Overton دون الاهتمام الواجب من المعاصرين. كان E. Dubois-Reymond و C. Bernard أول من اقترح أن الإشارات في الدماغ تنتقل باستخدام المواد الكيميائية. مندوب العلوم الروسيةقام أيضًا بعدد من الاكتشافات في الفيزيولوجيا الكهربية. وهكذا ، في عام 1896 م. في. وقف برافديتش نيمينسكي في أصول تخطيط كهربية الدماغ: في عام 1913 سجل لأول مرة النشاط الكهربائي لدماغ الكلب من سطح الجمجمة. تم الحصول على أول تسجيل مخطط كهربائي للدماغ البشري طبيب نفساني نمساويبيرغر في عام 1928. ممثلو المدرسة الفسيولوجية الروسية التي أسسها I.M. تعاون Sechenov في ستينيات القرن التاسع عشر عن كثب مع الأوروبيين ، وتبادل الزيارات باستمرار. ذهب العديد من العلماء الروس الشباب للدراسة في أوروبا (بشكل رئيسي في ألمانيا) ، حيث شاركوا في بحث مشترك.

أساس الأفكار الحديثة حول بنية ووظائف الدماغ هو ما يسمى ب "العقيدة العصبية". في نهاية القرن التاسع عشر. طور عالم التشريح العصبي الإيطالي K.Golgi طريقة لتلوين الخلايا العصبية بكلوريد الفضة (لاحقًا سميت هذه الطريقة باسمه) ووجد أن النسيج العصبي عبارة عن شبكة متشابكة بشكل معقد تتكون من الخلايا العصبية الفردية. اقترح أن الخلايا العصبية في الشبكة مترابطة من خلال اتصالات بروتوبلازمية. ومع ذلك ، أثبت عالم التشريح العصبي الإسباني S. Ramon y Cajal ، باستخدام طريقة جولجي ، أن الجهاز العصبي يتكون من خلايا منفصلة (خلايا عصبية) مترابطة عن طريق جهات اتصال متخصصة. بعد ذلك ، دعا عالم الفسيولوجيا العصبية الإنجليزي سي.شيرنغتون الاتصالات بين المشابك العصبية ، والتي أصبحت منذ ذلك الحين تكوينات رئيسية في التطور اللاحق لعلوم الدماغ.

تم الحصول على دليل على الطبيعة الكيميائية لانتقال المشابك بالتوازي من قبل ممثلين عن مدرستين فسيولوجيتين - كازان (مؤسس - A.F. Samoilov ، روسيا ، ثم اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) وكامبريدج (مؤسس - C. Sherrington ، بريطانيا العظمى). يعتبر مكتشفو الطبيعة الكيميائية لانتقال المشابك في جميع أنحاء العالم عالم فسيولوجي ألماني من أصل نمساوي O. Levy والعالم الإنجليزي G. Dale. في عام 1921 ، أسس أو. ومع ذلك ، تم الحصول على أول دليل على الانتقال الخلطي في وقت مبكر من عام 1904 بواسطة T. Elliott ، الذي أظهر إطلاق الأدرينالين وعمله عند تنشيط الأعصاب الطرفية.

في انتهاك للأخلاقيات العلمية ، يلتزم المجتمع العلمي العالمي الصمت بشكل غير مستحق بشأن اكتشافات العلماء الروس A.F. Samoilov وطلابه AV Kibyakov و MA Kiselev و IG Validov. أ. Samoilov في عشرينيات القرن الماضي طرح أفكار حول الطبيعة الكيميائية لانتقال الإثارة من عصب إلى الهيكل العظمي والعضلاتوبين الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجهاز العصبي. يمتلك دراسات ذات أولوية لظاهرة التأخير المشبكي واعتمادها على درجة الحرارة في المشابك العصبية العضلية ، مما يشير إلى الطبيعة الكيميائية للانتقال المشبكي. وهكذا ، قام بتوسيع نظرية الانتقال الكيميائي للإثارة من منطقة الجهاز العصبي اللاإرادي (يعمل بواسطة O. Levy و G. Dale و T. Elliott) إلى الأعصاب الحركية. تم تقديم هذه الرسالة لأول مرة في اجتماع جمعية الأطباء النفسيين وأخصائيي أمراض الأعصاب في عام 1923. بالإضافة إلى ذلك ، أ. Samoilov مع تلميذه M.A. اكتشف Kiselev الطبيعة الكيميائية لعمليات التثبيط. تم تقديم نتائج هذه الدراسة من قبله في المؤتمر الفسيولوجي الدولي الثاني عشر في ستوكهولم عام 1926. AV Kibyakov في أوائل الثلاثينيات. أظهر دور الناقل العصبي للأستيل كولين في نقاط الاشتباك العصبي في العقد الودي للقط. أثبت IG Validov مشاركة أيونات الكالسيوم في آلية الانتقال المشبكي. كما كان أول من أثبت مشاركة أيونات الكالسيوم داخل الخلايا في آلية الانتقال المشبكي ، والتي تساهم في توصيل الإثارة من العصب إلى العضلات. تم الإبلاغ عن نتائج هذه الدراسات في المؤتمر الفسيولوجي VII All-Union في عام 1948 قبل وقت طويل من منشورات B. Katz و R. Milady في منتصف الستينيات ، الذين أجروا دراسات مماثلة.

