علوم اعصاب (نوروساینس)، علم ناشناخته‌ها

علوم اعصاب در دنیای نوین امروز به واسطه‌ی نو ظهور بودنش، آرام آرام بر سر زبان‌ها افتاده و در آینده‌ای نه چندان دور این نوروساینس است که بسیاری از اکتشافات و رمزگشایی‌های دنیا را به نام خودش گره خواهد زد. تازگی علوم اعصاب برای جویندگان علم کاملا طبیعی است زیرا نوروساینس نسبت به سایر علومی که بشر تا کنون به آن دست پیدا کرده، کودکی بیش نبوده و تقریبا 20 الی 30 سال است که شروع به خودنمایی کرده است. البته لازم به ذکر است که با توجه به این‌که امروزه حجم زیادی از تحقیق و پژوهش توسط دانشمندان و محققینِ علوم اعصاب درحال انجام و ارائه است، دیگر نمی‌توان نوروساینس را به طور کامل یک علم نوپا دانست.
در این مقاله قصد داریم به طور موشکافانه‌ای به بررسی کامل نوروساینس پرداخته و شما را با این علم بسیار جذاب آشنا کنیم.

علوم اعصاب یا نوروساینس چیست؟

علوم اعصاب یا نوروساینس علمی است که به مطالعه، بررسی و درک فرآیند‌های عصبی می‌پردازد. در نوروساینس، ایجاد و توسعه‌ی روش‌های مختلف به جهت بررسی عملکرد سیستم عصبی و کشف علل بروز بیماری‌های مغزی، از جمله موارد مهمی است که مورد تحقیق و کاوش قرار می‌گیرد.

گفتنی است که در50 سال گذشته، پیشرفت‌های چشمگیری در این حوزه حاصل شده که دانشمندان مغز و اعصاب را قادرنموده است تا به سوالاتی از قبیل چه چیزی مغز انسان را منحصر به فرد می‌کند؟ پاسخ دهند.

بیشتر بخوانید: آناتومی مغز انسان

از مهم‌ترین چالش‌های پژوهشی در زمینه‌ی علوم اعصاب می‌توان به درک پیچیدگی دینامیکی سیستم عصبی اشاره کرد؛ به همین دلیل سیستم عصبی در سطوح مختلفی از جمله سلولی، مولکولی، محاسباتی، سیستماتیک و شناختی بررسی می‌شود.

با گذشت زمان و ایجاد روش‌ها و تکنولوژی‌های جدید، روز به روز بر نتایج و دادهای این رشته اضافه و موضوعات خاص این رشته، که کانون اصلی تحقیقات نوروساینس (Neuroscience) هستند، تغییر می‌کنند.

مطالعات علمی در رابطه با سیستم عصبی و مغز در نیمه دوم قرن بیستم به میزان قابل توجهی افزایش یافت که از مهم‌ترین علت آن، پیشرفت در علوم اعصاب محاسباتی، بیولوژی مولکولی و الکتروفیزیولوژی بوده است. پیشرفت در این حوزه‌ها باعث شد تا دانشمندان علوم اعصاب بتوانند مغز را از چند جهت مثل ساختار، عملکرد، نحوه‌ی رشد (تکوین)، تغییرات و عملکرد نامناسب مورد تحقیق قرار دهند.

پیشرفت در علوم کامپیوتر، الکترونیک، ژنتیک، میکروسکوپ الکترونی و تصویربرداری عصبی ‌ـ‌ عملکردی از عوامل اصلی پیشرفت و تحول عظیم در علوم اعصاب بوده است.

امروزه امکان درک جزئیات فرآیندهای پیچیده‌ای که در سلول‌‌های عصبی (نورون‌ها) اتفاق می‌افتد وجود دارد. سلول‌های عصبی سلول‌های تخصص یافته‌ای هستند که امکان برقراری ارتباط با یکدیگر و سایر سلول‌های بدن را دارند. نحوه‌ی انتقال پیام از سلولی به سلول دیگر به وسیله‌ی اتصالاتی به نام سیناپس و به صورت سیگنال‌های الکتریکی یا الکتروشیمیایی است. سلول‌های عصبی از این طریق می‌توانند با سلول‌های عصبی و بافت‌ها ارتباط برقرار کنند.

