علوم عصبية

نبذة تاريخية

يرجع تاريخ دراسة الجهاز العصبى إلى قدماء المصريين.و الدليل على ذلك من النقب، والتي هى عملية جراحية لحفر أو إحداث ثقب في الجمجمة بغرض علاج الصداع أو الاضطرابات العقلية أو لتخفيف ضغط الجمجمة تُجرى على المرضى منذ العصر الحجرى الحديث ،وقد وجِدت في ثقافات مختلفة في جميع أنحاء العالم.وأشارت مخطوطات يعود تاريخها إلى عام 1700 ق.م إلى إلمام المصريين ببعض المعرفة عن أعراض تلف الدماغ.

العلوم العصبية الحديثة

ازدادت الدراسة العلمية للجهاز العصبى بشكل ملحوظ خلال النصف الثانى من القرن العشرين، ويُعزى ذلك أساسًا إلى تطور علم الأحياء الجزيئى و والفيزيولوجيا الكهربية و العلوم العصبية الحاسوبية مما أتاح لعلماء الأعصاب دراسةالجهاز العصبى في كل جوانبه: بنيته وعمله و تطوره ،وأعطاله وتَغيره .فعلى سبيل المثال، قد أصبح من الممكن فهم العمليات المعقدة التي تحدث خلال الخلية العصبية الواحدة، بتفاصيل أكثر .لأن الخلايا العصبية هى الخلايا المخصصة للتواصل،فهى قادرة على التواصل مع غيرها من الخلايا العصبية وأنواع الخلايا الأخرى عبر وصلات خاصة تدعى نقاط الاشتباك العصبى،حيث يمكن إرسال إشارات الكهربائية أو الكهروكيميائية من خلية إلى أخرى. وتُطلِق العديد من الخلايا العصبية زوائد مستقيمة من البروتوبلازم تُدعى المحاور العصبية والتي قد تمتد إلى أجزاء بعيدة من الجسم وتستطيع حمل الإشارات الكهربائية بسرعة مما يحدث أثرًا على باقى الخلايا العصبية ،والعضلات،أو الغدد حيث نقاط انتهائها. وينبثق الجهاز العصبى من تجميعات الخلايا العصبية التي تتصل مع بعضها البعض. في الفقاريات ينقسم الجهاز العصبى إلى جزئين الجهاز العصبى المركزى و الجهاز العصبى الطرفى في العديد من الأنواع –بما فيها- الفقاريات يكون الجهاز العصبى هو الأكثر تعقيدًا في الجسم، ويبلغ هذا التعقيد ذروته في الدماغ. ويحتوى الدماغ وحده على مائة مليارمن الخلايا العصبية ومائة تريليون من الوصلات العصبية،حيث يتكون من آلاف البنى المتمايزة والتي تتصل ببعضها البعض خلال شبكات قد بدأ للتو الكشف عن تعقيداتها.إن غالبيات الجينات الخاصة بالجينوم البشرى والتي تقدر تقريبيًا ب 20000 إلى 25000 ،يُعبَر عنها تحديدًا في الدماغ.وبسبب لدونة المخ البشرى فإن بُنى نقاط الاشتباك العصبى وما ينتج عنها من وظائف تتغير على مدى الحياة. العلوم العصبية هي الحقل الذي يدرس ويتعامل مع البنى العصبية والوظائف العصبية والتطور العصبي وعلم الجينات والكيمياء الحيوية والفيزيولوجيا وعلم الأدوية، إضافة إلى علم الأمراض العصبي.

يطلق عليها أيضا اسم البيولوجيا العصبية حيث يندرج ضمن الطب ويدرس الظواهر المخية. فقد اكتشف مثلا أن عدد الخلايا المخية لا يتغير تقريبا مع الزمن ولكن الذي يتغير هو كيفية تواصل وتلاحم هذه الخلايا. فكلما درب المرء نفسه وأجهد دماغه بالتفكير كلما زاد عدد الوصلات والتحامها وهو ما يؤدي إلى مقدرة أكبر على الاستيعاب والذكاء والعكس بالعكس.

تعتبر الدراسة البيولوجية للدماغ البشري أساس هذا الحقل المتداخل الذي يتضمن العديد من مستويات الدراسة، مرورا بالمستوى الجزيئي إلى المستوى الخلوي (العصبونات المفردة)، إلى مستوى التجمعات الصغيرة نسبيا من العصبونات مثل cortical columns، والجمل الفرعية الأكثر تعقيدا مثل ساحات الإدراك البصري، وحتى الجمل العصبية الضخمة مثل القشرة المخية cerebral cortex والمخيخ cerebral cortex بوصفها أعلى مستويات التعقيد ضمن الجهاز العصبي.

وفي المستويات العالية من التعقيد، تصبح طرق البحث العصبية مندمجة مع علوم الإدراك cognitive science لتشكل ما يمكن تسميته علوم عصبية إدراكية cognitive neuroscience، وهو عبارة عن تخصص كان أول من تحدث به هم علماء النفس الإدراكي cognitive psychologists، لكنه أصبح الآن تخصصا منفردا تتم من خلاله الكثير من الأبحاث والدراسات. ويعتقد الكثير من الباحثين بأن العلوم العصبية الإدراكية تشكل طريقة بحث علمية أدنى-أعلى (من المستوى الأبسط إلى الأعقد) bottom-up approach لفهم العقل والوعي، وهذا يكمل الطريقة أعلى-أدنى (من المستوى الأعقد إلى الأبسط) the top-down approach التي يتصف بها علم النفس.

