หลักสูตรหรือการเรียนทางไกลทางประสาทชีววิทยา กรมกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น

หลักสูตรหรือการเรียนทางไกลทางประสาทชีววิทยา กรมกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น

อนาโตลี บูชิน

เขาศึกษาที่ไหน: คณะฟิสิกส์และกลศาสตร์ของมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิค, Ecole Normale Supérieure ในปารีส ปัจจุบันเป็น postdoc ที่มหาวิทยาลัย Washington

สิ่งที่เขาศึกษา: ประสาทวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์

คุณสมบัติพิเศษ: เล่นแซกโซโฟนและฟลุต, เล่นโยคะ, เดินทางบ่อย

ความสนใจในวิทยาศาสตร์ของฉันเกิดขึ้นในวัยเด็ก: ฉันรู้สึกทึ่งกับแมลง รวบรวมพวกมัน ศึกษาวิถีชีวิตและชีววิทยาของพวกมัน คุณแม่สังเกตเห็นจึงพาฉันไปที่ห้องปฏิบัติการนิเวศวิทยาสัตว์หน้าดินทะเล (LEMB) (สัตว์หน้าดินเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นดินและในดินบริเวณก้นอ่างเก็บน้ำ - บันทึก เอ็ด) ณ พระราชวังแห่งความคิดสร้างสรรค์แห่งเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ทุกฤดูร้อน ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 เราได้ออกเดินทางไปยังทะเลสีขาวในเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ Kandalaksha เพื่อสังเกตสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและวัดจำนวนพวกมัน ในเวลาเดียวกัน ฉันได้เข้าร่วมการแข่งขันโอลิมปิกทางชีววิทยาสำหรับเด็กนักเรียน และนำเสนอผลงานการสำรวจของฉันเป็นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ในโรงเรียนมัธยมปลาย ฉันเริ่มสนใจการเขียนโปรแกรม แต่การทำโปรแกรมนี้เพียงอย่างเดียวไม่น่าสนใจมากนัก ฉันเก่งฟิสิกส์ และฉันตัดสินใจค้นหาสาขาวิชาเฉพาะทางที่จะผสมผสานฟิสิกส์และชีววิทยาเข้าด้วยกัน นั่นทำให้ฉันมาเรียนที่โพลีเทคนิคได้

ครั้งแรกที่ฉันมาฝรั่งเศสหลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีคือตอนที่ฉันได้รับทุนไปศึกษาต่อในระดับปริญญาโทที่ René Descartes University ในปารีส ฉันฝึกงานในห้องปฏิบัติการอย่างกว้างขวาง และเรียนรู้ที่จะบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทในชิ้นสมอง และวิเคราะห์การตอบสนองของเซลล์ประสาทในเปลือกสมองที่มองเห็นของแมวในระหว่างการนำเสนอสิ่งเร้าทางการมองเห็น หลังจากได้รับปริญญาโทแล้ว ฉันกลับไปที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเพื่อสำเร็จการศึกษาที่มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิค ในปีสุดท้ายของปริญญาโท หัวหน้างานและฉันเตรียมโครงการรัสเซีย-ฝรั่งเศสสำหรับการเขียนวิทยานิพนธ์ และฉันได้รับทุนจากการเข้าร่วมการแข่งขัน École Normale Supérieure ในช่วงสี่ปีที่ผ่านมา ฉันทำงานภายใต้การดูแลทางวิทยาศาสตร์สองประการ ได้แก่ Boris Gutkin ในปารีสและ Anton Chizhov ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ไม่นานก่อนที่จะจบวิทยานิพนธ์ ฉันได้เข้าร่วมการประชุมในชิคาโกและได้เรียนรู้เกี่ยวกับตำแหน่งหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน หลังจากการสัมภาษณ์ ฉันตัดสินใจทำงานที่นี่อีกสองหรือสามปีข้างหน้า ฉันชอบโครงการนี้ และเอเดรียน แฟร์ฮอลล์ หัวหน้างานคนใหม่ของฉัน และฉันก็มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์ที่คล้ายกัน

เกี่ยวกับประสาทวิทยาการคำนวณ

วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีววิทยาวิทยาเชิงคำนวณคือระบบประสาทและส่วนที่น่าสนใจที่สุดก็คือสมอง เพื่ออธิบายว่าการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้อย่างไร เราต้องพูดคุยกันเล็กน้อยเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์นี้ ในช่วงปลายยุค 80 วารสาร Science ได้ตีพิมพ์บทความที่พวกเขาเริ่มพูดถึงชีววิทยาวิทยาเชิงคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นสาขาวิชาประสาทวิทยาศาสตร์แบบสหวิทยาการใหม่ที่เกี่ยวข้องกับคำอธิบายข้อมูลและกระบวนการแบบไดนามิกในระบบประสาท

ในหลาย ๆ ด้าน รากฐานของวิทยาศาสตร์นี้วางโดยนักชีวฟิสิกส์ Alan Hodgkin และนักประสาทสรีรวิทยา Andrew Huxley (น้องชายของ Aldous Huxley - บันทึก เอ็ด). พวกเขาศึกษากลไกการสร้างและการส่งกระแสประสาทในเซลล์ประสาท โดยเลือกปลาหมึกเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ ในเวลานั้นกล้องจุลทรรศน์และอิเล็กโทรดยังห่างไกลจากสมัยใหม่ และปลาหมึกก็มีแอกซอนหนามาก (กระบวนการที่กระแสประสาทเคลื่อนที่ผ่าน) จนมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า สิ่งนี้ช่วยให้แอกซอนของปลาหมึกกลายเป็นแบบจำลองการทดลองที่มีประโยชน์ การค้นพบฮอดจ์กินและฮักซ์ลีย์คือพวกเขาอธิบายโดยใช้การทดลองและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าการสร้างแรงกระตุ้นเส้นประสาทนั้นดำเนินการโดยการเปลี่ยนความเข้มข้นของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท ต่อมาปรากฎว่ากลไกนี้เป็นสากลสำหรับเซลล์ประสาทของสัตว์หลายชนิดรวมถึงมนุษย์ด้วย ฟังดูผิดปกติ แต่จากการศึกษาปลาหมึก นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้ว่าเซลล์ประสาทส่งข้อมูลในมนุษย์ได้อย่างไร Hodgkin และ Huxley ได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบในปี 1963