سیستم عصبی مجموعه‌ای از نورون‌ها (سلول‌های عصبی) است که به یکدیگر متصل هستند. آکسون‌، یک رشته‌ی نازک است که بسیاری از سلول‌های عصبی دارای آن هستند. این رشته قادر به حمل سریع سیگنال‌های الکتریکی است و فعالیت این رشته‌ی نازک بر عملکرد صحیح سایر نورون‌ها، غدد یا عضلات نقاط پایانی آکسون تاثیرگذار است.

علوم اعصاب یا نوروساینس را می‌توان از نظر فعالیت‌های آموزشی و پژوهشی بر اساس موضوع به شاخه‌های متعددی تقسیم بندی کرد. نوروساینس رفتاری، نوروساینس تکاملی، نوروساینس محاسباتی، نوروساینس بالینی و نوروساینس شناختی از جمله زیرشاخه‌های این رشته هستند که در ادامه‌ی این مطلب به توضیح هر یک می‌پردازیم.

تاریخچه‌ی علوم اعصاب

از تاریخچه‌ی علوم اعصاب می‌توان به مصری‌های باستان اشاره کرد که تصور می‌کردند اندامی که در بدن تفکر و رفتار هوشمندانه را رهبری می‌کند، قلب است. به همین دلیل، آنان درپی فرآیند مومیایی‌کردن مردگانشان، مغز را از بدن خارج و قلب را در جای خود باقی می‌گذاشتند.

اما مردمان یونان باستان اولین افرادی بودند که به مطالعه‌ی مغز پرداخته و سعی کردند وظایف و عملکرد آن را فهمیده و توضیحاتی درباره‌ی اختلالات عصبی ارائه کنند. در همین راستا، بر اساس یک مقاله که در Scientific American به چاپ رسیده است، ارسطو یکی از فیلسوفان یونانی، نظریه‌ای را مبنی بر این که مغز ارگانی برای خنک کردن خون بوده، مطرح کرده است.

اندیشمندان سرشناس در نوروساینس

پیر پائول بروکا

پیرپائول بروکا به سال 1824 الی 1880، آناتومیست، جراح و فیزیک‌دان فرانسوی به مطالعه و درمان بیمارانی می‌پرداخت که آسیب مغزی داشتند. او در طی تحقیقات خود به این نتیجه رسید که هر ناحیه در مغز اعمال خاصی را انجام می‌دهد.

گفتنی است که به پاس تحقیقات پیر پائول بروکا، قسمتی از مغز را که مسئول گفتار و زبان است را به افتخار ایشان، ناحیه‌ی بروکا نام‌گذاری کرده‌اند و جالب است بدانید که اگر این ناحیه در اثر سکته‌ی مغزی یا موارد دیگر همچون ضربه، عفونت و… آسیب ببیند، فرد مبتلا به نوعی اختلال به نام آفازی بروکا می‌شود که در این حالت نمی‌تواند به درستی سخن گفته و یا جملات واضح و منسجمی را بیان کند.

ون هلمونت

ون هلمونت، پزشک و فیزیکدان آلمانی به قرن نوزدهم میلادی یکی دیگر از افراد تاثیر‌گذار در علم نوروساینس بود. او توانست سرعت پیام‌های الکتریکی تولید شده توسط سلول‌های عصبی را اندازه‌گیری کند.

کامیلو گلژی

این‌که امروزه می‌دانیم نورون‌ها چه شکلی هستند را باید مدیون پزشک و پاتولوژیست ایتالیایی، کامیلو گلژی باشیم. این دانشمند در قرن نوزدهم میلادی توانست با استفاده از ماده‌ای شیمیایی به نام کرومات نقره، شکل و مورفولوژی سلول‌های عصبی را ببیند.

سانتیاگو رامونی کاخال

در ابتدای قرن بیستم، بافت‌شناس و دانشمند علوم اعصاب اسپانیایی، سانتیاگو رامونی کاخال این نظریه‌ای را مطرح کرد که طی این نظریه، سلول‌های عصبی واحدهای تشکیل دهنده‌ی اعصاب هستند.

