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Cos’è la neuroscienza?

La neuroscienza è lo studio di come si sviluppa il sistema nervoso, la sua struttura e ciò che fa.

I neuroscienziati si concentrano sul cervello e il suo impatto sul comportamento e sulle funzioni cognitive (pensiero). Esaminano anche cosa succede al sistema nervoso quando le persone hanno disordini neurologici, psichiatrici e dello sviluppo neurologico.

Panoramica

[illustrazione di un cervello su uno sfondo bianco]

La neuroscienza è stata tradizionalmente classificata come suddivisione della biologia. Al giorno d’oggi, è una scienza interdisciplinare che collabora strettamente con altre discipline, come matematica, linguistica, ingegneria, informatica, chimica, filosofia, psicologia e medicina.

Alcuni dicono che la neuroscienza significhi la stessa cosa della neurobiologia. Tuttavia, la neurobiologia guarda alla biologia del sistema nervoso, mentre le neuroscienze si riferiscono a qualsiasi cosa abbia a che fare con il sistema nervoso.

Oggi i neuroscienziati sono coinvolti in una gamma di campi molto più ampia di prima. Studiano gli aspetti cellulari, funzionali, evolutivi, computazionali, molecolari, cellulari e medici del sistema nervoso.

Storia

Gli antichi egizi pensavano che la sede dell’intelligenza fosse nel cuore. A causa di questa convinzione, durante il processo di mummificazione, rimuovono il cervello ma lasciano il cuore nel corpo.

I primi scritti sul cervello sono stati trovati nel papiro chirurgico Edwin Smith del 1700 aC. La parola “cervello” è menzionata otto volte quando descrive i sintomi, la diagnosi e gli esiti probabili di due persone che avevano ferite alla testa – fratture composte del cranio.

Alcmeone (Intorno al 500 aC) – diverse visioni sul cervello iniziarono ad emergere nell’antica Grecia. Alcmeone, creduto di essere uno studente di Pitagora, scrisse che il cervello è dove si trova la mente; fu probabilmente la prima persona nella storia a esprimere l’idea per iscritto. Ippocrate presto seguì, dicendo che il cervello è la sede dell’intelligenza.

Aristotele (384-322 aC) – un filosofo e filosofo greco, andò leggermente fuori strada dicendo che il cervello è un meccanismo di raffreddamento del sangue e che il cuore è la sede dell’intelligenza. Sosteneva che gli esseri umani si comportano in modo più razionale degli animali perché i nostri cervelli più grandi raffreddano il sangue caldo, prevenendo così il sangue caldo.

Erofilo ed Erasistrato (circa 300-240 aC) – Erofilo di Calcedonia, un medico greco ed Erasistrato di Ceos, un anatomista greco e medico reale, hanno dato un contributo considerevole all’anatomia del cervello e del sistema nervoso. Sfortunatamente, i loro scritti sono andati perduti: conosciamo solo i loro contributi attraverso fonti secondarie.

Galeno di Pergamo (129-200) – un anatomista greco che lavorava a Roma, disse che il cervello era il luogo dove venivano elaborati i sensi perché era morbido, mentre il cervelletto controlla i muscoli perché è più denso del cervello.

[scienziata femminile moderna con un microscopio]

Il microscopio (1590), probabilmente inventato nei Paesi Bassi nel 1590, permetteva una comprensione molto più profonda del cervello.

Golgi (1843-1926) – Durante la fine degli anni ’80, Gamillo Golgi, un medico, patologo e scienziato italiano, usava il sale di cromato d’argento per mostrare come erano i singoli neuroni.

Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) – patologo, istologista e neuroscienziato spagnolo, ha approfondito il lavoro di Golgi e ha formato la dottrina neuronale: un’ipotesi che il neurone sia l’unità funzionale del cervello. Nel 1906, Golgi e Cajal ricevettero congiuntamente il premio Nobel in Fisiologia o Medicina per i loro vasti lavori e categorizzazioni dei neuroni nel cervello.

Hermann von Hemholtz (1821-1894) – verso la fine del 19 ° secolo, von Hemholtz, un fisico e fisico tedesco, con un gruppo di altri scienziati, dimostrò l’eccitabilità elettrica dei neuroni e il modo in cui lo stato elettrico dei neuroni vicini era influenzato da un neurone stimolato elettricamente.

Pierre Paul Broca (1824-1880) – un medico, chirurgo, anatomista e antropologo francese, ha lavorato su pazienti con danni cerebrali. Arrivò alla conclusione che diverse regioni del cervello erano coinvolte in funzioni specifiche.

John Hughlings Jackson (1835-1911) – un neurologo inglese, attraverso osservazioni di pazienti con epilessia, ha elaborato il modo in cui la corteccia motoria è stata organizzata mentre osservava la progressione delle crisi attraverso il corpo.

