_portrait_(restored).jpg/1280px-Santiago_Ram%C3%B3n_y_Cajal_(1852-1934)_portrait_(restored).jpg)
Нейробиолог (или нейробиолог ) — это ученый , обладающий специальными знаниями в области нейронауки , раздела биологии [1] , который занимается физиологией , биохимией , психологией , анатомией и молекулярной биологией нейронов , нейронных цепей и глиальных клеток , а особенно их поведенческими , биологическими и психологическими аспектами в здоровье и болезни. [2]
Нейробиологи обычно работают исследователями в колледжах , университетах , государственных учреждениях или частных промышленных предприятиях. [3] В карьерах, ориентированных на исследования, нейробиологи обычно тратят свое время на разработку и проведение научных экспериментов, которые способствуют пониманию нервной системы и ее функций. Они могут заниматься фундаментальными или прикладными исследованиями. Фундаментальные исследования стремятся добавить информацию к нашему текущему пониманию нервной системы, тогда как прикладные исследования стремятся решить конкретную проблему, например, разработать лечение неврологического расстройства . Биомедицинские нейробиологи обычно занимаются прикладными исследованиями. Нейробиологи также имеют ряд карьерных возможностей за пределами сферы исследований, включая карьеру в промышленности, написание научных статей, управление государственными программами, научную пропаганду и образование. [4] Эти люди чаще всего имеют докторские степени в области наук, но могут также иметь степень магистра.
Нейробиологи в первую очередь сосредоточены на изучении и исследовании нервной системы . Нервная система состоит из головного мозга , спинного мозга и нервных клеток. Исследования нервной системы могут быть сосредоточены на клеточном уровне, как в исследованиях ионных каналов , или вместо этого могут быть сосредоточены на системном уровне, как в поведенческих или когнитивных исследованиях. Значительная часть исследований нервной системы посвящена пониманию заболеваний, которые поражают нервную систему, таких как рассеянный склероз , болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона и болезнь Лу Герига . Исследования обычно проводятся в частных, государственных и общественных исследовательских институтах и университетах. [5]
Некоторые общие задачи для нейробиологов: [6]
Общая средняя зарплата нейробиологов в Соединенных Штатах составила $79,940 в мае 2014 года [ где? ] . Нейробиологи обычно работают полный рабочий день. Ниже приведены средние зарплаты на обычных рабочих местах в Соединенных Штатах. [6]
Нейробиологи исследуют и изучают как биологические , так и психологические аспекты нервной системы. [6] После того, как нейробиологи заканчивают свои постдокторские программы, 39% продолжают выполнять дополнительную докторскую работу, а 36% устраиваются на преподавательскую работу. [7] Нейробиологи используют широкий спектр математических методов, компьютерных программ, биохимических подходов и методов визуализации, таких как магнитно-резонансная томография , компьютерная томографическая ангиография и диффузионно-тензорная визуализация .[8] Методы визуализации позволяют ученым наблюдать физические изменения в головном и спинном мозге по мере возникновения сигналов. Нейробиологи также могут быть частью нескольких различных нейробиологических организаций , где они могут публиковать и читать различные исследовательские темы.
Нейробиология ожидает рост рабочих мест примерно на 8% с 2014 по 2024 год, что значительно превышает средний темп роста рабочих мест по сравнению с другими профессиями. Факторы, ведущие к этому росту, включают старение населения, новые открытия, ведущие к новым областям исследований, и увеличение использования лекарств. Государственное финансирование исследований также продолжит влиять на спрос на эту специальность. [6]
Нейробиологи обычно поступают на четырехгодичную программу бакалавриата, а затем переходят на программу докторантуры для обучения в аспирантуре. После окончания аспирантуры нейробиологи могут продолжить работу в постдокторантуре, чтобы получить больше лабораторного опыта и изучить новые лабораторные методы. В годы бакалавриата нейробиологи обычно изучают физические и биологические науки, чтобы получить основу в области исследований. Типичные специальности бакалавриата включают биологию , поведенческую нейронауку и когнитивную нейронауку . [9]
Во многих колледжах и университетах сейчас есть программы подготовки докторов наук в области нейронаук, часто с разделением на когнитивную , клеточную и молекулярную , вычислительную и системную нейронауку.