نوروساینس یا نورولوژی؟ (برسی تفاوت نوروساینس و نورولوژی)

نوروساینس یا علوم اعصاب یک زمینه تحقیقاتی و پژوهشی در حوزه مغز و اعصاب است. درواقع نوروساینس دانشی میان رشته‌ای است که در آن به مطالعه‌ عملکرد، ساختار، ژنتیک، فیزیولوژی سیستم و مکانیسم‌های سیستم عصبی مرکزی پرداخته می‌شود.

نوروساینس با ویزیت و درمان بیماران ارتباطی ندارد و در اصل به اختلالات روانپزشکی و به درک ارتباط بین مباحث مختلف با مسائل عصب شناختی می‌پردازد.

نورولوژی یا عصب شناسی (Neurology) از تخصص‌های رشته‌ی پزشکی است و به برسی سیستم عصبی و اختلالات آن می‌پردازد. پژوهش‌های انجام شده در رشته‌ی نوروساینس در نورولوژی بسیار اهمیت دارد، زیرا متخصصان نورولوژی برای تجویز دارو و درمان بیماران دچار آسیب در اعصاب مرکزی از دانش نوروساینس استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: صرع ، وقتی که مغز فریاد می‌کشد

رشته‌های مجاز به تحصیل در رشته‌ی نوروساینس

بر اساس قوانین سال 1400 در ایران، رشته‌ی نوروساینس هم توسط وزارت علوم و هم وزارت بهداشت در دوره‌های کارشناسی ارشد و دکترا ارائه می‌شود. برای شرکت در دوره‌ی کارشناسی ارشد نوروساینس وزارت بهداشت، داشتن مدرک کارشناسی در گرایش‌های مرتبط به روانشناسی و مشاوره الزامی، اما تمامی رشته‌ها میتوانند در دوره‌ی کارشناسی ارشد نوروساینس وزارت علوم شرکت کنند.

برای شرکت در مقطع دکتری رشته‌ی نوروساینس نیز همین قانون وجود دارد، اما افراد فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد نوروساینس هم به رشته‌های مجاز به ثبت‌نام اضافه می‌شود.

چگونه می‌توان یک دانشمند علوم اعصاب شد؟

علوم اعصاب از پرکابردترین و مهمترین رشته‌های جدید است که هر جنبه از حرکت، تفکر و رفتار انسان را مورد مطالعه قرار می‌دهد. برای موفقیت در این رشته لازم است افراد به علوم و ریاضی علاقه داشته باشند.

با توجه به مطالعات صورت گرفته در سال 2007، شرایط عصبی غیرطبیعی در بیش از یک میلیارد نفر از مردم سراسر دنیا برآورد شده است و این موضوع بر اهمیت این رشته می‌افزاید.

افرادی که به فعالیت در حوزه‌ی بالینی این رشته علاقه دارند باید ابتدا به عنوان پزشک آموزش دیده و دوره‌ی رزیدنتی پزشکی را کامل بگذرانند و در USMLE (امتحان صدور مجوز پزشکی ایالات متحده) پذیرفته شده باشند. این افراد همچنین می‌توانند دوره‌ی پسادکتری خود را در یک آزمایشگاه بگذرانند.

متوسط حقوق سالانه یک دانشمند علوم پزشکی از جمله دانشمندان علوم اعصاب و نوروساینس در سال 2016 به گفته‌ی United States Bureau of Labor Statistics، 80530 دلار بوده و رنج حقوق این افراد از حداقل 57000 دلار تا حداکثر 116840 دلار در سال متغییر است.

شاخه‌های اصلی علوم اعصاب (نوروساینس)

علوم اعصاب رفتاری (Behavioral neoroscience):

تحقیق درمورد تاثیر مغز بر رفتار فرد انجام می‌شود.

علوم اعصاب عواطف (Affective neuroscience):

برسی چگونگی عملکرد اعصاب در ارتباط با هیجانات می‌پردازد.