งานของประสาทชีววิทยาเชิงคอมพิวเตอร์คือการจัดระบบข้อมูลทางชีววิทยาจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับข้อมูลและกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในระบบประสาท ด้วยการพัฒนาวิธีการใหม่ในการบันทึกกิจกรรมของระบบประสาท ปริมาณข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของสมองก็เพิ่มขึ้นทุกวัน เล่มของหนังสือ “หลักการวิทยาศาสตร์ประสาท” โดย Eric Kandel ผู้ได้รับรางวัลโนเบล ซึ่งกำหนดข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการทำงานของสมอง เพิ่มขึ้นในแต่ละฉบับใหม่ หนังสือเริ่มด้วย 470 หน้า และตอนนี้มีขนาดมากกว่า 1,700 หน้า เพื่อที่จะจัดระบบข้อเท็จจริงชุดใหญ่เช่นนี้ จำเป็นต้องมีทฤษฎี

เกี่ยวกับโรคลมบ้าหมู

ประมาณ 1% ของประชากรโลกเป็นโรคลมบ้าหมู ซึ่งก็คือ 50–60 ล้านคน วิธีการรักษาที่รุนแรงวิธีหนึ่งคือการเอาพื้นที่สมองที่เกิดการโจมตีออก แต่มันไม่ง่ายขนาดนั้น ประมาณครึ่งหนึ่งของโรคลมบ้าหมูในผู้ใหญ่เกิดขึ้นในสมองกลีบขมับซึ่งเชื่อมต่อกับฮิบโปแคมปัส โครงสร้างนี้มีหน้าที่สร้างความทรงจำใหม่ หากฮิปโปแคมปีสองตัวของคนๆ หนึ่งถูกตัดออกจากสมองทั้งสองข้าง พวกเขาจะสูญเสียความสามารถในการจดจำสิ่งใหม่ๆ มันจะเหมือนกับวันกราวด์ฮอกที่ต่อเนื่องกัน เนื่องจากคนเราจะสามารถจดจำบางสิ่งได้เพียง 10 นาทีเท่านั้น สาระสำคัญของการวิจัยของฉันคือการทำนายวิธีอื่นที่รุนแรงน้อยกว่า แต่เป็นไปได้และมีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับโรคลมบ้าหมู ในวิทยานิพนธ์ของฉัน ฉันพยายามทำความเข้าใจว่าอาการลมชักเริ่มต้นอย่างไร

เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นกับสมองระหว่างการโจมตี ลองนึกภาพว่าคุณมาชมคอนเสิร์ต และเมื่อถึงจุดหนึ่ง ห้องโถงก็ระเบิดด้วยเสียงปรบมือ คุณปรบมือตามจังหวะของคุณเอง และผู้คนรอบข้างคุณก็ปรบมือในจังหวะที่ต่างออกไป หากมีคนเริ่มปรบมือแบบเดียวกันมากพอ คุณจะพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะรักษาจังหวะและมักจะจบลงด้วยการปรบมือร่วมกับคนอื่นๆ โรคลมบ้าหมูทำงานในลักษณะเดียวกันเมื่อเซลล์ประสาทในสมองเริ่มประสานกันอย่างมาก กล่าวคือ สร้างแรงกระตุ้นในเวลาเดียวกัน กระบวนการซิงโครไนซ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับพื้นที่ทั้งหมดของสมอง รวมถึงส่วนควบคุมการเคลื่อนไหวที่ทำให้เกิดอาการชัก แม้ว่าอาการชักส่วนใหญ่จะมีลักษณะเฉพาะคือไม่มีอาการชัก เนื่องจากโรคลมบ้าหมูไม่ได้เกิดขึ้นในบริเวณที่มีการเคลื่อนไหวเสมอไป

สมมติว่าเซลล์ประสาทสองอันเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบกระตุ้นในทั้งสองทิศทาง เซลล์ประสาทหนึ่งส่งแรงกระตุ้นไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ซึ่งกระตุ้น และส่งแรงกระตุ้นกลับไป หากการเชื่อมต่อที่กระตุ้นแรงเกินไป จะนำไปสู่การเพิ่มกิจกรรมเนื่องจากการแลกเปลี่ยนแรงกระตุ้น โดยปกติแล้ว สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากมีเซลล์ประสาทที่ยับยั้งซึ่งลดการทำงานของเซลล์ที่ทำงานมากเกินไป แต่หากการยับยั้งทำงานไม่ถูกต้องก็อาจนำไปสู่โรคลมบ้าหมูได้ มักเกิดจากการสะสมคลอรีนในเซลล์ประสาทมากเกินไป ในงานของฉัน ฉันได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเครือข่ายเซลล์ประสาทที่สามารถเข้าสู่โหมดโรคลมบ้าหมูได้ เนื่องจากพยาธิสภาพของการยับยั้งที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของคลอรีนภายในเซลล์ประสาท ในเรื่องนี้ ฉันได้รับความช่วยเหลือจากการบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทในเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่ได้รับหลังการผ่าตัดผู้ป่วยโรคลมบ้าหมู แบบจำลองที่สร้างขึ้นช่วยให้เราสามารถทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับกลไกของโรคลมบ้าหมูเพื่อชี้แจงรายละเอียดของพยาธิวิทยานี้ ปรากฎว่าการคืนสมดุลของคลอรีนในเซลล์ประสาทเสี้ยมสามารถช่วยหยุดการโจมตีของโรคลมบ้าหมูได้โดยการคืนสมดุลของการกระตุ้น - การยับยั้งในเครือข่ายของเซลล์ประสาท หัวหน้างานคนที่สองของฉัน Anton Chizhov จากสถาบันฟิสิกส์-เทคนิคในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เพิ่งได้รับทุนจาก Russian Science Foundation เพื่อการศึกษาโรคลมบ้าหมู ดังนั้นการวิจัยแนวนี้จึงจะดำเนินต่อไปในรัสเซีย