وتتضمن مجالات العلوم العصبية حقول متنوعة مختلفة مثل :

• عمل النواقل العصبية عند المشابك العصبية.
• الآليات الحيوية المؤسسة لعملية التعلم learning (تعلم توضيحي declarative learning وتعلم حركي learning).
• كيف تساهم الجينات في التطور العصبي في المرحلة الجنينية وخلال الحياة.
• عمل البنى العصبية الأبسط نسبيا للكائنات الأدنى مثل الكائنات البحرية.
• بنية ووظيفة الدارات العصبية المعقدة في الإدراك والذاكرة والكلام.

الفروع الرئيسية للعلوم العصبية

فروع	مصطلحات ومواضيع رئيسية	طرق تجريبية ونظرية
علوم عصبية جزيئية وخلوية	behavioral genetics, neurocytology, glia, protein trafficking, ion channel, synapse, action potential, neurotransmitters, neuroimmunology	PCR, immunohistochemistry, patch clamp, voltage clamp, molecular cloning, gene knockout, biochemical assays, linkage analysis, fluorescent in situ hybridization, Southern blots, DNA microarray, green fluorescent protein, calcium imaging, two-photon microscopy, HPLC, microdialysis
علوم عصبية سلوكية	biological psychology, circadian rhythms, neuroendocrinology, hypothalamic-pituitary-gonadal axis, hypothalamic-pituitary-adrenal axis, neurotransmitters, homeostasis, dimorphic sexual-behavior, motor control, sensory processing, photo reception, organizational/activational effects of hormones, drug/alcohol effects	animal models (gene knockout), in situ hybridization, golgi stain, fMRI, immunohistochemistry, functional genomics, PET, pattern recognition, EEG, MEG
علوم عصبية للأنظمة	primary visual cortex, perception, audition, sensory integration, population coding, pain, spontaneous and evoked activity, color vision, olfaction, taste, motor system, spinal cord, sleep, homeostasis, arousal, attention	single unit recording, intrinsic signal imaging, microstimulation, voltage sensitive dyes, fMRI, patch clamp, genomics, training awake behaving animals, local field potential, ROC, cortical cooling, calcium imaging, two-photon microscopy
علوم عصبية تنموية	axon guidance, neural crest, growth factors, growth cone, neuromuscular junction, cell proliferation, neuronal differentiation, cell survival and apoptosis, synaptic formation, motor differentiation, injury and regeneration	Xenopus oocyte, protein chemistry, genomics, Drosophila, Hox gene
علوم عصبية إدراكية Cognitive Neuroscience	attention, cognitive control, behavioral genetics, decision making, emotion, language, memory, motivation, motor learning, perception, sexual behavior, social neuroscience, leadership development	experimental designs from cognitive psychology, psychometrics, EEG, MEG, fMRI, PET, SPECT, single unit recording, human genetics
علوم عصبية نظرية وحاسوبية	cable theory, نموذج هودجكين-هاكسلي, neural networks, voltage-gated currents, Hebbian learning	Markov chain Monte Carlo, simulated annealing, high performance computing, المعادلات التفاضلية الجزئية, self-organizing nets, pattern recognition, swarm intelligence
العلوم العصبية للأمراض والشيخوخة	dementia, peripheral neuropathy, spinal cord injury, autonomic nervous system, depression, anxiety, Parkinson's disease, addiction, memory loss	clinical trials, neuropharmacology, deep brain stimulation, neurosurgery
هندسة عصبونية Neural engineering	Neuroprosthetic, brain-computer interface
لسانيات عصبية	language, Broca's area, generative grammar, language acquisition, syntax

انظر أيضا

• Aphasiology
• علوم عصبية حاسوبية Computational neuroscience
• علوم عصبية تطورية Evolutionary neuroscience
• هندسة عصبية Neural engineering
• تشريح عصبي Neuroanatomy
• كيمياء عصبية Neurochemistry
• اقتصاديات عصبية Neuroeconomics
• علم الغدد الصم العصبي Neuroendocrinology
• نيورو Neuroesthetics
• Neuroethics
• Neuroethology
• جينوم عصبي Neurogenomics
• Neuroheuristic
• تصوير عصبي Neuroimaging

• لسانيات عصبية Neurolinguistics
• تسويق عصبي Neuromarketing
• Neurophenomenology
• فلسفة عصبية Neurophilosophy
• فيزيولوجيا عصبية Neurophysiology
• Neuroprosthetics
• مرض نفسي عصبي Neuropsychiatry
• علم النفس العصبي Neuropsychology
• علم الأدوية النفسي العصبي Neuropsychopharmacology
• Neurotheology (also Biotheology)
• Psychiatry
• علم الأدوية النفسي Psychopharmacology
• بيولوجيا نفسية Psychobiology، علم النفس البيولوجي Biological psychology)

مواضيع متعلقة

• مسائل غير محلولة في العلوم العصبية
• قائمة المواضيع الأساسية في العلوم العصبية
• قائمة علماء الأعصاب
• سياسة عصبية

مراجع

كتب على الانترنت

• Neuroscience
• Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and Medical Aspects.

وصلات خارجية

• High-Resolution Cytoarchitectural Primate Brain Atlases
• IBRO - International Brain Research Organization
• Society for Neuroscience
• American Society for Neurochemistry
• Neurotransmitter.net Neuroscience resources and news
• Neuroanatomy & Neuropathology on the Internet High quality links
• Neuroscience. 2nd ed. by Purves et al (online textbook)
• Nature Reviews Neuroscience (journal home)
• Neuroscience for Kids
• NeuroWiki, a wiki website for Neuroscience related topics. All content (unless explicitly proclaimed otherwise) is published to the public domain thus can be relocated to the Wikipedia.
• Dana.org for information about brain research, immunology and arts education
• Neuroscience Methods and Techniques

في كومنز صور وملفات عن: علوم عصبية