Неврология

    Невронаука и неврология

    Невронаука

    Невронауката или невробиологията e научното изследване на нервната система. Това е интердисциплинарно направление на биологията, което се занимава с анатомията, биохимията, генетиката, молекулярната биология и физиологията на невроните и невронните вериги. Тя също си сътрудничи с други науки като фармакология, психология, медицина, лингвистика, математика, философия, физика, химия, компютърни науки, инженерни науки и т.н. Една от основните задачи пред невробиологията е да изучи в детайли морфологията и начина на действие на централната нервна система при различните организми. Понятието невронаука се разглежда като покриващо цялостното научно изучаване на нервната система, включително нейните молекулярни, клетъчни, свързани с развитието, структурни, функционални, еволюционни, изчислителни и медицински аспекти.

    Към невронауката произлизат дисциплини като невроучебна невротика и неврология. Използваните от невроучените техники се разпростират от молекулярно и клетъчно изследване на отделните неврони до изображения на сензорни и моторни задачи в мозъка. Последните теоретични постижения в неврологията са подпомогнати от изследването на невронните мрежи.

    Неврология

    Неврологията (от гръцки: νεῦρον, неврон – „нерв“ и λογία, логия – „наука“) е клон на медицината, който изучава нервната система и разстройствата, които я засягат. Неврологията се занимава с диагностика и лечение на всички категории заболявания, отнасящи се до централната, периферната (и нейните подразделения, автономна и соматичната нервна система) и вегетативната нервна система, включително тяхната обвивка, кръвоносни съдове и всяка, подлежаща на нервен стимул, тъкан, като например мускулите.

    Неврологичната практика се основава на невронауката, чиято дейност е научно изследване на нервната система.

    Невролози и неврохирурзи

    Невролозите са лекари, които изследват, диагностицират и провеждат лечение на неврологичните разстройства. Те не извършват хирургически дейности. Лекарите, които извършват хирургични операции на нервната система, се наричат неврохирурзи.

    Има голямо припокриване между невронаука и неврология. Голяма част от невролозите работят в академични болници за обучение, където провеждат изследвания като невроучени, в допълнение към лечението на пациенти и преподаване на неврология на студенти по медицина.

    Неврологични разстройства

    Неврологичните разстройства поразяват централната нервна система, периферната нервна система или автономната нервна система. Също така могат да предизвикат проблеми с кръвоносните съдове и с мускулите.

    Неврологични изследвания

    Неврологът изследва пациентите, започвайки от цялостната медицинска история, след което извършва физически преглед, насочен към оценяване на нервната система. Компонентите на неврологичното изследване включват оценка на когнитивните умения, черепните нерви, двигателната сила, усещането, рефлексите, координацията и походката.

    Понякога неврологът може да използва допълнителни диагностични тестове като изследвания на изображения, като сканирани компютърни аксиални томографии, ядрено-магнитно резонансно изображение или ултразвук на главните кръвоносни съдове на главата и шията. Част от неврологичните изследвания са електроенцефалография (ЕЕГ), иглената електромиография (ЕМГ), изследванията на нервната проводимост (NCSs) и др. Невролозите често извършват лумбални пробиви за оценка на характеристиките на цереброспиналната течност на пациента.

    Лекувани неврологични състояния

    Някои от често срещаните състояния, лекувани от невролозите, включват главоболие, радикулопатия, невропатия, инсулт, деменция, припадъци и епилепсия, болест на Алцхаймер, нарушение на дефицита на вниманието, хиперактивност, болест на Паркинсон, синдром на Турет, множествена склероза, травма на главата, нарушения на съня, невромускулни заболявания и различни инфекции и тумори на нервната система.

    Начините за лечение варират в зависимост от неврологичния проблем. Те могат да включват всичко от насочване на пациента към физиотерапевт, предписване на лекарства до препоръчване на хирургическа процедура и т.н.

    Съвременна невронаука/неврология

    Научното изследване на нервната система се е увеличило значително през втората половина на двадесети век, главно поради напредъка в молекулярната биология, електрофизиологията и изчислителната невронаука. Това дава възможност на невроучените да изучават нервната система във всичките й аспекти: как е структурирана, как работи, как се развива, как функционира неправилно и как може да бъде променена. Например, вече е възможно да се разберат в детайли сложните процеси, протичащи в рамките на един неврон. Невроните са клетки, специализирани за комуникация. Те могат да комуникират с неврони и други клетъчни типове чрез специализирани кръстовища, наречени синапси, при които електрически или електрохимични сигнали могат да се предават от една клетка в друга. Много неврони екструдират дълги тънки нишки от протоплазма, наречени аксони, които могат да се простират до далечни части на тялото и са способни бързо да носят електрически сигнали, повлияващи дейността на други неврони, мускули или жлези в техните крайни точки. От невроните, свързани помежду си, се появява нервна система.

    При гръбначните животни, нервната система е разделена на две части, централната нервна система (мозък и гръбначен мозък) и периферната нервна система. Човешкият мозък съдържа около сто милиарда неврони и сто трилиона синапса. Нервната система се състои от хиляди разграничими подструктури, свързани помежду си в синаптични мрежи, чиито сложни характеристики едва започват да се разкриват. Поради пластичността на човешкия мозък (невропластика), структурата на неговите синапси и техните произтичащи функции се променят през целия живот.

    Молекулярна и клетъчна невронаука/неврология

    Изследването на нервната система може да се извърши на множество нива, вариращи от молекулярно и клетъчно ниво до системи и когнитивни нива.