ปัจจุบันมีงานที่น่าสนใจมากมายในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น ในสวิตเซอร์แลนด์ มีโครงการ Blue Brain ซึ่งมีเป้าหมายเพื่ออธิบายรายละเอียดส่วนเล็ก ๆ ของสมองให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ - เยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึกทางกายของหนู ซึ่งมีหน้าที่ในการเคลื่อนไหว แม้แต่ในสมองเล็กๆ ของหนู ก็ยังมีเซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ และพวกมันทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกันในลักษณะหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ในเยื่อหุ้มสมอง เซลล์ประสาทเสี้ยมหนึ่งเซลล์เชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่นๆ ประมาณ 10,000 เซลล์ โครงการสมองสีฟ้าบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทประมาณ 14,000 เซลล์ จำแนกรูปร่างของพวกมัน และสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทประมาณ 8,000,000 เซลล์ขึ้นใหม่ จากนั้น เมื่อใช้อัลกอริธึมพิเศษ พวกเขาเชื่อมต่อเซลล์ประสาทเข้าด้วยกันในลักษณะที่เป็นไปได้ทางชีวภาพ เพื่อให้กิจกรรมปรากฏในเครือข่ายดังกล่าว แบบจำลองนี้ยืนยันหลักการที่พบในทฤษฎีของการจัดระเบียบเยื่อหุ้มสมอง - ตัวอย่างเช่น ความสมดุลระหว่างการกระตุ้นและการยับยั้ง และตอนนี้ในยุโรปก็มีโครงการใหญ่ที่เรียกว่าโครงการสมองมนุษย์ มันจะต้องอธิบายสมองของมนุษย์ทั้งหมดโดยคำนึงถึงข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบัน โครงการระดับนานาชาตินี้เป็นโครงการ Large Hadron Collider จากประสาทวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมีห้องปฏิบัติการประมาณร้อยแห่งจากมากกว่า 20 ประเทศเข้าร่วม

นักวิจารณ์โครงการสมองสีฟ้าและโครงการสมองมนุษย์ตั้งคำถามว่ารายละเอียดจำนวนมากมีความสำคัญเพียงใดในการอธิบายวิธีการทำงานของสมอง สำหรับการเปรียบเทียบ คำอธิบาย Nevsky Prospekt ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กบนแผนที่ที่มองเห็นได้เฉพาะทวีปมีความสำคัญเพียงใด อย่างไรก็ตาม การพยายามดึงข้อมูลจำนวนมหาศาลมารวมกันถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด แม้ว่าเราจะไม่เข้าใจวิธีการทำงานของสมองอย่างถ่องแท้ แต่เมื่อสร้างแบบจำลองดังกล่าวแล้ว เราก็สามารถใช้มันในทางการแพทย์ได้ เช่น เพื่อศึกษากลไกของโรคต่างๆ และจำลองการออกฤทธิ์ของยาใหม่ๆ

ในสหรัฐอเมริกา โครงการของฉันมุ่งศึกษาระบบประสาทของไฮดรา แม้ว่าตำราเรียนชีววิทยาของโรงเรียนจะเป็นหนึ่งในหนังสือเรียนเล่มแรกๆ แต่ระบบประสาทก็ยังเข้าใจได้ไม่ดีนัก ไฮดราเป็นญาติของแมงกะพรุนดังนั้นจึงมีความโปร่งใสและมีจำนวนเซลล์ประสาทค่อนข้างน้อย - ตั้งแต่ 2 ถึง 5,000 ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบันทึกกิจกรรมจากเซลล์เกือบทั้งหมดของระบบประสาทพร้อมกันได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงใช้เครื่องมือ เช่น "การถ่ายภาพแคลเซียม" ความจริงก็คือทุกครั้งที่มีการปล่อยเซลล์ประสาท ความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์จะเปลี่ยนไป หากเราเพิ่มสีพิเศษที่เริ่มเรืองแสงเมื่อความเข้มข้นของแคลเซียมเพิ่มขึ้น ทุกครั้งที่มีการสร้างแรงกระตุ้นของเส้นประสาท เราจะเห็นการเรืองแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งเราสามารถกำหนดกิจกรรมของเซลล์ประสาทได้ ซึ่งช่วยให้สามารถบันทึกกิจกรรมในสัตว์ที่มีชีวิตระหว่างพฤติกรรมได้ การวิเคราะห์กิจกรรมดังกล่าวจะช่วยให้เราเข้าใจว่าระบบประสาทของไฮดราควบคุมการเคลื่อนไหวของมันอย่างไร ความคล้ายคลึงที่ได้จากการวิจัยดังกล่าวสามารถใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนไหวของสัตว์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และในระยะยาว - ในด้านวิศวกรรมประสาทเพื่อสร้างระบบใหม่สำหรับควบคุมกิจกรรมทางประสาท