تم الكشف عن الآليات الخلوية والجزيئية لاستثارة الخلايا العصبية في دراسات K.Cole و A. Hodgkin و E. Huxley. في عام 1939 ، قاس ك.كول لأول مرة التغيرات في الموصلية الأيونية في غشاء العمليات العصبية في اللافقاريات (محاور الحبار العملاقة) أثناء الإثارة ، وفي عام 1952 سجل أ. هودجكين وإي هكسلي لأول مرة تيارات أيونية أثناء إثارة الغشاء وأظهر الصوديوم طبيعة البوتاسيوم لإمكانات العمل في أغشية المحور. قام ب. كاتز بعدد من الاكتشافات المهمة من خلال دراسة آليات إثارة المشبك العصبي العضلي. قدم J. Eccles مساهمة لا تقدر بثمن في دراسة آليات تأشير الخلايا العصبية الداخلية. تم تسجيل التيارات الأيونية أثناء إثارة أغشية أجسام الخلايا العصبية في اللافقاريات والفقاريات لأول مرة في معهد علم وظائف الأعضاء التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) في أوائل الستينيات. تحت قيادة الأكاديمي P.G. Kostyuk.

في عام 1979 ، اقترح J. Eccles الاتصال تأثيرات سريعةالناقلات العصبية "السريعة" مؤثر على التقلص العضلي، مما يعنيهم تأثير مباشرعلى القنوات الأيونية في الغشاء المشبكي ، والتأثيرات البطيئة للناقلات العصبية "البطيئة" - التمثيل الغذائي، مما يشير إلى أنها ناتجة عن بدء عمليات التمثيل الغذائي (مسارات الإشارات داخل الخلايا) في سيتوبلازم الخلايا العصبية بعد المشبكي. بعد ذلك ، وصف P. Greengard مسارات الإشارات داخل الخلايا مع تخليق "رسول ثان" ، يتم تنشيطه عندما يرتبط الدوبامين بمستقبلات غشاء ما بعد المشبكي. تؤدي عمليات التمثيل الغذائي هذه إلى تغيير في نفاذية القنوات الأيونية التي تتحكم في استثارة الخلايا العصبية. في وقت لاحق ، تم اكتشاف العديد من المكونات المشاركة في مسارات الإشارات داخل الخلايا (بروتينات G المختلفة ، والإنزيمات لتخليق الرسل الثاني ، والكينازات ، والفوسفاتازات ، وما إلى ذلك). في عام 1976 ، نشر B. Sakman و E. Neer دراسة عن القنوات الأيونية المفردة التي يتم تنشيطها بواسطة أستيل كولين في ألياف عضلات الضفدع. لاحق التطورات التكنولوجيةجعل من الممكن دراسة نشاط مختلف القنوات الأيونية المفردة لأغشية الخلايا. في العقدين الماضيين ، أتاح إدخال الأساليب على نطاق واسع إمكانية التأسيس التركيب الكيميائيتشارك العديد من البروتينات في عمليات الإشارات بين الخلايا وداخل الخلايا. أتاح تحسين طرق الفحص المجهري البصري والإلكتروني باستخدام تقنيات الليزر دراسة الأسس الهيكلية الكلية والميكروية لفسيولوجيا الخلايا العصبية وعضياتها.

