نوروساینس یا علم مطالعه اعصاب، دانشی برای مطالعه‌ی سیستم عصبی بدن ماست. این علم را میتوان یکی از آخرین و جدیدترین مرزهای بزرگ دانش در نظر گرفت که توسط بشر امروزی و با انگیزه شناخت رابطه ذهن و اعصاب مغز جا به جا شده است. نوروساینس و تحقیقات علوم اعصاب از جمله علوم میان رشته‌ای است که زمینه‌های مختلف از جمله فیزیک، شیمی، زیست شناسی و آناتومی، فیزیولوژی، روانشناسی و رفتار شناسی انسان در آن درگیر و دخیل هستند.
در این مقاله از دانشگاه کسب و کار تصمیم داریم علم نوروساینس بپردازیم. اینکه نوروساینس چیست؟ بر چه پایه‌ها و علومی استوار است؟ چه شاخه‌هایی دارد و کاربرد آن در زندگی بشر امروزی چیست؟ پس اگر شما هم علاقه‌مند به علوم میان رشته‌ای همچون نوروساینس یا همان علم مطالعه اعصاب هستید، ادامه این مقاله را از دست ندهید.
نوروساینس چیست؟
نوروساینس همان‌طور که از نامش نیز پیداست در واقع علم عصب شناسی و شناخت عملکرد مغز و سیستم عصبی انسان است. علم نوروساینس ترکیبی از علوم مختلف و یک علم میان رشته‌ای است. دانشمندان علوم اعصاب از زیست شناسی مولکولی، فیزیک، شیمی، آناتومی و فیزیولوژی، رفتارشناسی و روانشناسی برای بهره بردن در این علم استفاده می‌کنند.
طوری که توسط دانشمندان این علم تخمین زده شده است، انسان‌ها بیش از صدها میلیارد نورون یا سلول‌های مغزی دارند که هر کدام از این سلول‌ها هزاران اتصال به سلول‌های دیگر دارند. در واقع یکی از چالش‌هایی که نوروساینس مدرن با آن درگیر است، ترسیم تمام شبکه‌های ارتباط سلول به سلول در مغز است. مدارهای مغزی‌ای که تمام افکار، احساسات، تصمیمات و رفتارهای ما را پردازش و کنترل می‌کنند. به همین دلیل میتوان گفت که علم نوروساینس یکی از شاخه‌های علم روان شناختی و رفتار شناسی است.
به عنوان مثال یکی از روش‌هایی که برای مطالعه ساختار مغز و تأثیر آن بر فرآیندهای ذهنی در نوروساینس استفاده می‌شود، تکنیک‌های اسکن مغز FMRI است. همان‌طور که گفتیم اهمیت مطالعه در این زمینه و هدف از علوم اعصاب و نوروساینس اصولاً این است که بفهمیم چگونه ساختارهای مغز بر نحوه پردازش اطلاعات و عملکردهای شناختی ما اثر می‌گذارند. این کار با استفاده از تکنیک‌های تصویر برداری و نقشه برداری مغز مانند FMRI و PET انجام می‌شود.
نوروساینتیست کیست؟
نورساینتیست‌ها همان دانشمندان علوم اعصاب هستند. افرادی که به مطالعه علم عصب شناسی می‌پردازند و در این زمینه به فعالیت می‌پردازند. دانشمندان علوم اعصاب اصولاً به مطالعه مغز، اعصاب ما و تأثیر آن بر رفتار، عملکرد و نحوه تفکر و احساسات می‌پردازند. آن‌ها همچنین بررسی می‌کنند که وقتی افراد دچار اختلالات عصبی، روان‌پزشکی و رشد عصبی هستند در واقع چه مشکلی در سیستم عصبی آن‌ها وجود دارد و چه اتفاقاتی برای این سیستم می‌افتد.
یک متخصص علوم اعصاب می‌تواند در طیف وسیعی از زمینه‌ها، از عصب آناتومی گرفته تا روانشناسی عصبی، تخصص داشته باشد. تحقیقات در این زمینه می‌تواند درک ما را از مغز و بدن، نحوه عملکرد آن‌ها و مسائل بهداشتی که بر آن‌ها تأثیر می‌گذارد بهبود بخشد.
عصب شناسان جنبه‌های سلولی، عملکردی، رفتاری، تکاملی، محاسباتی و زیستی سیستم عصبی انسان را بررسی می‌کنند. زمینه‌های مختلفی از علم که هر کدام بر جنبه‌های مختلفی از علم اعصاب اثرگذار هستند اما با یکدیگر همپوشانی دارند.