ว่าด้วยความสำคัญของประสาทวิทยาต่อสังคม

เหตุใดประสาทวิทยาศาสตร์จึงมีความสำคัญต่อสังคมยุคใหม่? ประการแรก เป็นโอกาสในการพัฒนาวิธีการรักษาโรคทางระบบประสาทแบบใหม่ คุณจะหาวิธีรักษาได้อย่างไรถ้าคุณไม่เข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรในระดับสมองทั้งหมด? หัวหน้างานของฉันในปารีส Boris Gutkin ซึ่งทำงานที่ Higher School of Economics ในมอสโกก็ศึกษาการติดโคเคนและแอลกอฮอล์ งานของเขามีไว้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงในระบบการเสริมกำลังที่นำไปสู่การติดยาเสพติด ประการที่สอง สิ่งเหล่านี้คือเทคโนโลยีใหม่ โดยเฉพาะด้านประสาทเทียม ตัวอย่างเช่น คนที่ถูกทิ้งไว้โดยไม่มีแขนเนื่องจากมีการปลูกถ่ายสมอง จึงจะสามารถควบคุมแขนขาเทียมได้ Alexey Osadchiy จาก HSE มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในด้านนี้ในรัสเซีย ประการที่สาม ในระยะยาว นี่คือการเข้าสู่วงการไอที ซึ่งก็คือเทคโนโลยีการเรียนรู้ของเครื่อง ประการที่สี่ นี่คือขอบเขตของการศึกษา ตัวอย่างเช่น เหตุใดเราจึงเชื่อว่า 45 นาทีเป็นบทเรียนที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโรงเรียน ปัญหานี้อาจคุ้มค่าที่จะสำรวจให้ดีขึ้นโดยใช้ข้อมูลเชิงลึกจากประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการรับรู้ วิธีนี้ทำให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเราจะสอนในโรงเรียนและมหาวิทยาลัยได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้อย่างไร และจะวางแผนวันทำงานของเราอย่างมีประสิทธิผลมากขึ้นได้อย่างไร

เกี่ยวกับเครือข่ายทางวิทยาศาสตร์

ในด้านวิทยาศาสตร์ การสื่อสารระหว่างนักวิทยาศาสตร์มีความสำคัญมาก การสร้างเครือข่ายจำเป็นต้องมีส่วนร่วมในโรงเรียนวิทยาศาสตร์และการประชุมเพื่อติดตามสถานการณ์ปัจจุบัน โรงเรียนวิทยาศาสตร์เป็นงานสังสรรค์ที่ยิ่งใหญ่ เป็นเวลาหนึ่งเดือนที่คุณพบว่าตัวเองอยู่ในหมู่นักศึกษาปริญญาเอกและนักศึกษาหลังปริญญาเอกคนอื่นๆ ในระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังมาหาคุณและพูดคุยเกี่ยวกับงานของพวกเขา ในเวลาเดียวกัน คุณกำลังทำงานในแต่ละโครงการ และอยู่ภายใต้การดูแลของบุคคลที่มีประสบการณ์มากกว่า การรักษาความสัมพันธ์ที่ดีกับผู้จัดการของคุณเป็นสิ่งสำคัญเท่าเทียมกัน หากนักศึกษาปริญญาโทไม่มีจดหมายแนะนำตัวที่ดี เขาก็ไม่น่าจะได้รับการยอมรับให้เข้าฝึกงาน การฝึกงานจะเป็นตัวกำหนดว่าเขาจะได้รับการว่าจ้างให้เขียนวิทยานิพนธ์หรือไม่ จากผลของวิทยานิพนธ์ - ชีวิตทางวิทยาศาสตร์ต่อไป ในแต่ละขั้นตอน พวกเขามักจะขอคำติชมจากผู้จัดการ และหากบุคคลทำงานได้ไม่ดีนัก สิ่งนี้จะเป็นที่รู้จักอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องให้ความสำคัญกับชื่อเสียงของคุณ

ในส่วนของแผนระยะยาว ฉันวางแผนที่จะทำ postdoc หลายครั้งก่อนที่จะหาตำแหน่งถาวรในมหาวิทยาลัยหรือห้องปฏิบัติการวิจัย ซึ่งจำเป็นต้องมีสิ่งพิมพ์ในจำนวนที่เพียงพอซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างดำเนินการ หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ฉันก็มีความคิดที่จะกลับไปรัสเซียในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเพื่อจัดตั้งห้องปฏิบัติการหรือกลุ่มวิทยาศาสตร์ของตัวเองที่นี่

อนาโตลี บูชิน

เขาศึกษาที่ไหน: คณะฟิสิกส์และกลศาสตร์ของมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิค, Ecole Normale Supérieure ในปารีส ปัจจุบันเป็น postdoc ที่มหาวิทยาลัย Washington

สิ่งที่เขาศึกษา: ประสาทวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์

คุณสมบัติพิเศษ: เล่นแซกโซโฟนและฟลุต, เล่นโยคะ, เดินทางบ่อย

ความสนใจในวิทยาศาสตร์ของฉันเกิดขึ้นในวัยเด็ก: ฉันรู้สึกทึ่งกับแมลง รวบรวมพวกมัน ศึกษาวิถีชีวิตและชีววิทยาของพวกมัน คุณแม่สังเกตเห็นจึงพาฉันไปที่ห้องปฏิบัติการนิเวศวิทยาสัตว์หน้าดินทะเล (LEMB) (สัตว์หน้าดินเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นดินและในดินบริเวณก้นอ่างเก็บน้ำ - บันทึก เอ็ด) ณ พระราชวังแห่งความคิดสร้างสรรค์แห่งเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ทุกฤดูร้อน ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 เราได้ออกเดินทางไปยังทะเลสีขาวในเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ Kandalaksha เพื่อสังเกตสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและวัดจำนวนพวกมัน ในเวลาเดียวกัน ฉันได้เข้าร่วมการแข่งขันโอลิมปิกทางชีววิทยาสำหรับเด็กนักเรียน และนำเสนอผลงานการสำรวจของฉันเป็นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ในโรงเรียนมัธยมปลาย ฉันเริ่มสนใจการเขียนโปรแกรม แต่การทำโปรแกรมนี้เพียงอย่างเดียวไม่น่าสนใจมากนัก ฉันเก่งฟิสิกส์ และฉันตัดสินใจค้นหาสาขาวิชาเฉพาะทางที่จะผสมผสานฟิสิกส์และชีววิทยาเข้าด้วยกัน นั่นทำให้ฉันมาเรียนที่โพลีเทคนิคได้