إن الإنجازات في دراسة الأسس الفيزيائية والكيميائية للعمليات العصبية حددت بالتأكيد تطور مجالات مختلفة في علم الدماغ وأثراء الأفكار حول وظائفه الرئيسية: 1) معالجة المعلومات حول حالة الجسم وحالة بيئته بالحسية الأنظمة. 2) تنظيم وتنفيذ إجراءات الاستجابة بواسطة الأنظمة الحركية ؛ 3) التواصل بين الأجزاء الحسية والحركية للجهاز العصبي المركزي من خلال الأنظمة الترابطية التي توفر وظائف عالية المستوى (الإدراك والانتباه والذاكرة والإدراك والعواطف والتفكير وغيرها).

حاليًا ، علم الأعصاب هو علم عالي التقنية يجمع إنجازات الكيمياء الحديثة والفيزياء والرياضيات وتكنولوجيا المعلومات.

تنمية الأفكار حول السلوك

في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين. بالتوازي مع الدراسات المورفولوجية والفسيولوجية للجهاز العصبي ، انهارت الأفكار حول آليات السلوك. في عام 1903 ، أ. أعلن بافلوف نظرية ردود الفعل المشروطة ، وهي أفعال سلوكية تكيفية مكتسبة حديثًا. نظرية I.P. استند بافلوفا إلى الأفكار الفلسفية لـ R.Decartes حول الطبيعة الانعكاسية للتفاعلات السلوكية التكيفية و IM Sechenov حول الطبيعة الانعكاسية للعمليات العقلية. هم. يعتقد Sechenov أن الأنشطة الواعية واللاواعية ذات طبيعة انعكاسية وأن الظواهر العقلية ناتجة عن عمليات فسيولوجية يمكن دراستها بالطرق الموضوعية. مستوحاة من أفكار I.M. Sechenov ، I.P. طور بافلوف هدفًا الطريقة الفسيولوجيةدراسات المنعكسات المشروطة واستخدامها للدراسة بشكل غير مباشر العمليات الداخليةالتي تحدد الأصل "العقلي" للتفاعلات الخضرية التكيفية المكتسبة. باسم ا. ب. ترتبط بافلوفا ببداية دراسة موضوعية لآليات السلوك. تم تفسير تطور رد الفعل الشرطي بواسطة I.P. بافلوف كترابط بين قوسين منعكسين يتم تنشيطهما بواسطة محفزين - غير مشروطين ومشروطين ، أي بؤرتان من الإثارة في الدماغ تتوافقان مع هذه المحفزات. في وقتها ، بدا مثل هذا التفسير الفسيولوجي ، بلا شك ، متقدمًا وعارض طريقة الاستبطان الذاتي المستخدمة لتحليل النشاط العقلي.

بالتوازي مع المدرسة الأمريكية سلوكية(من الانجليزية، سلوك) تطوير أفكار حول السلوك الفعال. معظم ممثلين نموذجيينهذا الاتجاه هم E. Thorndike و J. Watson و B. Skinner. سمة مميزةالسلوكية هي طبيعة وصفية لدراسة التفاعلات السلوكية الأداتية ، ولا تؤثر ، على عكس تفسيرات بافلوفيان ، الداخلية (وإن كانت تخمينية مع مواقف حديثة) الآليات. تحول ممثلو الجيل الجديد من علماء السلوك ك.لاشلي وإي.تولمان و و. تم طرح التفسير الفسيولوجي لآليات السلوك الأداتي مع إشراك أقواس الانعكاس المفاهيمي من قبل إي. بافلوفا.

من بين الأشكال الانعكاسية لسلوك I.P. خص بافلوف ردود الفعل البسيطة نسبيًا غير المشروطة التي تشكل الأساس الفطري للأفعال السلوكية المكتسبة حديثًا. خلقي أشكال معقدةتمت دراسة السلوكيات (الغرائز) في الأصل من قبل علماء الحيوان. في منتصف القرن العشرين. أصبح السلوك الغريزي موضوع اهتمام علمي علم السلوك، التي أعلنها K.Lorenz و N. Tinbergen.