به عنوان مثالی که می‌توانیم در این بخش به آن اشاره کنیم می‌توانیم به بررسی بیماران آلزایمری بپردازیم. محققان نوروساینس فعالیت مغزی را در بیمارانی که از آلزایمر رنج می‌برند و علائم شایع آن را دارند، بررسی می‌کنند. این بررسی با استفاده از ابزارهای مختلفی از جمله اسکن‌های ام آر آی و مدل‌های کامپیوتری سه بعدی انجام می‌شود. همچنین آزمایشات مختلفی از جمله آزمایش‌های بافتی و سلولی نیز ممکن است در این زمینه کمک کننده باشند.
جالب است بدانید که نوروساینس تنها یک علم شناختی و تشخیصی نیست، بلکه دانشمندان این حوزه می‌توانند در درمان بیماران نیز نقش داشته باشند؛ چرا که این یافته‌ها که از طریق علوم مختلف به دست می‌آیند می‌توانند منجر به توسعه داروهای جدید در درمان انواع بیماری‌ها شوند.
نوروساینس و ارتباط آن با علم روانشناسی
در حقیقت مطالعه علمی مغز و ساختارهای عصبی برای مطالعه ذهن و روان ما ضروری است. البته در نگاه اول این‌طور به نظر نمی‌آید. بسیاری از ما تصور می‌کنیم که علوم روانشناسی و عصب شناسی بر حوزه‌های مختلفی تمرکز دارند، اینکه علم اعصاب در حیطه‌ی ویژگی‌های فیزیکی ما به مطالعه می‌پردازد، اما روانشناسی در حوزه علوم روان است و زمینه‌ای انتزاعی تر دارد. در واقعیت اما این دو حوزه علمی ارتباطات گاها تنگاتنگی با یکدیگر دارند و شریک مطالعات یکدیگرند.
میتوان گفت که یکی از اهداف اصلی علم عصب شناسی یا همان نوروساینس بررسی و درک ارتباط بین عصب‌ها و شبکه‌های مغز و قدرت ذهن ماست. بسیاری از تحقیقات در حوزه علوم اعصاب مرتبط با روانشناسی از طریق استفاده از انواع تصویربرداری و نقشه برداری‌های مغزی صورت می‌پذیرند. این روش‌ها به متخصصین این حوزه کمک می‌کنند تا بتوانند درون جمجمه افراد زنده و فعالیت‌های مغزی آن‌ها را بررسی و پایش کنند.
با استفاده از این روش‌های تصویر برداری، که معروف‌ترین و مؤثرترین آن‌ها انواع روش‌های ام آر آی مغزی است، عصب شناسان می‌توانند از طریق اطلاعات ساختاری و عملکردی به ساختن مدل‌های روانی و شناخت انسان و درک نقش اعصاب و فعالیت مناطق مختلف مغزی در تفکر و رفتار افراد بپردازند.
تحقیقات در سال‌های اخیر نشان می‌دهد که نوروساینس و روانشناسی می‌توانند برای رسیدن به اهداف مشترک و منافع یک سو با یکدیگر کار کنند. با افزایش یادگیری در زمینه‌ی رابطه‌ی میان ذهن و جسم می‌توانیم فعالیت هر دوی آن‌ها را بسیار بهتر از قبل درک کنیم. تلاش برای رسیدن به این هدف در عصر کنونی بسیار گسترده‌تر شده است.
نوروساینس چطور به ما در درک بهتر ذهن و مغز کمک می‌کند؟
همان‌طور که کامپیوترها با سخت افزارهای مختلف و اتصالات الکتریکی بسیاری سیم کشی شده‌اند، مغز ما نیز با اتصالات مختلف سیم کشیده شده است. این اتصالات لوب‌های مختلف مغزی را به یکدیگر وصل می‌کنند، همچنین ورودی و خروجی‌های حسی حرکتی را با مراکز پیام‌رسان مغز مرتبط می‌کنند و مسیرهایی برای ورود و خروج اطلاعات ایجاد می‌کنند.
در واقع یکی از اهداف اصلی تحقیقات در زمینه نوروساینس، مطالعه نحوه عملکرد این سیم کشی‌ها و اتصالات در مغز ماست. پیشرفت‌های جدیدی که در زمینه اسکن‌های مغزی ایجاد شده است به محققان این امکان را می‌دهد تا بتوانند تصاویر دقیق‌تری را از نقشه‌های مغزی مشاهده کنند.
علوم اعصاب طی نیم قرن گذشته پیشرفت‌های بسیاری داشته است و در سال‌های اخیر به سرعت در حال گسترش است. با این حال هنوز این علوم به پیشرفت‌های زیادی برای درک کامل ریشه‌های عصبی رفتار، خودآگاهی و حافظه و عملکرد انسان نیاز دارند.