ครั้งแรกที่ฉันมาฝรั่งเศสหลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีคือตอนที่ฉันได้รับทุนไปศึกษาต่อในระดับปริญญาโทที่ René Descartes University ในปารีส ฉันฝึกงานในห้องปฏิบัติการอย่างกว้างขวาง และเรียนรู้ที่จะบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทในชิ้นสมอง และวิเคราะห์การตอบสนองของเซลล์ประสาทในเปลือกสมองที่มองเห็นของแมวในระหว่างการนำเสนอสิ่งเร้าทางการมองเห็น หลังจากได้รับปริญญาโทแล้ว ฉันกลับไปที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเพื่อสำเร็จการศึกษาที่มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิค ในปีสุดท้ายของปริญญาโท หัวหน้างานและฉันเตรียมโครงการรัสเซีย-ฝรั่งเศสสำหรับการเขียนวิทยานิพนธ์ และฉันได้รับทุนจากการเข้าร่วมการแข่งขัน École Normale Supérieure ในช่วงสี่ปีที่ผ่านมา ฉันทำงานภายใต้การดูแลทางวิทยาศาสตร์สองประการ ได้แก่ Boris Gutkin ในปารีสและ Anton Chizhov ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ไม่นานก่อนที่จะจบวิทยานิพนธ์ ฉันได้เข้าร่วมการประชุมในชิคาโกและได้เรียนรู้เกี่ยวกับตำแหน่งหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน หลังจากการสัมภาษณ์ ฉันตัดสินใจทำงานที่นี่อีกสองหรือสามปีข้างหน้า ฉันชอบโครงการนี้ และเอเดรียน แฟร์ฮอลล์ หัวหน้างานคนใหม่ของฉัน และฉันก็มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์ที่คล้ายกัน

เกี่ยวกับประสาทวิทยาการคำนวณ

วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีววิทยาวิทยาเชิงคำนวณคือระบบประสาทและส่วนที่น่าสนใจที่สุดก็คือสมอง เพื่ออธิบายว่าการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้อย่างไร เราต้องพูดคุยกันเล็กน้อยเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์นี้ ในช่วงปลายยุค 80 วารสาร Science ได้ตีพิมพ์บทความที่พวกเขาเริ่มพูดถึงชีววิทยาวิทยาเชิงคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นสาขาวิชาประสาทวิทยาศาสตร์แบบสหวิทยาการใหม่ที่เกี่ยวข้องกับคำอธิบายข้อมูลและกระบวนการแบบไดนามิกในระบบประสาท

ในหลาย ๆ ด้าน รากฐานของวิทยาศาสตร์นี้วางโดยนักชีวฟิสิกส์ Alan Hodgkin และนักประสาทสรีรวิทยา Andrew Huxley (น้องชายของ Aldous Huxley - บันทึก เอ็ด). พวกเขาศึกษากลไกการสร้างและการส่งกระแสประสาทในเซลล์ประสาท โดยเลือกปลาหมึกเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ ในเวลานั้นกล้องจุลทรรศน์และอิเล็กโทรดยังห่างไกลจากสมัยใหม่ และปลาหมึกก็มีแอกซอนหนามาก (กระบวนการที่กระแสประสาทเคลื่อนที่ผ่าน) จนมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า สิ่งนี้ช่วยให้แอกซอนของปลาหมึกกลายเป็นแบบจำลองการทดลองที่มีประโยชน์ การค้นพบฮอดจ์กินและฮักซ์ลีย์คือพวกเขาอธิบายโดยใช้การทดลองและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าการสร้างแรงกระตุ้นเส้นประสาทนั้นดำเนินการโดยการเปลี่ยนความเข้มข้นของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท ต่อมาปรากฎว่ากลไกนี้เป็นสากลสำหรับเซลล์ประสาทของสัตว์หลายชนิดรวมถึงมนุษย์ด้วย ฟังดูผิดปกติ แต่จากการศึกษาปลาหมึก นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้ว่าเซลล์ประสาทส่งข้อมูลในมนุษย์ได้อย่างไร Hodgkin และ Huxley ได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบในปี 1963

งานของประสาทชีววิทยาเชิงคอมพิวเตอร์คือการจัดระบบข้อมูลทางชีววิทยาจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับข้อมูลและกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในระบบประสาท ด้วยการพัฒนาวิธีการใหม่ในการบันทึกกิจกรรมของระบบประสาท ปริมาณข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของสมองก็เพิ่มขึ้นทุกวัน เล่มของหนังสือ “หลักการวิทยาศาสตร์ประสาท” โดย Eric Kandel ผู้ได้รับรางวัลโนเบล ซึ่งกำหนดข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการทำงานของสมอง เพิ่มขึ้นในแต่ละฉบับใหม่ หนังสือเริ่มด้วย 470 หน้า และตอนนี้มีขนาดมากกว่า 1,700 หน้า เพื่อที่จะจัดระบบข้อเท็จจริงชุดใหญ่เช่นนี้ จำเป็นต้องมีทฤษฎี

เกี่ยวกับโรคลมบ้าหมู

ประมาณ 1% ของประชากรโลกเป็นโรคลมบ้าหมู ซึ่งก็คือ 50–60 ล้านคน วิธีการรักษาที่รุนแรงวิธีหนึ่งคือการเอาพื้นที่สมองที่เกิดการโจมตีออก แต่มันไม่ง่ายขนาดนั้น ประมาณครึ่งหนึ่งของโรคลมบ้าหมูในผู้ใหญ่เกิดขึ้นในสมองกลีบขมับซึ่งเชื่อมต่อกับฮิบโปแคมปัส โครงสร้างนี้มีหน้าที่สร้างความทรงจำใหม่ หากฮิปโปแคมปีสองตัวของคนๆ หนึ่งถูกตัดออกจากสมองทั้งสองข้าง พวกเขาจะสูญเสียความสามารถในการจดจำสิ่งใหม่ๆ มันจะเหมือนกับวันกราวด์ฮอกที่ต่อเนื่องกัน เนื่องจากคนเราจะสามารถจดจำบางสิ่งได้เพียง 10 นาทีเท่านั้น สาระสำคัญของการวิจัยของฉันคือการทำนายวิธีอื่นที่รุนแรงน้อยกว่า แต่เป็นไปได้และมีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับโรคลมบ้าหมู ในวิทยานิพนธ์ของฉัน ฉันพยายามทำความเข้าใจว่าอาการลมชักเริ่มต้นอย่างไร

เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นกับสมองระหว่างการโจมตี ลองนึกภาพว่าคุณมาชมคอนเสิร์ต และเมื่อถึงจุดหนึ่ง ห้องโถงก็ระเบิดด้วยเสียงปรบมือ คุณปรบมือตามจังหวะของคุณเอง และผู้คนรอบข้างคุณก็ปรบมือในจังหวะที่ต่างออกไป หากมีคนเริ่มปรบมือแบบเดียวกันมากพอ คุณจะพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะรักษาจังหวะและมักจะจบลงด้วยการปรบมือร่วมกับคนอื่นๆ โรคลมบ้าหมูทำงานในลักษณะเดียวกันเมื่อเซลล์ประสาทในสมองเริ่มประสานกันอย่างมาก กล่าวคือ สร้างแรงกระตุ้นในเวลาเดียวกัน กระบวนการซิงโครไนซ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับพื้นที่ทั้งหมดของสมอง รวมถึงส่วนควบคุมการเคลื่อนไหวที่ทำให้เกิดอาการชัก แม้ว่าอาการชักส่วนใหญ่จะมีลักษณะเฉพาะคือไม่มีอาการชัก เนื่องจากโรคลมบ้าหมูไม่ได้เกิดขึ้นในบริเวณที่มีการเคลื่อนไหวเสมอไป

สมมติว่าเซลล์ประสาทสองอันเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบกระตุ้นในทั้งสองทิศทาง เซลล์ประสาทหนึ่งส่งแรงกระตุ้นไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ซึ่งกระตุ้น และส่งแรงกระตุ้นกลับไป หากการเชื่อมต่อที่กระตุ้นแรงเกินไป จะนำไปสู่การเพิ่มกิจกรรมเนื่องจากการแลกเปลี่ยนแรงกระตุ้น โดยปกติแล้ว สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากมีเซลล์ประสาทที่ยับยั้งซึ่งลดการทำงานของเซลล์ที่ทำงานมากเกินไป แต่หากการยับยั้งทำงานไม่ถูกต้องก็อาจนำไปสู่โรคลมบ้าหมูได้ มักเกิดจากการสะสมคลอรีนในเซลล์ประสาทมากเกินไป ในงานของฉัน ฉันได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเครือข่ายเซลล์ประสาทที่สามารถเข้าสู่โหมดโรคลมบ้าหมูได้ เนื่องจากพยาธิสภาพของการยับยั้งที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของคลอรีนภายในเซลล์ประสาท ในเรื่องนี้ ฉันได้รับความช่วยเหลือจากการบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทในเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่ได้รับหลังการผ่าตัดผู้ป่วยโรคลมบ้าหมู แบบจำลองที่สร้างขึ้นช่วยให้เราสามารถทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับกลไกของโรคลมบ้าหมูเพื่อชี้แจงรายละเอียดของพยาธิวิทยานี้ ปรากฎว่าการคืนสมดุลของคลอรีนในเซลล์ประสาทเสี้ยมสามารถช่วยหยุดการโจมตีของโรคลมบ้าหมูได้โดยการคืนสมดุลของการกระตุ้น - การยับยั้งในเครือข่ายของเซลล์ประสาท หัวหน้างานคนที่สองของฉัน Anton Chizhov จากสถาบันฟิสิกส์-เทคนิคในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เพิ่งได้รับทุนจาก Russian Science Foundation เพื่อการศึกษาโรคลมบ้าหมู ดังนั้นการวิจัยแนวนี้จึงจะดำเนินต่อไปในรัสเซีย

ปัจจุบันมีงานที่น่าสนใจมากมายในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น ในสวิตเซอร์แลนด์ มีโครงการ Blue Brain ซึ่งมีเป้าหมายเพื่ออธิบายรายละเอียดส่วนเล็ก ๆ ของสมองให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ - เยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึกทางกายของหนู ซึ่งมีหน้าที่ในการเคลื่อนไหว แม้แต่ในสมองเล็กๆ ของหนู ก็ยังมีเซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ และพวกมันทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกันในลักษณะหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ในเยื่อหุ้มสมอง เซลล์ประสาทเสี้ยมหนึ่งเซลล์เชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่นๆ ประมาณ 10,000 เซลล์ โครงการสมองสีฟ้าบันทึกการทำงานของเซลล์ประสาทประมาณ 14,000 เซลล์ จำแนกรูปร่างของพวกมัน และสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทประมาณ 8,000,000 เซลล์ขึ้นใหม่ จากนั้น เมื่อใช้อัลกอริธึมพิเศษ พวกเขาเชื่อมต่อเซลล์ประสาทเข้าด้วยกันในลักษณะที่เป็นไปได้ทางชีวภาพ เพื่อให้กิจกรรมปรากฏในเครือข่ายดังกล่าว แบบจำลองนี้ยืนยันหลักการที่พบในทฤษฎีของการจัดระเบียบเยื่อหุ้มสมอง - ตัวอย่างเช่น ความสมดุลระหว่างการกระตุ้นและการยับยั้ง และตอนนี้ในยุโรปก็มีโครงการใหญ่ที่เรียกว่าโครงการสมองมนุษย์ มันจะต้องอธิบายสมองของมนุษย์ทั้งหมดโดยคำนึงถึงข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบัน โครงการระดับนานาชาตินี้เป็นโครงการ Large Hadron Collider จากประสาทวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมีห้องปฏิบัติการประมาณร้อยแห่งจากมากกว่า 20 ประเทศเข้าร่วม