في إطار علم النفس ، نشأ فرع آخر من علم السلوك ، والذي يدرس الإدراكي، أو السلوك "المعقول" ، الذي يميز فقط الحيوانات ذات الجهاز العصبي عالي التطور. نتيجة لبحث عن سلوك الشمبانزي ، وصف دبليو كوهلر المظاهر السلوكية المعقدة (البصيرة (المهندس ، بصيرة) ، النقل ، التعميم) ، والتي لا تتطلب تدريب وتظهر في المرة الأولى. تتجلى هذه الأشكال من السلوك ليس فقط في الرئيسيات العليا ، ولكن أيضًا في الثدييات الأخرى وحتى في بعض الطيور وتشمل الحل العاجل لمهام جديدة - أنواع مختلفةمهام منطقية أولية ، نشاط فعال في موقف جديد. تم فحص قدرة الحيوانات على حل المشكلات المنطقية الأولية من قبل العضو المقابل. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية L.V Krushinsky ، الذي طور أفكارًا حول النشاط العقلاني الأوليالحيوانات. لقد أثبت أن إمكانية إظهار النشاط العقلاني الأولي في الحيوانات تعتمد على مدى تعقيد تنظيم الدماغ. اعتبر L.V Krushinsky القدرات المعرفية لبعض الحيوانات كشرط أساسي لتطور الوظائف العقلية لدى البشر.

حتى سي. شيريجتون ، على أساس تجاربه ، جادل بأن ردود الفعل لا تنحصر في تنشيط ما يسمى بأقواس الانعكاس ، ولكن ينبغي اعتبارها نشاطًا متكاملًا للكائن الحي ككل. الكمبيوتر. طرح أنوخين مفهوم "النظام الوظيفي" ، والذي يفسر الفعل السلوكي التكيفي نتيجة تكامل آليات عصبية وخلطية معينة تدخل في تفاعل ديناميكي معقد ومنسق. الكمبيوتر. قام Anokhin بتوسيع مبدأ "النظام الوظيفي" ليشمل بنية أي سلوك هادف.

مع تطور طرق الفسيولوجيا العصبية في الخمسينيات والستينيات. لقد أصبحت مستخدمة على نطاق واسع لدراسة الآليات العصبية للسلوك. أعطى تسجيل النشاط الكهربائي الكلي للدماغ والخلايا العصبية الفردية دفعة جديدة لتطوير الأفكار حول آليات السلوك. أدى تكامل المجالات العلمية المختلفة ، بالإضافة إلى تطوير طرق جديدة في علم الأحياء العصبية ، إلى إثراء القاعدة المنهجية لدراسة آليات السلوك بشكل كبير. اكتشاف الظاهرة اللدونة متشابكفتح فرصًا جديدة للبحث في الخاصية الرئيسية للجهاز العصبي المركزي الذي يقوم عليه التعلم - ذاكرة. في أوائل السبعينيات. اكتشف T. Bliss و T. Lemo تغييرات في كفاءة الانتقال المشبكي في نقاط الاشتباك العصبي في قرن آمون للأرنب. بعد ذلك ، ظهرت أيضًا مثل هذه التعديلات في الإرسال المتشابك في نقاط الاشتباك العصبي في هياكل دماغ الثدييات الأخرى. كما تم العثور على ظواهر مماثلة في الجهاز العصبي البسيط للافقاريات ، على وجه الخصوص ، في الرخويات (أعمال E.Kandel). ارتبطت الظواهر التي تم الكشف عنها من اللدونة المتشابكة في دينامياتها الزمنية بأفكار حول المدى القصيرو ذاكرة طويلة المدى. وهكذا ، وجدت الأفكار المتعلقة بالذاكرة وتنظيمها تفسيرها الفسيولوجي العصبي. بعد ذلك ، تم استخدام نماذج اللدونة المشبكية في دراسات الآليات السلوكية كنظائر خلوية للذاكرة والتعلم ، مما يؤكد التنبؤات النظرية لعالم الفسيولوجيا العصبية د. هب في أواخر الأربعينيات.