دلیل اهمیت نوروساینس چیست؟
علوم اعصاب بر بسیاری از جنبه‌های شناختی و رفتاری انسان اثرگذار است. این علم به درک بهتر و وسیع‌تر ما از انواع بیماری‌های ناشی از اعصاب و عملکردهایی که وابسته به این شاخه هستند کمک می‌کند. در ادامه برخی از موضوعاتی که می‌توانند از علوم اعصاب به طور مستقیم تأثیر بگیرند را بیان می‌کنیم:
- افراد دچار بیماری سندروم داون.
- افراد و به خصوص کودکانی که به بیماری اوتیسم یا همان ASD مبتلا هستند.
- درگیران بیش فعالی، یکی دیگر از مجموعه‌هایی هستند که نوروساینس برای مطالعه آن‌ها مفید است.
- مبتلایان به انواع اعتیاد. از آنجایی که اعتیادهای مختلف نوعی عادت های درون ذهنی هستند میتوان عملکرد آن‌ها را از بخش‌های مختلف مغزی پیگیری کرد.
- بیماری پارکینسون.
- تومورهای مغزی.
- صرع و انواع تشنج.
- اثرات ناشی از سکته‌های مغزی، به عنوان مثال از دست دادن توانایی تکلم و اختلالات سیستم ایمنی.
داشتن شناخت بیشتر و درک بهتر عوامل عصبی می‌تواند به توسعه و بهبود داروها و سایر استراتژی‌ها برای درمان و پیشگیری بیماری‌ها کمک کند.
تاریخچه ظهور علم نوروساینس
یونانیان باستان جزو اولین افرادی بودند که به مطالعه در زمینه‌ی منابع مغزی پرداختند. آن‌ها با امکانات محدودی که داشتند تلاش کردند تا بتوانند نقش مغز و نحوه عملکرد آن را درک کنند و با استفاده از داده‌هایی که از این طریق به دست می‌آورند بتوانند اختلالات عصبی را توضیح دهند.
پیر پل بروکا پزشک، جراح و آناتومیست فرانسوی بود که در سال‌های 1824 تا 1880 زندگی می‌کرد. او در زمینه بیماری‌های مغزی و با بیمارانی که اختلالات مغزی داشتند کار می‌کرد. او در طی مطالعات و پژوهش‌های خود در این زمینه به این نتیجه رسید که مناطق مختلف مغز در عملکردهای ما نقش دارند و هر بخش مغز در عملکرد خاصی دخیل است.
جالب است بدانید که امروزه بخشی از مغز انسان به عنوان ناحیه بروکا شناخته می‌شود. ناحیه بروکا بخشی است که مسئول عملکردهای گفتاری و موارد مربوط به آن است. آسیب دیدن این ناحیه از مغز می‌تواند منجر به مشکلات گفتاری شود. به صورتی که این فرد دیگر نمی‌تواند گفتار دقیق یا منسجمی داشته باشد.
در اوایل قرن بیستم بود که سانتیاگو رامون کاخال آسیب شناس، بافت شناس و عصب شناس اسپانیایی فرضیه‌ای را مطرح کرد و بیان کرد که نورون‌ها واحدهای سلولی عصبی مستقل هستند. در سال 1906 گولگی که یک پزشک و دانشمند ایتالیایی بود و در زمینه نورون‌ها مطالعات مفیدی داشت و سانتیاگو، به طور مشترک موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیولوژی-پزشکی برای کار در زمینه‌ی طبقه بندی نورون‌های مغز دریافت کردند.
از دهه 1950 تحقیقات در زمینه عصب شناسی و نوروساینس مدرن پیشرفت‌های بسیاری داشته است. پیشرفت‌هایی که منجر به اثرگذاری در درمان بیماری‌هایی همچون سکته مغزی، بیماری‌های قلبی عروقی و بسیاری بیماری‌های دیگر شد. این پیشرفت‌های علمی به دانشمندان علوم اعصاب این امکان را داده است که ساختار، عملکرد و ناهنجاری‌های عصبی را مطالعه کنند.
شاخه‌های اصلی نوروساینس
-
عصب شناسی عاطفی
این شاخه از نوروساینس یا علم عصب شناسی به تحقیق در رابطه با نحوه رفتار نورون‌ها در رابطه با احساسات افراد می‌پردازد. اصولاً در این شاخه محققین فعالیت بخش‌های مختلف مغز در زمان بروز احساسات مختلف را بررسی می‌کنند.