Нейробиология имеет уникальную перспективу в том, что она может применяться в широком спектре дисциплин, и, таким образом, области, в которых работают нейробиологи, различаются. Нейробиологи могут изучать темы от больших полушарий мозга до нейротрансмиттеров и синапсов, происходящих в нейронах на микроуровне. Некоторые области, которые объединяют психологию и нейробиологию, включают когнитивную нейронауку и поведенческую нейронауку. Когнитивные нейробиологи изучают человеческое сознание , в частности мозг, и то, как его можно увидеть через призму биохимических и биофизических процессов. [10] Поведенческая нейронаука охватывает всю нервную систему, окружающую среду и мозг, как эти области показывают нам аспекты мотивации, обучения и двигательных навыков, а также многое другое. [11] Вычислительная нейронаука использует математические модели, чтобы понять, как мозг обрабатывает информацию. [12]
Некоторые из первых трудов о мозге принадлежат египтянам . Примерно в 3000 году до нашей эры первое известное письменное описание мозга также указывало, что местоположение мозговых травм может быть связано с определенными симптомами. Этот документ противоречил общепринятой теории того времени. Большинство других трудов египтян очень духовны, описывая мысли и чувства как обязанности сердца . Эта идея была широко принята и может быть найдена в Европе 17 века . [13]
Платон считал, что мозг является местом ментальных процессов. Однако Аристотель считал, что источником ментальных процессов является сердце, а мозг действует как система охлаждения для сердечно-сосудистой системы. [14]
В средние века Гален оказал значительное влияние на анатомию человека . С точки зрения нейробиологии Гален описал функции семи черепных нервов , а также дал основополагающее понимание спинного мозга . Когда дело дошло до мозга, он считал, что сенсорные ощущения возникают в середине мозга, в то время как двигательные ощущения возникают в передней части мозга. Гален поделился некоторыми идеями о расстройствах психического здоровья и о том, что вызывает эти расстройства. Он считал, что причиной является скопившаяся черная желчь, а эпилепсия вызывается мокротой. Наблюдения Галена по нейробиологии не оспаривались в течение многих лет. [15]
Средневековые верования в целом придерживались предложений Галена, включая приписывание ментальных процессов определенным желудочкам мозга. Функции областей мозга определялись на основе их текстуры и состава: функция памяти приписывалась заднему желудочку, более твердой области мозга и, следовательно, хорошему месту для хранения памяти. [13]
Андреас Везалий перенаправил изучение нейронауки от анатомического фокуса; он считал, что приписывание функций на основе местоположения было грубым. Отталкиваясь от поверхностных предложений Галена и средневековых верований, Везалий не верил, что изучение анатомии приведет к каким-либо значительным достижениям в понимании мышления и мозга. [13]
Исследования в области нейронауки расширяются и становятся все более междисциплинарными. Многие текущие исследовательские проекты включают интеграцию компьютерных программ в картирование нервной системы человека. Национальные институты здравоохранения ( NIH ) спонсировали проект Human Connectome , запущенный в 2009 году, в надежде создать очень подробную карту нервной системы человека и ее миллионов соединений. Детальное нейронное картирование может проложить путь к прогрессу в диагностике и лечении неврологических расстройств .
Нейробиологи также изучают эпигенетику — науку о том, как определенные факторы, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, влияют не только на нас и наши гены, но и на наших детей и изменяют их гены, чтобы адаптироваться к окружающей среде, с которой мы сталкиваемся.
Нейробиологи работали над тем, чтобы показать, что мозг гораздо более эластичен и способен меняться, чем мы когда-то думали. Они использовали работу, о которой психологи сообщали ранее, чтобы показать, как работают наблюдения, и дать для этого модель.
Одно из последних поведенческих исследований касается фенилкетонурии (ФКУ) , расстройства, которое сильно повреждает мозг из-за токсичных уровней аминокислоты фенилаланина . До того, как нейробиологи изучили это расстройство, у психологов не было механистического понимания того, как это расстройство вызывает высокие уровни аминокислоты , и поэтому лечение не было хорошо изучено и часто было неадекватным. Нейробиологи, изучавшие это расстройство, использовали предыдущие наблюдения психологов, чтобы предложить механистическую модель, которая дала лучшее понимание расстройства на молекулярном уровне. Это, в свою очередь, привело к лучшему пониманию расстройства в целом и значительно изменило лечение, что привело к улучшению жизни пациентов с этим расстройством. [16]
Другое недавнее исследование было посвящено зеркальным нейронам , нейронам, которые активируются при подражании или наблюдении за другим животным или человеком, который делает какое-то выражение, движение или жест. Это исследование снова было одним из тех, в которых нейробиологи использовали наблюдения психологов для создания модели того, как работает наблюдение. Первоначальное наблюдение состояло в том, что новорожденные младенцы имитировали выражения лица, которые им были выражены. Ученые не были уверены, что новорожденные младенцы были достаточно развиты, чтобы иметь сложные нейроны, которые позволяли им имитировать разных людей, и было что-то еще, что позволяло им имитировать выражения. Затем нейробиологи предоставили модель того, что происходило, и пришли к выводу, что у младенцев на самом деле были эти нейроны, которые активировались при наблюдении и подражании выражениям лица. [16]
Нейробиологи также изучали влияние «воспитания» на развивающийся мозг. Сол Шенберг и другие нейробиологи провели исследование того, насколько важны прикосновения для развития мозга у крыс. Они обнаружили, что у крыс, лишенных материнского воспитания всего на один час, были снижены функции в таких процессах, как синтез ДНК и секреция гормонов. [16]
Майкл Мини и его коллеги обнаружили, что потомство крыс-матерей, которые обеспечивали значительную заботу и внимание, как правило, проявляло меньший страх, более позитивно реагировало на стресс и функционировало на более высоком уровне и в течение более длительного времени, когда полностью созревало. Они также обнаружили, что крысы, которым уделяли много внимания в подростковом возрасте, также уделяли своему потомству такое же количество внимания, и, таким образом, показали, что крысы воспитывали свое потомство так же, как воспитывали их самих. Эти исследования также были рассмотрены на микроскопическом уровне, где разные гены были выражены для крыс, которым уделяли много внимания, и те же самые гены не были выражены у крыс, которым уделяли меньше внимания. [16]
Эффекты заботы и прикосновения изучались не только на крысах, но и на новорожденных людях . Многие нейробиологи проводили исследования, в которых важность прикосновения была показана на новорожденных людях. Те же результаты, что были показаны на крысах, были справедливы и для людей. Младенцы, которые получали меньше прикосновений и заботы, развивались медленнее, чем дети, которые получали много внимания и заботы. Уровень стресса также был ниже у младенцев, которых регулярно заботились, а когнитивное развитие также было выше из-за большего количества прикосновений. [16] Человеческое потомство, как и крысиное потомство, процветает за счет заботы, как показали различные исследования нейробиологов.