البيولوجيا العصبية الحديثة كعلم تكاملي

يعد علم الأعصاب حاليًا علمًا متعدد التخصصات يتضمن بعض المجالات العلمية في علم النفس والطب والرياضيات وعلوم الكمبيوتر والفيزياء واللغويات والفلسفة. في إطار علم الأعصاب الحديث ، تتم دراسة مجموعة واسعة من المشكلات ، بما في ذلك المناهج المختلفة لدراسة الجوانب الجزيئية ، والجينية ، والهيكلية ، والوظيفية ، والتطورية ، والطبية ، والجوانب الإلكترونية للجهاز العصبي المركزي ودوره الرئيسي في التحكم في السلوك من الكائنات الحية. يمكن دراسة هذه المشكلات باستخدام الأدوات التحليلية للمجمع بأكمله. العلوم البيولوجيةبما في ذلك الفيزياء الحيوية ، والبيولوجيا الجزيئية والخلوية ، وعلم الوراثة ، وعلم الأجنة ، وعلم التشريح وعلم وظائف الأعضاء ، وعلم الأحياء السلوكي ، وعلم النفس. التقنيات المستخدمة في علم الأعصاب متنوعة للغاية - من الطرق الفيزيائية الحيوية والجزيئية لدراسة الخلايا الفردية والقنوات الأيونية ومستقبلات الغشاء وعضيات الخلية لتصور العمليات الإدراكية والتكاملية والحركية للدماغ بأكمله باستخدام الرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. أعطت التطورات النظرية الحديثة في علم الأعصاب حافزًا لدراسة الشبكات الشبيهة بالعصبية ، والتي تعد أساسًا لمقاربات الإنشاء. الذكاء الاصطناعي. تتمثل مهمة علم الأعصاب في دمج المعلومات المختلفة التي تم الحصول عليها على مستويات مختلفة من تحليل عمل الجهاز العصبي المركزي في فهم متسق لهيكله ووظائفه. توسيع نطاق مشاكل علم الأعصاب التي تنطوي على عدد كبيرساهم علماء من مجموعة متنوعة من المجالات العلمية في دراسة عمل الدماغ في خلق عالم خاص المجتمعات العلمية. على سبيل المثال ، في عام 1960 تأسست منظمة عالميةدراسات الدماغ (المنظمة الدولية لأبحاث الدماغ) ، في عام 1968 - الجمعية الأوروبية لدراسة الدماغ والسلوك (الجمعية الأوروبية للدماغ والسلوك) ، في عام 1969 - جمعية علم الأعصاب بالولايات المتحدة الأمريكية (جمعية علم الأعصاب ، الولايات المتحدة الأمريكية).

أساسيات علم الأعصاب الحديث

في النصف الثاني من القرن العشرين. تلقى البحث عن الجهاز العصبي دفعة كبيرة من التطورات الثورية في علم وظائف الأعضاء الجزيئي والخلوي ، وعلم وظائف الأعضاء العصبية ، وتكنولوجيا المعلومات. نتيجة لذلك ، تم إثراء معرفتنا بالتشريح الدقيق وعلم وظائف الأعضاء للخلايا العصبية ، والعمليات الجزيئية في السيتوبلازم والعضيات ، فضلاً عن الاتصالات العصبية الداخلية بشكل كبير. ومع ذلك ، فإن دور الشبكات العصبية في توفير الذكاء والتفكير والوعي والعواطف وتنظيم السلوك الهادف وعدد من المظاهر الأخرى للنفسية لا يزال غير معروف تمامًا.

العديد من المورفولوجية و أنواع وظيفيةالخلايا العصبية والخلايا الدبقية. على الرغم من حقيقة أن الخلايا الدبقية قد تم وصفها لأول مرة بواسطة R. في الوقت الحاضر ، توسع فهمنا لبنية ووظائف الخلايا الدبقية بشكل كبير. اتضح أن الخلايا الدبقية لها العديد من الخصائص المتأصلة في الخلايا العصبية. يتكون الجهاز العصبي من شبكات تتكون من مجموعة متنوعة من الخلايا العصبية والخلايا الدبقية. تشكل هذه الشبكات العصبية الوحدات الأولية للجهاز العصبي التي تعالج أنواعًا معينة من المعلومات. تشكل هذه الوحدات العصبية تشكيلات تشريحية منفصلة في الدماغ تؤدي وظائف محددة. يُطلب من البيولوجيا العصبية التحقيق في أداء هذه الوحدات على عدة مستويات - الجزيئية والخلوية والنظامية والسلوكية.