-
عصب شناسی رفتاری
این شاخه از علم عصب شناسی مرتبط با نحوه‌ی اثرگذاری و چگونگی تأثیر مغز بر رفتار افراد است. در واقع متخصصین با مطالعه در این حوزه می‌توانند نحوه‌ی عملکرد مغز ما در حوزه‌های رفتاری مختلف را بررسی و مطالعه کنند.
-
علوم اعصاب بالینی
در این شاخه از علوم عصب شناسی اصولاً متخصصین علوم پزشکی از جمله متخصصان مغز و اعصاب و روان‌پزشکان به مطالعه و بررسی یافته‌های علوم عصب شناسی می‌پردازند تا با استفاده از آن‌ها بتوانند اختلالات سیستم عصبی را بررسی کنند و راه‌هایی برای پیشگیری از آن‌ها و درمانشان بیابند. این متخصصین در این شاخه از نوروساینس اصولاً به دنبال راه‌هایی برای توان بخشی به افرادی هستند که دچار اختلالات و آسیب‌های عصبی شده‌اند. در واقع عصب شناسان بالینی و افرادی که در این شاخه از علوم اعصاب فعالیت می‌کنند، دلیل بسیاری از بیماری‌های روانی را در اختلالات مغزی می‌دانند.
-
علوم اعصاب شناختی
این شاخه از علوم اعصاب در واقع این علم را با علوم شناختی همچون روانشناسی و روان‌پزشکی ترکیب می‌کند. در این شاخه از علوم اعصاب متخصصین به بررسی چگونگی شکل گیری فعالیت‌ها و افکار در مغز و نحوه‌ی کنترل آن‌ها توسط مغز می‌پردازند. همچنین تلاش می‌کنند تا اطلاعاتی را در رابطه با عوامل زیربنایی این فرآیندهای مغزی به دست آورند. در این دسته از تحقیقات و پژوهش‌ها اصولاً متخصصین فعالیت مغزی افراد را در عین انجام امور مختلف و در زمان بروز احساسات مختلف در آن‌ها اندازه گیری می‌کنند.
-
علوم اعصاب محاسباتی
در این شاخه از علوم اعصاب متخصصین به مطالعه عملکرد مغز در زمینه‌های محاسباتی می‌پردازند، در واقع می‌خواهند بدانند که مغز انسان چطور می‌توانند مانند یک ماشین به انجام محاسبات ریاضی بپرازد؛ در این شاخه، آن‌ها از شبیه سازی‌های رایانه‌ای استفاده می‌کنند و انواع علوم محاسباتی مانند ریاضیات، فیزیک و سایر زمینه‌های ترکیبی با این علوم را در زمینه مطالعات خود به کار می‌گیرند.
-
علوم اعصاب فرهنگی
این شاخه از نوروساینس یا همان علوم اعصاب از زمینه‌های مطالعه‌ی جدید برای متخصصین است. این شاخه در واقع به تعامل و ارتباط میان عوامل فرهنگی انسان‌ها و فرایندها و فعالیت‌های ژنومی، عصبی و روانی آن‌ها می‌پردازد. برای مثال، با استفاده از این گونه مطالعات میتوان تغییرات در اقدامات بهداشتی بین جمعیت‌های مختلف را توضیح داد. همچنین این یافته‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا از سوگیری‌های فرهنگی در هنگام انجام آزمایشات پرهیز کنند.
-
علوم اعصاب رشدی
علوم اعصاب رشدی همان‌طور که از نامش نیز مشخص است به بررسی و مطالعه‌ی چگونگی رشد مغز و تغییرات سیستم عصبی از زمان لقاح تا بزرگسالی افراد می‌پردازد. در واقع این اطلاعات به دانشمندان و متخصصین این حوزه‌ها کمک می‌کند تا بتوانند به صورت دقیق در رابطه با چگونگی توسعه و تکامل سیستم‌های عصبی یا همان سیم کشی‌های مغز ما اطلاعات کسب کنند و این فرایندها را درک کنند. همچنین در این شاخه می‌توانیم بسیاری از اختلالاتی که مرتبط با رشد و تکامل مغز هستند را درک کنیم و سرنخ‌هایی در ارتباط با چگونگی و زمان بازسازی بافت‌های عصبی به دست آوریم.
-
علوم اعصاب مولکولی و سلولی
شاخه دیگری که در نوروساینس به آن پرداخته می‌شود علوم اعصاب مولکولی و سلولی است. در این شاخه دانشمندان و متخصصین علوم اعصاب به مطالعه نقش مولکول‌ها، ژن‌ها و پروتئین‌ها در عملکرد اعصاب و سیستم عصبی در سطح سلولی و مولکولی می‌پردازند.