علوم اعصاب محاسباتی (Computational neuroscience):

محققین این رشته به کمک کامپیوترها، شبیه سازی و مدل سازی عملکردهای مغز را انجام می‌دهند تا بفهمند مغزها چگونه محاسبه می‌کنند. همچنین به کمک تکنیک‌های رشته‌های محاسباتی مثل ریاضی و فیزیک به مطالعه عملکرد مغز می‌پردازند.

علوم اعصاب مولکولی (Molecular and cellular neuroscience):

دانشمندان این رشته به برسی نقش مولکول‌ها، ژن‌ها و پروتئین‌های منفرد در عملکرد اعصاب و سیستم عصبی در سطح سلولی و مولکولی می‌پردازند.

فیزیولوژی اعصاب (Neurophysioligy):

در این رشته نقش سیستم عصبی از سطح زیر سلولی تا کل بدن برسی، و به چگونگی ارتباط مغز و کارکرد آن با قسمت‌های مختلف بدن می‌پردازد. برسی‌های انجام شده در این رشته به دانشمندان کمک می‌کند تا بتوانند به سوال افکار انسان چگونه کار می‌کند؟ پاسخ دهند و به دیدگاهی نزدیک به حقیقت درمورد اختلالات مرتبط به سیستم عصبی دست یابند.

مهندسی عصب (Neuroengineering):

دانشمندان این رشته با استفاده از تکنیک‌های مهندسی در جهت درک بهتر، بهبود، تعمیر و جایگزینی سیستم‌های عصبی تلاش می‌کنند.

تصویربرداری عصبی (Neuroimaging):

این رشته شاخه‌ای از تصویربرداری پزشکی است که تمرکز آن روی مغز است. از این رشته برای تشخیص بیماری و ارزیابی سلامت مغز استفاده می‎‎‌شود. وجود این رشته به مطالعه مغز، چگونگی کارکرد آن و چگونگی تاثیرگذاری فعالیت‌های مختلف بر مغز کمک بسیاری می‌کند.

عصب ‌ـ ‌زبانشناسی (Neurolinguistics):

متخصصان این رشته به برسی نحوه‌ی به دست آوردن، ذخیره کردن، فهمیدن و بیان کردن اطلاعات توسط مغز می‌پردازند. اطلاعات به دست آمده از این رشته به گفتاردرمان‌ها کمک می‌کند تا راهکارها و راهبردهای موثر برای کمک به کودکان و افراد دارای مشکلات گفتاری ارائه دهند.

عصب ‌ـ ‌اطلاعات (Neuroinformatics):

این رشته از ترکیب همکاری میان دانشمندان علوم اعصاب و دانشمندان علوم کامپیوتر به وجود آمده است و متخصصان با کمک یکدیگر، راهکارهای موثر برای جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل، به اشتراک گذاشتن و انتشار داده‌ها و اطلاعات را ایجاد می‌کنند.

ژورنال‌ها و مجلات مرتبط با حوزه‌ی نوروساینس

جمع‌بندی

با مطالعه‌ی این مطلب دریافتیم که تحقیق در زمینه‌ی نوروساینس (علوم اعصاب) می‌تواند بر بالارفتن فهم ما از مغز و سیستم عصبی، چگونگی کارکرد و افزایش سلامتی آن تاثیر بگذارد. علوم اعصاب یا نوروساینس بر روی بسیاری از عملکردهای انسانی تاثیرگذار، و به درک بهتر ما از گستره عظیمی از شرایط معمول زندگی بشری کمک می‌کند. همچنین کسب دانش بیش‌تر درمورد عصب شناسی می‌تواند به توسعه‌ی داروها و دیگر راهکارهای معالجه و پیشگیری بیماری‌ها و بسیاری از موارد مرتبط با سلامتی کمک کند. امروزه با توجه به اهمیت سلامت روان در زندگی، پیشرفت‌ها و دستاورد‌های مهمِ نوروساینس بیش از گذشته مورد توجه قرار داشته و علوم اعصاب را در جایگاهی ویژه میان سایر علوم قرار داده است.