على ال جزيئيالمستوى في إطار علم الأعصاب ، يدرسون (1) الآليات داخل الخلايا لتخليق جزيئات الإشارة ؛ (2) شلالات داخل الخلايا بدأت عن طريق إشارات الجزيئات ؛ (3) آليات تكامل الأحداث داخل الخلايا التي تؤدي إلى تنشيط الخلايا العصبية مع الإطلاق اللاحق للناقلات العصبية. في هذا المستوى من البحث ، تدرس طرق البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة عمليات تطور الخلايا العصبية وموتها وتأثير العوامل الوراثية على الوظائف البيولوجية للخلايا العصبية. تحظى الآليات التي تغير التشكل ، والهوية الجزيئية ، والخصائص الفسيولوجية للخلايا العصبية بأهمية خاصة ، وكيف تؤدي هذه التغييرات لاحقًا إلى تعديلات في السلوكيات المختلفة. من ناحية أخرى ، لا تقل أهمية الآليات التي تغير وظائف الخلايا العصبية مع التجربة الفردية للكائن الحي ، وكيف تحدد هذه التغييرات العمليات على المستويات الفسيولوجية والسلوكية.

على ال الخلويةالمستوى ، يدرسون الآليات الفيزيولوجية والكهروكيميائية الأساسية لمعالجة الإشارات المختلفة ، وهي تأثيرات كيميائية وكهربائية مختلفة ، فضلاً عن آليات تحويل هذه الإشارات الموجهة إلى أغشية التشعبات والأجسام والمحاور العصبية. إن "الشفرة العصبية" المميزة لكل خلية عصبية هي نمط الإشارات الكهربائية التي تولدها وخصوصية الناقل العصبي. مجال آخر مهم لعلم الأعصاب في المستوى الخلويهي دراسة لتطور الجهاز العصبي. تشمل التحديات في هذا المجال ما يلي: (1) التقسيم الإقليمي لتطوير الأنسجة العصبية مع التشكيل اللاحق للبنى المتخصصة ؛ (2) تكاثر الخلايا الجذعية. (3) تمايزهم إلى أنواع مختلفةالخلايا العصبية والخلايا الدبقية. (4) الهجرة العصبية. (5) تطوير العمليات (التشعبات والمحاور) ؛ (6) التفاعل الغذائي لخلايا الجهاز العصبي. و (7) تشكيل اتصالات متشابكة.

على ال النظاميةالمستوى ، يدرسون كيف أن التكوينات العصبية التشريحية والوظيفية التي تشكلت أثناء التطور متخصصة لأداء وظائف معينة ، مثل ردود الفعل ، وتكامل الإشارات الحسية ، والتنسيق الحركي ، وتنظيم إيقاعات الساعة البيولوجية ، وردود الفعل العاطفية ، والتعلم ، والذاكرة ، وغيرها الكثير. لا يزال اللغز غير قابل للحل كيف تصبح بعض الخلايا العصبية حساسة للإشارات البصرية والبعض الآخر للإشارات السمعية ، وكيف تمنحنا هذه الخلايا العصبية القدرة على تجربة الضوء والصوت بشكل شخصي. ظهرت مثل هذه المشاكل في منتصف القرن التاسع عشر. J.-P. مولر في "نظريته عن الطاقة النوعية". في إطار علم الأعصاب ، تتم دراسة خصوصية مجموعات الخلايا العصبية في تقديم بعض الأعمال السلوكية في الحيوانات ، وفي إطار علم النفس العصبي ، تتم دراسة دور المناطق القشرية المختلفة في توفير الوظائف العقلية لدى البشر. في إطار علم الأعصاب ، تتم أيضًا دراسة آليات تفاعل الجهاز العصبي مع الغدد الصماء وجهاز المناعة.

على ال الإدراكيالمستوى (المعرفي) ، الآليات العصبية في التزويد النشاط المعرفيفي شخص. لهذا الغرض ، تُستخدم على نطاق واسع الأساليب الحديثة لتصور حالة الدماغ (الرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني) ، وكذلك تخطيط كهربية الدماغ التقليدي في حل المشكلات العقلية المعقدة. الغرض من مثل هذه الدراسات هو إنشاء مراسلات بين المناطق النشطة في الدماغ والعمليات العقلية.

