Введение: Изучение происхождения человека всегда интересовало человека. Люди которые жили 2 тысячи, 3 тысячи лет назад, неважно когда, всегда пытались понять зачем мы тут, зачем мы живём и самое главное для чего. Процессы, которые происходят в нашем организме прямым образом влияют на то, как мы живём и как живут другие люди. Самое интересное находится в нашей голове – Головной мозг, именно о нём и пойдёт рассказ. Ведь даже имея современное оборудование нельзя точно сказать, как работают все функции головного мозга. Например плацебо, очень странный эффект, вокруг него ходят много теорий, но почему как и зачем до сих пор не выяснили. Цель работы: используя различные источники информации проанализировать сферу Нейронауки. Задачи работы: 1.Выяснить что такое Нейронаука и её дисциплины. 2.Определить каким образом люди получают информацию о состоянии мозга. 3.Найти конкретные сферы применения приборов считывающих состояние мозга. 4.Как нейронауки влияют на развитие науки и общества 5.Систематезировать полученную информацию и сделать вывод о важности изучения Нейронауки. Нейронаука Нейронауки — междисциплинарная область знаний, занимающаяся изучением нейронных процессов. Традиционно, изучением нервной системы занималась нейробиология, однако сейчас нейронауки включают в себя целый ряд дисциплин таких как: нейромаркетинг, нейроархитектура, нейроэтика, нейрокоммуникации и так далее. Так же сейчас нейронаука имеет ряд областей, таких как химия, медицина, информатика, инженерия. Первые шаги к изучению человеческого организма Всё происходящее в жизни идёт из истории, так что пойдём именно туда и узнаем как человечество узнавало о всех процессах протекающих в нашем организме. Первым людям не хватало современных технологий для лечения того или иного органа, так что они попросту никак не могли узнать, почему тот или иной ему подобный болеет. Лишь с долгим течением времени человек стал замечать какую либо последовательность в изменении состоянии человека или его заболеваниях. Самым очевидным для них было это – чем человек больше живёт после зрелости, тем он более становится слабым, или например люди которые питаются одним продуктом болеют реже чем другие, или какую траву они заваривают и пьют, да есть масса примеров того, как люди замечали какие либо изменения в своём организме из вне. В этот момент пошёл прогресс в области медицины. Прошли года, многие стали учиться у других людей врачебному делу, люди которые могли вылечить другого человека от недуга, считались очень мудрыми и умными людьми, так что это ниша была очень серьёзной. Прошло еще какое-то количество времени и уже были целые лечебницы где специализированно лечили прихожан с помощью, очень сомнительных на данный момент времени, ртути, трав, настоеечек и тому подобных вещей. Стали проводить первые операции по удалению зубов, осколков из кожных тканей, зашивали большие порезы, а изучение внутренних органов проводились только на трупах которых они собственно говоря и вскрывали. Если можно было понять зачем человеку нужно сердце – чтобы оно качало кровь, лёгкие – что бы дышать, желудок – переваривать пищу и тому подобное. Вот мозг зачем нужен был – понять было сложно, ведь что это за серая масса похожая на грецкий орех, непонятно ведь совсем. Рентген К 19 столетию человечество достигло большого научного и технического процесса, что привело его к таким открытиям как открытие пенициллина, общая теория относительности Эйнштейна, Открытие структуры новой спирали ДНК, открытие транзисторов, инсулина, создание теории большого взрыва и наконец открытие рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение - электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (от ~100 эВ до ~1 МэВ). Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц или же при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Можно очень долго расписывать как именно работает рентген, но лучше сразу сказать для чего он используется. Используется он в качестве инструмента с помощью которого можно “просветить” мягкие ткани человеческого тела и например найти точный перелом руки или ноги. Определить где именно находится киста. Рентген довольно полезный и опасный инструмент. Лучи который он излучает являются радиоактивными, но надо очень сильно постараться что бы из-за рентгена получить лучевую болезнь. И так, я уже говорил, что можно использовать рентген для нахождений перелом, но вот использовать рентген для просвечивания мозга не лучшая идея – всё что вы сможете там увидеть так это только череп, сам мозг и его сосуды будут почти невидны, но наука не стоит на месте и для дальнейшей диагностики головного мозга изобрели такие аппараты как КТ и фМРТ. КТ и фМРТ Компьютерная Томография — метод неразрушающего послойного исследования внутреннего строения предмета, был предложен в 1972 Годфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком, удостоенными за эту разработку Нобелевской премии. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями. В настоящее время рентгеновская компьютерная томография является основным томографическим методом исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения. Функциональная магнитно-резонансная томография МРТ или фМРТ — разновидность магнитно-резонансной томографии которая проводится с целью измерения гемодинамических реакций , вызванных нейронной активностью головного или спинного мозга. Этот метод основывается на том, что мозговой кровоток и активность нейронов связаны между собой. Когда область мозга активна, приток крови к этой области также увеличивается. фМРТ позволяет определить активацию определенной области головного мозга во время нормального его функционирования под влиянием различных физических факторов (например, движение тела) и при различных патологических состояниях. На сегодняшний день это один из самых активно развивающихся видов нейровизуализации. С начала 1990-х годов функциональная МРТ стала доминировать в области визуализации процессов головного мозга из-за своей сравнительно низкой инвазивности, отсутствия воздействия радиации и относительно широкой доступности. Именно при помощи этих двух аппаратов на данный момент люди успешно проводят нейрохирургические операции, ведь такие аппараты дают картину о том в каком состоянии находится человеческий мозг. Где надо разрезать, как подойти, способы достижения наилучшего результата и уменьшение смертности после и во время операций. Работа и применение КТ и фМРТ Принцип работы компьютерного томографа состоит в следующем: рентгеновская трубка совершает обороты вокруг исследуемого объекта и испускает рентгеновское излучение определенной энергии. Рентгеновское излучение проникает через тело насквозь и достигает противоположной части кольца, где находятся приемные устройства (детекторы). Под различным углом коэффициент ослабления рентгеновских лучей различен, т. к. они проходят через разный массив тканей (по толщине и по плотности). В результате детекторы воспринимают определенную информацию (угол, под которым был послан рентгеновский электромагнитный сигнал и его энергию). В итоге по окончанию сканирования вся информация собирается и анализируется центральным процессором томографа, а затем преобразуется в удобный для восприятия человеком вид – в изображения. В последующем анализ этих изображений осуществляется врачом-рентгенологом. Для улучшения дифференцировки органов друг от друга, а также нормальных и патологических структур, используются различные методики контрастного усиления. Двумя основными разновидностями введения контрастного препарата являются пероральное (пациент с определённым режимом выпивает раствор препарата) и внутривенное (производится медицинским персоналом). Главной целью первого метода является контрастирование полых органов желудочно-кишечного тракта; второй метод позволяет оценить характер накопления контрастного препарата тканями и органами через кровеносную систему. Методики внутривенного контрастного усиления во многих случаях позволяют уточнить характер выявленных патологических изменений на фоне окружающих их мягких тканей, а также визуализировать изменения, не выявляемые при обычном («нативном») исследовании. Перед сканированием МРТ требуется снять все металлические предметы, проверить наличие татуировок и лекарственных пластырей. Продолжительность сканирования МРТ составляет обычно до 20—30 минут, но может продолжаться дольше. В частности, сканирование брюшной полости занимает больше времени, чем сканирование головного мозга. Так как МР томографы производят громкий шум, обязательно используется защита для ушей (бируши или наушники). Для некоторых видов исследований используется внутривенное введение контрастного вещества. Перед назначением МРТ пациентам рекомендуется узнать: какую информацию даст сканирование и как это отразится на стратегии лечения, имеются ли противопоказания для МРТ, будет ли использоваться контраст и для чего. Перед началом процедуры: как долго продлится сканирование, где находится кнопка вызова и каким способом можно обратиться к персоналу во время сканирования. Нейронауки в современным обществе Биологиянаука, изучающая устройство, функционирование, развитие, генетику, биохимию, и патологию нервной системы. Изучение поведения является также разделом нейробиологии. Зарубежом, а в последние 56 лет также и в России всё чаще используется альтернативный термин«нейро наука» в основном в связи с тем, что нейробиология всё сильнее проникает всферы психологии и другие науки. В результате возникли прикладные нейронауки. Тем не менее, вРоссии большинство представителей нейронауки — по-прежнему выпускники биологических факультетов. Изучение человеческого мозга является междисциплинарной наукой и включ ает в себя много уровнейизучения, от молекулярного до клеточного уровня, от уровня относительно небольших объединений нейронов, до большого количества систем как, кора головного мозга или мозжечек, и на самом большом уровне нервная