-
شاخه مهندسی عصبی
در این شاخه از علوم اعصاب، محققان و دانشمندان از تکنیک‌ها و اصول مهندسی برای درک بهتر سیستم‌های عصبی استفاده می‌کنند. آن‌ها با این تکنیک‌ها تلاش می‌کنند تا بتوانند امکان انواع جایگزینی‌ها، تعمیرات و بهبود سیستم‌های عصبی را بررسی کنند.
-
تصویربرداری عصبی
این شاخه از نوروساینس در واقع شاخه‌ای از تصویربرداری پزشکی است که بر روی اعصاب مغز انسان متمرکز است. تصویر برداری پزشکی در حوزه مغزی برای بررسی سلامت مغز و ارزیابی و تشخیص انواع بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین می‌توانند از این تصویربرداری‌ها برای مطالعه مغز، نحوه عملکرد آن و نحوه اثرگذاری فعالیت‌های مختلف بر عملکرد مغز استفاده کنند.
-
نورو انفورماتیک
نورو انفورماتیک همان‌طور که از نام آن نیز مشخص است، به برقراری ارتباط میان متخصصان علوم کامپیوتر و دانشمندان علوم اعصاب و نورون شناسی می‌پردازد. در واقع همکاری‌های بسیاری می‌تواند میان متخصصین این دو حوزه صورت بگیرد. کارشناسان این دو حوزه می‌توانند با همکاری یکدیگر به ایجاد روش‌های مؤثری برای جمع آوری، تجزیه و تحلیل و اشتراک گذاری و انتشار داده‌ها بپردازند.
-
شاخه زبان شناسی در علم اعصاب
یکی از شاخه‌های علم عصب شناسی در رابطه با فعالیت‌های گفتاری مغز است. این شاخه به متخصصین کمک می‌کند تا بتوانند مطالعاتی در رابطه با افراد یا به خصوص کودکانی که مشکلات گفتاری دارند و یا افرادی که پس از سکته مغزی دچار مشکلات مغزی شده‌اند بپردازند و بتوانند با تشخیص درست مشکلات آن‌ها به درمان بپردازند. در واقع در این شاخه از علم عصب شناسی بررسی می‌شود که چگونه مغز ما را قادر به تکلم می‌کند و به ما کمک می‌کند تا بتوانیم به یادگیری زبان‌های جدید بپردازیم.
-
فیزیولوژی عصبی
این شاخه از علم اعصاب نیز به متخصصین این حوزه کمک می‌کند تا بتوانند ارتباط میان مغز ما و عملکرد آن را با دیگر بخش‌ها و اندام‌های بدن درک و بررسی کنند. این شاخه از علم اعصاب به ما کمک می‌کند تا بتوانیم اختلالات مغزی که منجر به اختلال در عملکرد سایر بخش‌های بدن از زیر سلول‌های تا اندام‌های بزرگ می‌شوند را درک کنیم.
چگونه به یک متخصص نوروساینس تبدیل شویم؟
نوروساینس یکی از علوم جدید، بسیار مهم و باارزش است که می‌تواند جنبه‌های مختلف حیات انسان اثرگذار باشد. این روزها محققین بسیاری علاقه‌مند به کار کردن در این حوزه و انجام پژوهش‌های مختلف در این فیلد هستند. اصولاً افرادی که به این حوزه از علم می‌پردازند، باید به علوم تجربی، فیزیولوژی و ریاضیات علاقه‌مند باشند و توانایی مطالعه در این حوزه‌ها را داشته باشند.
کلام پایانی
نوروساینس یا همان علم مطالعه اعصاب و عصب شناسی را میتوان از علوم پراهمیت در جهان امروز دانست. با پیشرفت علم پزشکی و همچنین پیشرفت تکنولوژی و ابزارهای پزشکی دسترسی به این شاخه از علم بسیار ساده‌تر از قبل شده است و محققین بسیاری در این زمینه به انجام پژوهش‌های مختلف پرداخته‌اند. همچنین از هوش مصنوعی نیز میتوان به عنوان یکی از زمینه‌های مرتبط با این علم یاد کرد.
در این مقاله از دانشگاه کسب و کار به بیان مختصر ویژگی‌های این علم و شاخه‌های مختلف آن پرداختیم و امیدواریم این اطلاعات مختصری که تنها گوشه‌ای از این علوم گسترده است، برای شما مفید واقع شده باشد و بتواند باب‌های جدیدی را برای فعالیت در این زمینه به روی شما باز کند. به نظر شما جذاب‌ترین شاخه در علوم اعصاب کدام است؟ چرا؟