علم الأعصاب والطب.المجالات الطبية مثل علم الأعصاب وجراحة الأعصاب وعلم الأمراض العصبية والطب النفسي واضطرابات الدراسة في أداء الجهاز العصبي. امراض عديدةنماذج طبيعية لاختلالات الدماغ ، تساهم دراستها في تطوير أفكار حول وظائف الدماغ وطرق علاج هذه الأمراض.

علم الأعصاب و العلوم الإنسانية . يرتبط علم الأعصاب ارتباطًا وثيقًا بعلم النفس وعلم الاجتماع. تتيح التطورات في أبحاث الشبكة العصبية استخدام النماذج الشبيهة بالعصبية في الاقتصاد ، لحل مشاكل الذكاء الاصطناعي واتخاذ القرار ، وفي العلوم الاجتماعية. إن إنجازات البيولوجيا العصبية مطلوبة أيضًا في الفلسفة ، والتي تحدد مهمة فهم الغرض من العقل. تحاول الفلسفة شرح جوهر الذهن من خلال مقارنة ثنائية "فكرة-فكرة" الفلسفية ثنائية البيولوجيا العصبية "بنية-وظيفة".

الاتجاهات الرئيسية لعلم الأعصاب

يوجد حاليًا العديد من المجالات الرئيسية للبحث في علم الأعصاب. ومع ذلك ، فإن هذا التقسيم الفرعي مشروط ، وفي الممارسة العلمية الحقيقية ، تتداخل مجالات الاهتمام بشكل كبير.

علماء الأعصاب الجزيئية والخلويةأنا. موضوع البحث هو: البنية التحتية للخلايا العصبية والخلايا الدبقية ، التمثيل الغذائي للبروتين، نقاط الاشتباك العصبي ، القنوات الأيونية ، إمكانات العمل وإمكانات ما بعد المشبكي ، النواقل العصبية ، مسارات الإشارات داخل الخلايا ، تفاعل الجهاز العصبي والجهاز المناعي.

علم الأعصاب للسلوك. موضوع البحث هو: علم الوراثة السلوكية ، وعلم النفس البيولوجي ، وتنظيم إيقاع الساعة البيولوجية ، وعلم السلوك العصبي ، وآليات الغدة النخامية لتنظيم السلوك ، والحفاظ على التوازن ، وازدواج الشكل الجنسي ، والأنظمة الحسية ، وأنظمة التحكم في المحركات ، والتنظيم الهرموني ، والاعتماد من المواد (مثل المخدرات والكحول).

علم الأعصاب للأنظمة. موضوع البحث هو: فسيولوجيا النظم الحسية ، تحليل السمات الحسية المعقدة ، علم وظائف الأعضاء أنظمة الدفع، التكامل الحسي ، الألم والإحساس به ، النشاط الكهربائي التلقائي والمثير ، الحالات الوظيفية (النوم ، اليقظة ، إلخ) ، الحفاظ على التوازن ، التحفيز ، التنشيط غير المحدد ( إثارة)، انتباه.

علم الأعصاب التنموي. موضوع البحث هو: تكاثر الخلايا في الدماغ ، تكوين الخلايا العصبية ، تكوين العمليات العصبية ، الهجرة العصبية ، عوامل النمو ، التغذية العصبية ، موت الخلايا المبرمج ومضاد موت الخلايا المبرمج ، تكوين المشابك.

علم الأعصاب الإدراكي. موضوع البحث هو: الانتباه الانتقائي الطوعي ، الوعي (الفهم) ، التحكم المعرفي ، الوراثة المعرفية ، صنع القرار ، الدوافع والعواطف ، وظائف اللغة ، الذاكرة ، النشاط ، الإدراك ، الجوانب الاجتماعية.

علم الأعصاب النظري والحاسبي. موضوع البحث هو: نمذجة توليد النبضات العصبية (على سبيل المثال ، إمكانات الفعل في نموذج Hodgkin-Huxley) وتوصيلها على طول العمليات العصبية (نظرية الكابلات) ، ونمذجة التفاعل التشابكي والتكامل التشابكي ، والشبكات العصبية ومحاكاة الكمبيوتر الخاصة بهم ، نمذجة التعلم (على سبيل المثال ، حكم هب).