система. Нейроэтика — дисциплина на границе между нейронаукой и философией. Так называют этику нейронаук, междисциплинарную область исследований, изучающую влияние современной нейронауки на самосознание человека, развитие биомедицины, жизнедеятельности политико-правовой человека. Некоторые и моральной проблемы сфер нейроэтики принципиально не отличаются от тех, которые встречаются в биоэтике. Другие уникальны для нейроэтики, потому что мозг как орган разума имеет значение для более природа свободной широких философских проблем, таких как воли, моральной ответственности, самообмана, личной идентичности, автономии личности и индивидуума. В рамках нейроэтики рассматриваются основные принципы нормативной этики нейрофизиологии Философ Адина Роскис считает что нейроэтика состоит из двух смежных областей — этики нейробиологии и этики нейронауки. Нейропсихология — междисциплинарное научное направление, лежащее на стыке психологии и нейронауки, нацелена на понимание связи структуры и функционирования головного мозга с психическими процессами и поведением живых существ. Термин нейропсихология применяется как к исследованиям с повреждениями у животных, так и работам, базирующимся на изучении электрической активности отдельных клеток (или групп клеток) у высших приматов (в том числе, существуют исследования человека в данном контексте). Нейропсихология применяет научный метод и рассматривает отдельные психические процессы как процессы обработки информации. Данная концепция пришла из когнитивной психологии и когнитивной науки. Это одна из самых эклектичных дисциплин психологии, пересекающаяся с исследованиями в области философии (особенно философии разума), нейробиологии, психиатрии и информатики (особенно, в создании и изучении искусственных нейронных сетей). На практике нейропсихологи в основном работают в научных- исследовательских организациях и в организациях, занятых клиническими исследованиями, специализированных клиниках (направление — клиническая нейропсихология), судебных и следственных учреждениях (часто занимаются судебной экспертизой в судебных процессах) или индустрии (часто как консультанты в организациях, где нейропсихологические знания важны и применяются при разработке продукции). Вычислительная нейробиология — междисциплинарная наука, целью которой является объяснение в терминах вычислительного процесса того, как биологические системы, составляющие нервную систему, продуцируют поведение. Она связывает нейробиологию, когнитивистику и психологию с электротехникой, информатикой, вычислительной техникой, математикой и физикой. Вычислительная нейробиология отличается как от коннекционистского подхода в искусственном интеллекте, так и от направлений, связанных с обучающимися системами: машинного обучения, нейронных сетей и теории вычислительного обучения, — тем, что стремится построить биологически и функционально адекватные модели нейронов и нервных систем с учётом их физиологии и динамики. Эти модели отражают все существенные параметры биологических систем на множестве пространственно-временных шкал, начиная от мембранных токов, белков, химических связей и заканчивая макроколебаниями, столбчатой и топографической архитектурами, памятью и обучением. Данные вычислительные модели используются для построения гипотез, которые могут быть проверены постановкой биологических или психологических экспериментов. Английский термин «computational neuroscience» был предложен Эриком Шварцем (Eric L. Schwartz), который в 1985 году организовал по просьбе Фонда развития систем (Systems Development Foundation) конференцию в Кармеле, шт. Калифорния, посвящённую обзору современного состояния соответствующей области, которая до того момента называлась моделированием нервных систем, теорией мозга, нейронными сетями и т. п. Как связаны генотип и культурные практики? В чем заключаются особенности познания представителей западной и восточной культур? Как профессия и образование влияют на функционирование и строение мозга? На эти и другие вопросы отвечает кандидат психологических наук Мария Фаликман. Культурная биология, или культурная нейронаука, как ее называют в последнее время, — одна из самых новых и наиболее бурно развивающихся областей когнитивных исследований на стыке исследований мозга и культурной или когнитивной антропологии, которая всегда изучала универсалии и культурно-специфические особенности человеческого познания. И хотя когнитивная антропология была частью когнитивной науки как целого с самого момента ее зарождения, только сейчас она начинает вырываться вперед, причем в интересном и неожиданном взаимодействии с нейронаукой, что связано, естественно, с бурным развитием методов исследования мозга, прежде всего функциональной магнитно-резонансной томографии, которая позволяет исследовать активность мозга в ходе решения человеком разных задач. Пластичность мозга — факт абсолютно бесспорный, многократно доказанный на разных видах животных. Но, что