นักวิจารณ์โครงการสมองสีฟ้าและโครงการสมองมนุษย์ตั้งคำถามว่ารายละเอียดจำนวนมากมีความสำคัญเพียงใดในการอธิบายวิธีการทำงานของสมอง สำหรับการเปรียบเทียบ คำอธิบาย Nevsky Prospekt ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กบนแผนที่ที่มองเห็นได้เฉพาะทวีปมีความสำคัญเพียงใด อย่างไรก็ตาม การพยายามดึงข้อมูลจำนวนมหาศาลมารวมกันถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด แม้ว่าเราจะไม่เข้าใจวิธีการทำงานของสมองอย่างถ่องแท้ แต่เมื่อสร้างแบบจำลองดังกล่าวแล้ว เราก็สามารถใช้มันในทางการแพทย์ได้ เช่น เพื่อศึกษากลไกของโรคต่างๆ และจำลองการออกฤทธิ์ของยาใหม่ๆ

ในสหรัฐอเมริกา โครงการของฉันมุ่งศึกษาระบบประสาทของไฮดรา แม้ว่าตำราเรียนชีววิทยาของโรงเรียนจะเป็นหนึ่งในหนังสือเรียนเล่มแรกๆ แต่ระบบประสาทก็ยังเข้าใจได้ไม่ดีนัก ไฮดราเป็นญาติของแมงกะพรุนดังนั้นจึงมีความโปร่งใสและมีจำนวนเซลล์ประสาทค่อนข้างน้อย - ตั้งแต่ 2 ถึง 5,000 ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบันทึกกิจกรรมจากเซลล์เกือบทั้งหมดของระบบประสาทพร้อมกันได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงใช้เครื่องมือ เช่น "การถ่ายภาพแคลเซียม" ความจริงก็คือทุกครั้งที่มีการปล่อยเซลล์ประสาท ความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์จะเปลี่ยนไป หากเราเพิ่มสีพิเศษที่เริ่มเรืองแสงเมื่อความเข้มข้นของแคลเซียมเพิ่มขึ้น ทุกครั้งที่มีการสร้างแรงกระตุ้นของเส้นประสาท เราจะเห็นการเรืองแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งเราสามารถกำหนดกิจกรรมของเซลล์ประสาทได้ ซึ่งช่วยให้สามารถบันทึกกิจกรรมในสัตว์ที่มีชีวิตระหว่างพฤติกรรมได้ การวิเคราะห์กิจกรรมดังกล่าวจะช่วยให้เราเข้าใจว่าระบบประสาทของไฮดราควบคุมการเคลื่อนไหวของมันอย่างไร ความคล้ายคลึงที่ได้จากการวิจัยดังกล่าวสามารถใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนไหวของสัตว์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และในระยะยาว - ในด้านวิศวกรรมประสาทเพื่อสร้างระบบใหม่สำหรับควบคุมกิจกรรมทางประสาท

ว่าด้วยความสำคัญของประสาทวิทยาต่อสังคม

เหตุใดประสาทวิทยาศาสตร์จึงมีความสำคัญต่อสังคมยุคใหม่? ประการแรก เป็นโอกาสในการพัฒนาวิธีการรักษาโรคทางระบบประสาทแบบใหม่ คุณจะหาวิธีรักษาได้อย่างไรถ้าคุณไม่เข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรในระดับสมองทั้งหมด? หัวหน้างานของฉันในปารีส Boris Gutkin ซึ่งทำงานที่ Higher School of Economics ในมอสโกก็ศึกษาการติดโคเคนและแอลกอฮอล์ งานของเขามีไว้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงในระบบการเสริมกำลังที่นำไปสู่การติดยาเสพติด ประการที่สอง สิ่งเหล่านี้คือเทคโนโลยีใหม่ โดยเฉพาะด้านประสาทเทียม ตัวอย่างเช่น คนที่ถูกทิ้งไว้โดยไม่มีแขนเนื่องจากมีการปลูกถ่ายสมอง จึงจะสามารถควบคุมแขนขาเทียมได้ Alexey Osadchiy จาก HSE มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในด้านนี้ในรัสเซีย ประการที่สาม ในระยะยาว นี่คือการเข้าสู่วงการไอที ซึ่งก็คือเทคโนโลยีการเรียนรู้ของเครื่อง ประการที่สี่ นี่คือขอบเขตของการศึกษา ตัวอย่างเช่น เหตุใดเราจึงเชื่อว่า 45 นาทีเป็นบทเรียนที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโรงเรียน ปัญหานี้อาจคุ้มค่าที่จะสำรวจให้ดีขึ้นโดยใช้ข้อมูลเชิงลึกจากประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการรับรู้ วิธีนี้ทำให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเราจะสอนในโรงเรียนและมหาวิทยาลัยได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้อย่างไร และจะวางแผนวันทำงานของเราอย่างมีประสิทธิผลมากขึ้นได้อย่างไร

เกี่ยวกับเครือข่ายทางวิทยาศาสตร์

ในด้านวิทยาศาสตร์ การสื่อสารระหว่างนักวิทยาศาสตร์มีความสำคัญมาก การสร้างเครือข่ายจำเป็นต้องมีส่วนร่วมในโรงเรียนวิทยาศาสตร์และการประชุมเพื่อติดตามสถานการณ์ปัจจุบัน โรงเรียนวิทยาศาสตร์เป็นงานสังสรรค์ที่ยิ่งใหญ่ เป็นเวลาหนึ่งเดือนที่คุณพบว่าตัวเองอยู่ในหมู่นักศึกษาปริญญาเอกและนักศึกษาหลังปริญญาเอกคนอื่นๆ ในระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังมาหาคุณและพูดคุยเกี่ยวกับงานของพวกเขา ในเวลาเดียวกัน คุณกำลังทำงานในแต่ละโครงการ และอยู่ภายใต้การดูแลของบุคคลที่มีประสบการณ์มากกว่า การรักษาความสัมพันธ์ที่ดีกับผู้จัดการของคุณเป็นสิ่งสำคัญเท่าเทียมกัน หากนักศึกษาปริญญาโทไม่มีจดหมายแนะนำตัวที่ดี เขาก็ไม่น่าจะได้รับการยอมรับให้เข้าฝึกงาน การฝึกงานจะเป็นตัวกำหนดว่าเขาจะได้รับการว่าจ้างให้เขียนวิทยานิพนธ์หรือไม่ จากผลของวิทยานิพนธ์ - ชีวิตทางวิทยาศาสตร์ต่อไป ในแต่ละขั้นตอน พวกเขามักจะขอคำติชมจากผู้จัดการ และหากบุคคลทำงานได้ไม่ดีนัก สิ่งนี้จะเป็นที่รู้จักอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องให้ความสำคัญกับชื่อเสียงของคุณ

