آشنایی با نوروساینس

علوم اعصاب یا نوروساینس چیست؟

امروزه یکی از بحث‌های نوین در عرصه علم، مباحث مربوط به نوروساینس یا علوم اعصاب است اما به راستی منظور از علوم اعصاب چیست؟

علوم اعصاب، پژوهشی علمی است که به بررسی سیستم عصبی می‌پردازد. سیستم عصبی از مغز، نخاع و اعصاب پیرامون تشکیل شده‌ است و تعیین‌کننده‌ی ویژگی‌های منحصربه فردی مانند چگونگی تفکر و حرکت می‌باشد. مغز و اجزای تشکیل‌دهنده آن، نحوه‌ی عملکرد مغز، ارتباط برقرار کردن آن با قسمت‌های مختلف بدن و منشا شکل‌گیری احساسات، مطالبی هستند که در نوروساینس مورد بحث قرار می‌گیرند.

از مصر باستان تا اختراع میکروسکوپ

یادگیری و درک تاریخ مرتبط با زمینه های علمی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. دانستن تاریخچه رشته علوم اعصاب نه تنها آگاهی ما را در این زمینه افزایش می دهد و باعث پیشرفت می شود بلکه بخشی از یک داستان مهیج علمی شده و مسیری را برای کشف و پیشرفت آینده تعیین می کند. با نگاهی بر تاریخچه نوروساینس داریم:

اولین مطالعه سیستم عصبی مربوط به مصر باستان می باشد. مصری های باستان اعتقاد داشتند که قلب جایگاه ذخیره اطلاعات است و به همین دلیل هنگام مومیایی اجساد، مغز را خارج و قلب را نگه می داشتند. این دیدگاه که قلب منشأ آگاهی بود تا زمان پزشک یونانی بقراطها مورد چالش قرار نگرفت. او معتقد بود از آنجا كه اغلب ارگان هاي تخصصي (مانند چشم، گوش، زبان) در ناحيه نزديك مغز قرار دارند، بنابراین مغز جایگاه احساسات است.

چند صد سال بعد، دانشمند یونانی ارسطو، فرضیه‌ای را که توسط پیشینیانش تعیین شده بود را به چالش کشید و اعلام کرد که مغز مکانیسمی بدنی برای خنک کردن خون است و جایگاه هوش در مغز انسان است. او می‌دانست اگر مغز لمس شود، هیچ گونه حسی در فرد ایجاد نمی‌شود پس نتیجه گرفت محل وقوع حس‌های مختلف در قلب انسان است نه مغز.

کارهای پیشگامانه لوئیجی گالوانی در اواخر دهه 1700 زمینه را برای مطالعه تحریک پذیری الکتریکی ماهیچه ها و نورون ها فراهم کرد و در نیمه اول قرن نوزدهم، ژان پیر فلورن با انجام آزمایش هایی در قسمت های مختلفی از مغز حیوانات زنده، اثرات آنها را بر حرکات، حساسیت و رفتار مشاهده کرد.

پس از اختراع میکروسکوپ، رامون ای کاخال که برخی او را پدر علوم اعصاب نیز می‌نامند اولین کسی بود که موفق شد یک سلول عصبی را با میکروسکوپ مشاهده کند و متمایز بودن سلول‌های عصبی نسبت به دیگر سلول‌های بدن را ثابت کند. او همچنین برنده‌‌ی جایزه‌ نوبل فیزیولوژی و پزشکی در سال 1906 به خاطر مطالعه سیستم عصبی شد.

نوروساینس به دنبال چیست؟

طبق یافته های انجمن علوم اعصاب، سه هدف اصلی در علوم اعصاب دنبال می‌شود:

1. شناخت مغز انسان و چگونگی عملکرد آن

2. درک و تشخیص نحوه توسعه یافتن خودبه خود سیستم عصبی مرکزی

3. آنالیز بی‌نظمی‌های عصبی و روانپزشکی و دستیابی به روش‌هایی جهت پیشگیری و بهبودی کامل

پیشرفت‌های فنآوری همراه با افزایش اطلاعات در مورد نحوه عملکرد مغز و سیستم عصبی منجر به پیشرفت‌های جدیدی در زمینه علوم عصبی شده است. افرادی که دارای آسیب‌های مغزی و نخاعی، اختلالات روانی و بیماری‌های مغزی هستند، اکنون بواسطه پیشرفت های علمی غیرقابل تصور، درمان شده وآنچه در گذشته صرفاً به عنوان داستان علمی خوانده می شد، اکنون درمرکز تحقیقات اصلی و مداخلات پزشکی می‌باشد.