Carl Wernicke (1848-1905) – un medico tedesco, anatomista, psichiatra e neuropatologo, credeva che alcune parti del cervello fossero responsabili della comprensione e dell’enunciamento del linguaggio.

Dagli anni ’50 in poi, lo studio scientifico del sistema nervoso ha fatto enormi progressi, principalmente a causa dei progressi raggiunti in altri campi correlati, quali la neuroscienza computazionale, l’elettrofisiologia e la biologia molecolare.

I neuroscienziati sono stati in grado di studiare la struttura, le funzioni, lo sviluppo, le anormalità e i modi in cui può essere alterato.

Rami principali

Le seguenti branche della neuroscienza possono essere categoricamente classificate nelle seguenti discipline (i neuroscienziati di solito coprono diversi rami contemporaneamente):

[neurologo che esamina le scansioni cerebrali]

  • Neuroscienze affettive – nella maggior parte dei casi, la ricerca viene condotta su animali da laboratorio e guarda come si comportano i neuroni in relazione alle emozioni.
  • Neuroscienze comportamentali – lo studio delle basi biologiche del comportamento. Guardando a come il cervello influenza il comportamento.
  • Neuroscienze cellulari: lo studio dei neuroni, compresa la loro forma e proprietà fisiologiche a livello cellulare.
  • Neuroscienze cliniche – osserva i disordini del sistema nervoso, mentre la psichiatria, ad esempio, esamina i disturbi della mente.
  • Neuroscienze cognitive – lo studio delle funzioni cognitive superiori che esistono nell’uomo e la loro base neurale sottostante. La neuroscienza cognitiva attinge dalla linguistica, dalla psicologia e dalla scienza cognitiva.I neuroscienziati cognitivi possono prendere due direzioni generali: comportamentale / sperimentale o computazionale / modellistica, con l’obiettivo di comprendere la natura della cognizione da un punto di vista neurale.
  • Neuroscienza computazionale – Tentativo di comprendere come il cervello calcola, usa il computer per simulare e modellare le funzioni cerebrali e applicare tecniche di matematica, fisica e altri campi computazionali per studiare la funzione cerebrale.
  • Neuroscienze culturali – osserva come le credenze, le pratiche e i valori culturali sono modellati e modellano il cervello, la mente e i geni in periodi diversi.
  • Neuroscienze dello sviluppo – osserva come il sistema nervoso si sviluppa su base cellulare; quali meccanismi di base esistono nello sviluppo neurale.
  • Neuroscienze molecolari: lo studio del ruolo delle singole molecole nel sistema nervoso.
  • Neuroingegneria – utilizzo di tecniche ingegneristiche per comprendere, sostituire, riparare o migliorare i sistemi neurali.
  • Neuroimaging: una branca della diagnostica per immagini che si concentra sul cervello. Neuroimaging è usato per diagnosticare la malattia e valutare la salute del cervello. Può anche essere utile nello studio del cervello, come funziona e in che modo diverse attività influenzano il cervello.
  • Neuroinformatica – integra i dati in tutte le aree della neuroscienza, per aiutare a capire il cervello e curare le malattie. La neuroinformatica comporta l’acquisizione di dati, la condivisione, la pubblicazione e la memorizzazione di informazioni, analisi, modellazione e simulazione.
  • Neurolinguistica – studiando quali meccanismi neurali nel cervello controllano l’acquisizione, la comprensione e l’espressione del linguaggio.
  • Neurofisiologia: esamina la relazione tra il cervello e le sue funzioni, la somma delle parti del corpo e il modo in cui interagiscono. Lo studio di come funziona il sistema nervoso, in genere utilizzando tecniche fisiologiche, come la stimolazione con elettrodi, canali sensibili alla luce, o tinture sensibili alla ionizzazione o alla tensione.
  • Paleoneurologia: lo studio di cervelli antichi usando fossili.
  • Neuroscienze sociali – questo è un campo interdisciplinare dedicato alla comprensione di come i sistemi biologici attuano processi e comportamenti sociali. Le neuroscienze sociali raccolgono concetti e metodi biologici per informare e perfezionare le teorie del comportamento sociale. Usa concetti e dati sociali e comportamentali per perfezionare le teorie dell’organizzazione e delle funzioni neurali.
  • Systems neuroscience – segue i percorsi del flusso di dati all’interno del sistema nervoso centrale (CNS) e cerca di definire i tipi di elaborazione in corso. Usa queste informazioni per spiegare le funzioni comportamentali.

Per indagare sui recenti sviluppi nel campo delle neuroscienze, visita la sezione sulle neuroscienze.

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