интересно, уже на обезьянах достоверно показано, что работа мозга меняется при применении обезьянами орудий. Например, если дать обезьяне палку, которой она может придвигать приманку, то оказывается, что клетки в коре головного мозга обезьяны, которые избирательно реагировали на воздействие из области лапки, расширяют свое рецептивное поле так, чтобы в него было включено орудие чего уж говорить о человеке. Сейчас есть две большие линии исследования человека в культурной нейронауке, в культурной биологии: с одной стороны, это исследование особенностей познания и мозга представителей западной и восточной культур, а с другой стороны, изучение влияния на мозг культурных практик, способов обучения, профессиональных видов деятельности, которые существуют в той или иной культуре. Что касается западной и восточной культур, то эти исследования растут из социальной психологии, где различия между этими культурами проводятся по линии вовлеченности человека в социальные отношения. Про восточные культуры известно, что там люди существуют в контексте множества отношений: семьи, клана, общества, — они включены в эту систему, постоянно вынуждены учитывать все ее аспекты. В то время как западный человек более индивидуалистичен, больше направлен на осуществление и реализацию своих собственных целей, в меньшей степени учитывая, как реализация его целей воздействует на окружающих. Если анализировать познание людей западного и восточного типов культуры, то у восточных людей оно больше определяется контекстом, начиная от восприятия и заканчивая мышлением и категоризацией. У западного человека в большей степени выражено восприятие фигуры на фоне, человек лучше запоминает конкретные объекты, нежели фон, на котором они были представлены, — например, легче замечает изменения в главном объекте в зрительной сцене. В то время как восточный человек хорошо замечает изменения в фоне. Западный человек, категоризируя, деля объекты на группы, выделяет в большей степени существенные признаки, подчеркивает родовидовые отношения. Восточный человек больше склонен категоризовать на основе вовлеченности объекта в тот же самый контекст. Например, объекты — корова, курица и стог сена — западным человеком будут, скорее всего, разделены на группы: корова плюс курица и стог сена отдельно. Восточный скорее объединит корову и стог сена, что тоже будет правильно, но покажет особенности познания. Поэтому не вполне понятно, что, собственно говоря, в этих исследованиях изучается. Постепенно становится понятно, когда начинают исследовать какие-то генетические основы этих различий и различия, связанные с задействованностью разных нейромедиаторов, химических систем мозга в поддержании особенностей той или иной культуры. Но при этом не вполне понятно, каким образом преодолевается скачок между нейрохимическими процессами мозга и поведенческими особенностями, проявляемыми человеком. В этом смысле более прямые и более конкретные результаты получаются в рамках второй линии исследований, в которой изучаются особенности мозга, особенности функционирования мозга, а сейчас даже и строения у представителей разных культур, реализующих разные образовательные и профессиональные практики. ервые исследования подобного рода проводились в Японии, где исследовалось влияние обучения в школе математике на локализацию в мозге вычислительных процессов. В Японии учат математике с помощью больших абаков, которые носят название «соробан» — это довольно сложная система с колечками, которые движутся по палочкам, они многоразрядные. И это обязательный элемент японского образования, при использовании которого операции счета в этой образной форме постепенно встраиваются, по сути дела, внутрь психики. И оказывается, согласно данным ФМРТ, функциональной магнитно-резонансной томографии, согласно поведенческим данным, у японцев счет реализуется правым полушарием (Hanakawa et al., 2003). У европейского человека задача счета выполняется, по сути дела, теми же зонами мозга, которые задействованы в порождении речи, — зонами левого полушария. Собственно, прямое сравнение в томографе задач на счет, порождение речи и образные преобразования показало, что счет у японцев похож на образные преобразования, а у европейцев на речь. Отсюда следует, например, что с японцами нужно очень осторожно вести переговоры. Мы можем либо считать, либо говорить, а они могут считать и говорить одновременно, поэтому, естественно, очень здорово выигрывают. Итоги: Подведя итог мы можем заметить, что нейронауки оказывают большое влияние на современный мир. Благодаря тем исследованием что проводились при помощи фМРТ и КТ да и другим аппаратам мы знаем о человеческом мозге больше и успешно применяем это на практике. Возможно что когданибудь человек сможет сделать пересадку головы и возможно, что человечество создать “эликсир бессмертия”, но вот выберет ли его ктонибудь? Список литературы 1.Азимов Айзек - Краткая история биологии 2.Андрей Курпатов – Красная Таблетка 3.