علم الأعصاب في علم الأعصاب والطب النفسي. موضوع الدراسة هو: التوحد ، والخرف ، ومرض باركنسون ، والسكتة الدماغية ، والاعتلال العصبي المحيطي ، والآفات الرضحية للدماغ والحبل الشوكي ، والاضطرابات اللاإرادية ، والذهان ، والفصام ، والاكتئاب ، والقلق ، والإدمان ، واضطرابات الذاكرة ، واضطرابات النوم.

علم الأعصاب التطبيقي. موضوع البحث: البدلات العصبية الحسية والحركية ، الارتجاع البيولوجي ، واجهة الدماغ والحاسوب.

اللغويات العصبية. موضوع الدراسة: وظائف اللغة ، التعبير عن الكلام الشفوي ، اكتساب اللغة ، إدراك الكلام الشفوي والمكتوب ، تحليل التركيبات النحوية.

التصوير العصبي(إنجليزي، تصوير الأعصاب). موضوع البحث هو: التصور البنيوي والوظيفي للدماغ.

لا تستنفد هذه التوجيهات نطاق المشكلات التي تمت دراستها في إطار علم الأعصاب الحديث. تتداخل بعض الاتجاهات إلى حد كبير مع بعضها البعض.

مستقبل علم الأعصاب (مشاكل لم يتم حلها)

على الرغم من بعض التطورات في علم الأحياء العصبية ، لا تزال بعض المشكلات المهمة بدون حل وتتطلب مزيدًا من البحث. تتعلق أكثر وجهات نظر حل المشكلات عن بعد بالعمليات الإدراكية. قبل علم الأحياء العصبي الحديث ، كانت الأسئلة المتعلقة بالآليات العصبية للوعي والنوم والإدراك والتعلم والذاكرة والمرونة العصبية واتخاذ القرار بدون حل. تتعلق العديد من الأسئلة التي لم يتم حلها بتطور الجهاز العصبي وتطوره. الآليات العصبية لحدوث البعض مرض عقلي(على سبيل المثال ، الوسواس القهري ، الفصام) ، مرض باركنسون ، مرض الزهايمر ، الإدمان.

المدرجة أدناه هي فقط 10 خصائص غامضة للدماغ يجب الكشف عنها في المستقبل:

1. كيف يتم تشفير المعلومات في أنماط النشاط العصبي؟

2. كيف يتم تخزين المعلومات واسترجاعها من الذاكرة؟

3. ما الذي يعكسه النشاط الكهربائي في الخلفية للدماغ؟

4. كيف يحاكي الدماغ المستقبل؟

5. ما هي العواطف؟

6. ما هو الذكاء؟

7. كيف يتم تمثيل الوقت في الدماغ؟

8. لماذا ينام الدماغ ، وما هي الأحلام؟

9. كيف تتفاعل أجهزة الدماغ المتخصصة مع بعضها البعض؟

10. ما هو الوعي؟

يعمل علماء الأعصاب باستمرار عن كثب مع علماء من مجالات علمية أخرى ، ويعتمد نجاح حل العديد من المشكلات التي تواجه علم الأعصاب على هذا التفاعل.

اقتراحات للقراءة

1. Blum F.، Leizerson A.، Hofstadter L.، Brain، Mind، and Behavior، Mir، M.، 1988.

2. Nichols JG ، Martin A.R. ، Wallas BJ ، Fuchs P.A. من الخلايا العصبية إلى الدماغ ، LKI Publishing House ، M. ، 2008.

3. Rose S.، Memory Device، From Molecules to Consciousness، Mir، Moscow، 1995.

4. هوبل د. عين ، دماغ ، رؤية ، "مير" ، م ، 1990.

5. شيبرد ج. Neurobiology، "مير"، M.، 1987.

6. Shulgovsky VV ، فسيولوجيا النشاط العصبي العالي مع أساسيات علم الأعصاب ، إد. مركز "الأكاديمية" ، M. ، 2008.

7. Shulgovsky V.V. أساسيات الفسيولوجيا العصبية ، إد. "Aspect press" ، M. ، 2008.

8. سكوير. L.R.، Berg D.، Bloom F.E.، du Lac S.، Ghosh A.، Spitzer NC. علم الأعصاب الأساسي ، المطبعة الأكاديمية ، الطبعة الثالثة ، سان دييغو ، لندن ، 2008.