_portrait_(restored).jpg/1280px-Santiago_Ram%C3%B3n_y_Cajal_(1852-1934)_portrait_(restored).jpg)
Нейробиолог (или нейробиолог ) — это учёный , обладающий специализированными знаниями в области нейробиологии , раздела биологии [1] , который занимается физиологией , биохимией , психологией , анатомией и молекулярной биологией нейронов , нервных цепей и глиальных клеток и особенно их поведенческих функций . биологический и психологический аспекты здоровья и болезней. [2]
Нейробиологи обычно работают исследователями в колледжах , университетах , государственных учреждениях или в частном секторе . [3] В своей исследовательской карьере 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 нынешнему пониманию нервной системы, тогда как прикладные исследования направлены на решение конкретной проблемы, например, на разработку лечения неврологического расстройства . Нейробиологи, ориентированные на биомедицину, обычно занимаются прикладными исследованиями. Нейробиологи также имеют ряд возможностей карьерного роста за пределами сферы исследований, включая карьеру в промышленности, написании научных статей, управлении государственными программами, пропаганде науки и образовании. [4] Чаще всего эти люди имеют докторскую степень в области наук, но могут также иметь степень магистра.
Нейробиологи сосредотачивают свое внимание прежде всего на изучении и исследовании нервной системы . Нервная система состоит из головного , спинного мозга и нервных клеток. Исследования нервной системы могут быть сосредоточены на клеточном уровне, как при изучении ионных каналов , или вместо этого могут быть сосредоточены на системном уровне, как при поведенческих или когнитивных исследованиях. Значительная часть исследований нервной системы посвящена пониманию заболеваний, поражающих нервную систему, таких как рассеянный склероз , болезнь Альцгеймера , Паркинсона и болезнь Лу Герига . Исследования обычно проводятся в частных, государственных и государственных исследовательских институтах и университетах. [5]
Некоторые общие задачи нейробиологов: [6]
Общая средняя зарплата нейробиологов в США в мае 2014 года составляла 79 940 долларов . ] . Нейробиологи обычно работают полный рабочий день. Средние зарплаты на обычных рабочих местах в США показаны ниже. [6]
Нейробиологи исследуют и изучают как биологические , так и психологические аспекты нервной системы. [6] Как только 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 томография-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 темы исследований.
Нейробиология ожидает роста числа рабочих мест примерно на 8% в период с 2014 по 2024 год, что значительно выше среднего темпа роста числа 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 будет продолжать влиять на спрос на эту специальность. [6]
Нейробиологи обычно поступают на четырехлетнюю программу бакалавриата, а затем переходят к программе 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 студенческие годы нейробиологи обычно посещают курсы по физике и наукам о жизни, чтобы получить основу в области исследований. Типичные специальности бакалавриата включают биологию , поведенческую нейробиологию и когнитивную нейробиологию . [9]
Многие колледжи и университеты теперь имеют программы подготовки докторов наук в области нейробиологии, часто с разделением на когнитивную , клеточную и молекулярную , вычислительную и системную нейробиологию.
Нейробиология имеет уникальную перспективу, поскольку ее можно применять в широком спектре дисциплин, и поэтому нейробиологи работают в разных областях. Нейробиологи могут изучать темы от больших полушарий мозга до нейротрансмиттеров и синапсов, возникающих в нейронах на микроуровне. Некоторые области, объединяющие психологию и нейробиологию, включают когнитивную нейробиологию и поведенческую нейробиологию. Когнитивные нейробиологи изучают человеческое сознание , в частности мозг, и то, как его можно увидеть через призму биохимических и биофизических процессов. [10] Поведенческая нейробиология охватывает всю нервную систему, окружающую среду и мозг, и эти области показывают нам аспекты мотивации, обучения и двигательных навыков, а также многие другие. [11] Вычислительная нейробиология использует математические модели, чтобы понять, как мозг обрабатывает информацию. [12]
Некоторые из первых работ о мозге принадлежат египтянам . Примерно в 3000 году до нашей эры первое известное письменное описание мозга также указывало на то, что расположение повреждений головного мозга может быть связано с конкретными симптомами. Этот документ противоречил общепринятой теории того времени. Большинство других писаний египтян очень духовны и описывают мысли и чувства как обязанности сердца . Эта идея получила широкое признание и ее можно найти в Европе 17 века . [13]
Платон считал, что мозг является местом психических процессов. Однако Аристотель считал, что источником психических процессов является сердце, а мозг действует как система охлаждения сердечно-сосудистой системы. [14]
В средние века Гален оказал значительное влияние на анатомию человека . С точки зрения нейробиологии Гален описал функции семи черепно-мозговых нервов , а также дал фундаментальное представление о спинном мозге . Что касается мозга, он считал, что сенсорные ощущения возникают в средней части мозга, а двигательные ощущения — в передней части мозга. Гален поделился некоторыми идеями о психических расстройствах и причинах их возникновения. Он считал, что причиной была скопившаяся черная желчь, а эпилепсия была вызвана мокротой. Наблюдения Галена в области нейробиологии не подвергались сомнению в течение многих лет. [15]
Средневековые верования в целом поддерживали предложения Галена, включая приписывание психических процессов определенным желудочкам мозга. Функции областей мозга были определены на основе их текстуры и состава: функцию памяти приписывали заднему желудочку, более твердой области мозга и, следовательно, хорошему месту для хранения воспоминаний. [13]
Андреас Везалий перенаправил изучение нейробиологии с анатомического фокуса; он считал присвоение функций в зависимости от местоположения 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 нейробиологии расширяются и становятся все более междисциплинарными. Многие текущие исследовательские проекты включают интеграцию компьютерных программ для картирования нервной системы человека. Проект Human Connectome , запущенный в 2009 году и спонсируемый Национальными институтами здравоохранения ( NIH ) , надеется создать очень подробную карту нервной системы человека и миллионов ее связей. Детальное картирование нейронов может проложить путь к прогрессу в диагностике и лечении неврологических расстройств .