از نظر تاریخی، علوم اعصاب به عنوان زیرمجموعه‌زیست‌شناسی طبقه‌بندی شده است ولی امروزه یک علم بین رشته‌ای است که با سایر رشته‌ها از جمله روانشناسی، پزشکی، زبان شناسی، شیمی، فلسفه، مهندسی، ریاضیات و حتی علوم رایانه ارتباط نزدیکی دارد. برخی از محققان هنوز ادعا می كنند كه علوم اعصاب همان روانشناسی است، درحالیکه علوم اعصاب چیزهای بیشتری را شامل می شود.

دانشمندان علوم اعصاب امروزه بیش از هر زمان دیگر، حوزه‌های گوناگونی از رشته‌های مختلف را مورد بررسی قرار می‌دهند. آن‌ها نه تنها جنبه‌های سلولی سیستم عصبی را مورد مطالعه قرار می‌دهند، بلکه جنبه‌های عملکردی، تکاملی، مولکولی، محاسباتی و پزشکی را نیز مورد بررسی قرار می‌دهند.

نوروساینس در قرن ۲۱

مطالعه علمی سیستم عصبی در نیمه دوم قرن بیستم بدلیل پیشرفت در زیست شناسی مولکولی، الکتروفیزیولوژی و علوم اعصاب محاسباتی به طور چشم گیری افزایش یافته است. این امر به دانشمندان علوم اعصاب اجازه داده است كه سیستم عصبی را در تمام جنبه های آن مورد مطالعه قرار دهند: ساختار، نحوه كاركرد، چگونگی توسعه یافتن، ناسازگاری ها و تغییرات.

درک پیچیدگی سیستم عصبی یک چالش تحقیقاتی است، بنابراین تجزیه و تحلیل سیستم عصبی در چندین سطح انجام می شود، سطح مولکولی و سلولی و سطح شناختی. توسعه فناوری محرک اصلی پیشرفت در این زمینه بوده است. میکروسکوپ الکترونی، علوم رایانه و الکترونیک نمونه هایی از توسعه فناوری می باشند.

امروزه علاوه بر جایگاه پزشکی نوروساینس و کاربرد آن در درمان بیماری‌هایی نظیر سکته مغزی، پروژه‌های مهندسی جدیدی مرتبط با حوزه‌هایی مانند هوش مصنوعی وجود دارند که پیش‌بینی می‌شود در آینده‌ای نه چندان دور تغییرات قابل توجه‌ای در کیفیت زندگی انسان‌ها به وجود خواهند آورد . یکی از این پروژه ها، ایده ادغام انسان با هوش مصنوعی می‌باشد که توسط ایلان ماسک غول فناوری مطرح شده است. ایده کلی به این شکل است که از خواص الکتریکی مغز بهره برده و آن را از طریق الکترودها به کامپیوتر متصل نمایند، که در نتیجه ترکیبی پیچیده از مغز و رایانه بدست می‌آید. این امر می‌تواند ارتباط از راه دور و ارتباطات هوش مصنوعی را فراهم کند.

هنگامی که شما این سطر را می خوانید، هر کدام از کلمات اولیه را به طور واضح مجسم می‌کنید و این در حالی است که بقیه سطر را نادیده می‌گیرید و حتی ممکن است تمرکز شما به حدی باشد که صدای اطراف را به هنگام خواندن نشنوید. شاید این یک مهارت بی اهمیت به نظر برسد، اما تقریباً برای هر کاری که انجام می دهیم بسیار اساسی است و نقش اصلی را در این امر مغز به عهده دارد و ذکر این مثال کافی است تا به اهمیت و جایگاه علوم اعصاب در زندگی روزمره پی برده شود.

لذا به صورت اجمالی و کلی می‌توان گفت که نوروساینس و علوم اعصاب به صورت کلی به بررسی وضعیت ذهنی، مغزی و تفکرات انسان می‌‌پردازد در نتیجه می‌ تواند نقش بسزایی را در توسعه و بسط علوم روانشناسی، انسان شناسی، زبان شناسی و علوم مهندسی داشته باشد و با توجه به اهمیت روز افزون آن، پیش بینی می شود درآینده ای نه چندان دور تحولات عظیمی در نحوه ارتباط انسان‌ها وربات‌ها به وجود آید.