    Молекулярна неврология

    На молекулярно ниво основните въпроси, които се разглеждат в молекулярната неврология, включват механизмите, чрез които невроните взаимодействат и отговарят на молекулните сигнали и как аксоните образуват сложни модели на свързване. На това ниво се използват инструменти от молекулярната биология и генетиката, за да се разбере как се развиват невроните и как генетичните промени засягат биологичните функции. Морфологията, молекулярната идентичност и физиологичните характеристики на невроните и връзката им с различните видове поведение също са от значителен интерес.

    Клетъчна неврология

    Основните въпроси, изучавани от клетъчната неврология, включват механизмите за това как невроните обработват сигнали физиологично и електрохимично. Тези въпроси включват как сигналите се обработват от неврити – тънки разширения от невронно-клетъчно тяло, състоящи се от дендрити (специализирани да получават синаптични входове от други неврони) и аксони (специализирани за провеждане на нервни импулси, наречени потенции за действие) и сома (или още перикарион е луковичоподобният край на неврона, съдържащ клетъчното ядро) от невроните, съдържащи ядрото и как невротрансмитерите и електрическите сигнали се използват за обработка на информация в неврон.

    Неврология и развитието на нервната система

    Друга важна област на неврологията е насочена към изследване на развитието на нервната система. Тези въпроси включват моделиране и регионализация на нервната система, нервни стволови клетки, диференциране на неврони и глия, невронална миграция, аксонално и дендритно развитие, трофични взаимодействия и образуване на синапси.

    Компютърното неврогенетично моделиране се занимава с изследването и разработването на динамични невронални модели за моделиране на мозъчните функции по отношение на гените и динамичните взаимодействия между гените.

    Невронни вериги и системи

    На системното ниво въпросите, които се разглеждат в системните неврологични науки, включват как невронните вериги се формират и използват анатомично и физиологично, за да произвеждат функции като рефлекси, интеграция с множество сензори, моторна координация, циркадиански ритми, емоционални отговори, учене и памет. Те разглеждат как функционират тези невронни вериги и механизмите, чрез които се генерира поведението. Например, анализът на системните нива се отнася до въпроси, свързани със специфични сензорни и моторни модалности: как функционира визията? Как пеещите птици научават нови песни и прилепите локализират с ултразвук? Как сомато-сензорната система обработва тактилна информация? Независимо от много подобрения, начинът, по който мрежите на невроните изпълняват сложни когнитивни процеси и поведения, все още е слабо разбран.

    Когнитивно и поведенческо неврологично мислене

    На когнитивно ниво, когнитивната невронаука се занимава с въпросите как психологичните функции се произвеждат от невронни вериги. Появата на мощни нови измервателни техники за невроизображения, електрофизиологията и човешкият генетичен анализ, съчетани със сложни експериментални техники от когнитивната психология, позволяват на невро-учените и психолозите да отговорят на абстрактни въпроси като например как човешкото познание и емоция се отнасят към специфични нервни обекти.

    Неврология и образование

    Образованието може съществено да се подобри, като се използва неврологията и познанията, които тя дава за работата на мозъка и нервната система. Комбинацията неврология и образование дава възможност на учителите и родителите да разберат процесите на учене, чрез които да се улесни начина на учене за цял живот.

    Образователни области, в които неврологията може да бъде полезна

    Част от образователните области, където неврологията може да бъде полезна са:

    • По-добро разбиране на детското развитие – Обучението на децата в детската градина и началото училище има голям ефект върху успеха им в обучението по-късно.
    • Улесняване на ученето в клас – много училища вече променят програмите си, така че те да носят повече полза на учениците.
    • Повече време за затвърдяване на материала – учителите трябва да предоставят достатъчно време за усвояване на новия материал. Ученето на сложна материя трябва да се разпредели за по-дълъг период от време, а не наведнъж. По този начин учениците ще разберат материала по-добре и ще се създадат нови неврони в мозъците им.
    • Награди за различните стилове на учене – учениците трябва да повтарят научения материал и да прилагат разнообразни подходи, за да извлекат максимална полза от ученето. Това означава, че игрите, груповите дейности, практическите уроци и подсъзнателното учене имат място в класната стая. Учените препоръчват да се включат физически и групови дейности всекидневно в часовете.
    • Социални дейности в клас – Хората са социални същества. Включването и фокусът върху социалните дейности и възможността за изграждане на връзки в класната стая помагат на ученето. Това е малка промяна, която учителите могат да приложат в часовете, за да помогнат на учениците си да достигнат пълния си потенциал.
    • Интегриране на технологиите в класната стая – Научните изследвания на мозъка и на начина, по който учим, непрекъснато осигурява нови технологични решения, които учителите могат да използват в класната стая. Онлайн обучителни програми като Fast ForWord и Reading Assistant могат да подобрят когнитивните умения на учениците и в рамките на 3-4 месеца да подобрят представянето им в училище.
    • По-добър подход към учениците със специални нужди – неврологията позволява диагностицирането на аутизъм и Синдром на Аспергер на 18-месечна възраст. Програми като Fast ForWord Language помагат на деца с аутизъм да подобрят речта си.
    • Преодоляване на затрудненията с ученето – чрез научно изследване е установено, че децата с дислексия и тези с разстройство на слуховата обработка имат нужда от различни интервенции в класната стая. Fast ForWord е една от малкото програми в света, която помага това да се преодолее.
    • Подобряване на когнитивните умения – подобряването на когнитивните умения на учениците е от решаващо значение за успеха им в училище. Например 20% от учениците имат затруднения с математиката и подобряването на когнитивните им умения може да им помогне да разбират по-добре понятията и да постигат успехи.

    Продуктите Fast ForWord и Reading Assistant успешно се използват в над 52 държави, повече от 20 години и се радват на над 3.2 милиона потребители всяка година. Те имат над 80 патента в областта на невропластиката и другите невронауки. Неврологията е в основата на Scientific Learning Corp.