Нейробиологи также работают над изучением эпигенетики — изучения того, как определенные факторы, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, влияют не только на нас и наши гены, но также и на то, как они будут влиять на наших детей и изменять их гены, чтобы адаптироваться к окружающей среде, с которой мы столкнулись.
Нейробиологи работают над тем, чтобы показать, что мозг гораздо более эластичен и способен меняться, чем мы когда-то думали. Они использовали работу, о которой ранее сообщали психологи, чтобы показать, как работают наблюдения, и создать для этого модель.
Одним из недавних поведенческих исследований является исследование фенилкетонурии (ФКУ) , расстройства, которое сильно повреждает мозг из-за токсических уровней аминокислоты фенилаланина . До того, как нейробиологи изучили это расстройство, у психологов не было механистического понимания того, как это расстройство вызывает высокие уровни аминокислот, и поэтому лечение не было хорошо изучено и зачастую было неадекватным. Нейробиологи, изучавшие это расстройство, использовали предыдущие наблюдения психологов, чтобы предложить механистическую модель, которая позволила лучше понять расстройство 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]
Еще одно недавнее исследование касалось зеркальных нейронов — нейронов, которые активируются при подражании или наблюдении за другим животным или человеком, который делает какое-то выражение, движение или жест. В этом исследовании нейробиологи снова использовали наблюдения психологов для создания модели того, как работает наблюдение. Первоначальное наблюдение заключалось в том, что новорожденные имитировали выражаемые им выражения лица. Ученые не были уверены, что новорожденные младенцы достаточно развиты, чтобы иметь сложные нейроны, которые позволяют им имитировать разных людей, и было что-то еще, что позволяло им имитировать выражения лиц. Затем нейробиологи представили модель происходящего и пришли к выводу, что у младенцев действительно есть эти нейроны, которые срабатывают, когда они наблюдают за выражением лица и имитируют его. [16]
Нейробиологи также изучали влияние «воспитания» на развивающийся мозг. Сол Шанберг и другие нейробиологи провели исследование о том, насколько важно заботливое прикосновение для развития мозга у крыс. Они обнаружили, что у крыс, которых лишили питания от матери всего на один час, были снижены функции таких процессов, как синтез ДНК и секреция гормонов. [16]
Майкл Мини и его коллеги обнаружили, что потомство матерей-крыс, которым оказывали достаточное внимание и заботу, как правило, проявляло меньше страха, более позитивно реагировало на стресс и функционировало на более высоком уровне и в течение более длительного периода времени, когда достигло полной зрелости. Они также обнаружили, что крысы, которым в подростковом возрасте уделялось много внимания, также уделяли своему потомству столько же внимания, и, таким образом, показали, что крысы воспитывали свое потомство так же, как воспитывали их самих. Эти исследования также были замечены на микроскопическом уровне, где разные гены экспрессировались у крыс, которым давали большое количество питательных веществ, и те же самые гены не экспрессировались у крыс, которым уделялось меньше внимания. [16]
Эффекты воспитания и прикосновения изучались не только на крысах, но и на новорожденных людях . Многие нейробиологи провели исследования, в которых была доказана важность прикосновения у новорожденных. Те же результаты, что были показаны на крысах, справедливы и для людей. Младенцы, получавшие меньше прикосновений и заботы, развивались медленнее, чем дети, получавшие много внимания и заботы. Уровень стресса также был ниже у детей, которых регулярно кормили грудью, а когнитивное развитие также было выше из-за более интенсивного прикосновения. [16] Человеческое потомство, как и крысиное, развивается благодаря вскармливанию, как показывают различные исследования нейробиологов.