ในส่วนของแผนระยะยาว ฉันวางแผนที่จะทำ postdoc หลายครั้งก่อนที่จะหาตำแหน่งถาวรในมหาวิทยาลัยหรือห้องปฏิบัติการวิจัย ซึ่งจำเป็นต้องมีสิ่งพิมพ์ในจำนวนที่เพียงพอซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างดำเนินการ หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ฉันก็มีความคิดที่จะกลับไปรัสเซียในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเพื่อจัดตั้งห้องปฏิบัติการหรือกลุ่มวิทยาศาสตร์ของตัวเองที่นี่

การเรียนทางไกล - สำหรับผู้ใหญ่และผู้เชี่ยวชาญ

อนุปริญญา, ปริญญาตรี, ปริญญาโท, แพทย์ - .

คณะ - จิตวิทยา - การเรียนทางไกล

คุณสามารถส่งเอกสารและลงทะเบียนได้ตลอดเวลาจากประเทศใดก็ได้ เรานำเสนอการเรียนรู้ทางไกลในสาขาวิชาพิเศษมากกว่า 200 รายการ ระบบการศึกษาของ Bircham International University เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับการทำงานและไลฟ์สไตล์ของคนยุคใหม่

อนุปริญญา - ผู้เชี่ยวชาญ / ผู้เชี่ยวชาญ - ประสาทวิทยาศาสตร์
ปริญญาตรี - ประสาทวิทยาศาสตร์
ปริญญาโท - ปริญญาโท - ประสาทวิทยาศาสตร์
ปริญญาเอก (Ph.D.) - ประสาทวิทยาศาสตร์

ประสาทวิทยาศาสตร์ - การเรียนรู้ทางไกล

ความพิเศษนี้เป็นการผสมผสานระหว่างชีววิทยา จิตวิทยา การวิจัยสมอง และพฤติกรรมของมนุษย์ โปรแกรมการฝึกอบรมเป็นการศึกษาที่ครอบคลุมตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงประสบการณ์จิตสำนึกของมนุษย์ ความสัมพันธ์ระหว่างกลไกโครงสร้างและสรีรวิทยาของสมอง ระบบประสาท และความเป็นจริงทางจิตของการมีสติ นักเรียนจะพิจารณาถึงความเป็นพลาสติกระดับโมเลกุลและเซลล์ พัฒนาการของระบบประสาทและจิตใจ ระบบรับความรู้สึกและการเคลื่อนไหว ความสนใจ ความจำ ภาษา การคิด จินตนาการ อารมณ์ แง่มุมต่างๆ ของวิวัฒนาการและจิตสำนึก

: ฟรานเซส เชลอส โลเปซ
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผู้นำคนนี้และอาจารย์คนอื่นๆ ที่ Bircham International University มีอยู่ในเว็บไซต์ Bircham University Human Network

ประสาทวิทยา
จิตวิทยาชีวภาพ
ชีววิทยาของเซลล์
การพัฒนาทางระบบประสาท
ระบบอัจฉริยะตามธรรมชาติ
ชีวเคมี
จิตสำนึกของมนุษย์
ระบบประสาท
ประสาทวิทยาเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจ
โครงข่ายประสาทเทียม
การพัฒนาองค์ความรู้
จิตวิทยาเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจ

ประสาทวิทยาศาสตร์ออนไลน์ผ่านการเรียนทางไกล

หลักสูตร (โมดูล) ของสาขาวิชาเฉพาะทางทั้งหมดที่นำเสนอโดย Bircham International University สอดคล้องกับระดับปริญญาโท และสามารถปรับให้เข้ากับระดับผู้เชี่ยวชาญ ผู้เชี่ยวชาญ ปริญญาตรี และปริญญาเอกได้ นอกจากนี้ยังสามารถศึกษาวิชาของแต่ละโมดูลแยกกันได้ โปรแกรมนี้สามารถใช้ร่วมกับโมดูลอื่นหรือเสริมด้วยสาขาวิชาจากโมดูลอื่นของคณะเดียวกันได้

นักเรียนที่ลงทะเบียนเรียนทางไกลควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:
1. ที่อยู่: มหาวิทยาลัยนานาชาติ Bircham จะต้องมีที่อยู่ทางไปรษณีย์ที่ถูกต้องสำหรับการส่งเอกสารการเรียนและเอกสารต่างๆ
2. การสื่อสาร: การสื่อสารระหว่างมหาวิทยาลัยและนักศึกษาจะดำเนินการทางโทรศัพท์ อีเมล หรือไปรษณีย์ธรรมดา
3. ข้อจำกัด: ความยากลำบากใดๆ ทั้งทางร่างกายหรือจิตใจ ที่ส่งผลต่อการอ่านและการทำความเข้าใจหนังสือ การเขียนเรียงความ จะต้องรายงานต่อมหาวิทยาลัย ณ เวลาที่รับเข้าศึกษา
4. ข้อกำหนดทางเทคนิค: หากต้องการเรียนที่ Bircham International University ไม่จำเป็นต้องมีวิธีการทางเทคนิคหรือเทคโนโลยีพิเศษ
5. ภาษาที่ใช้ในการศึกษา: ผู้สมัครจะต้องขอการรับเอกสารการเรียนและการส่งบทคัดย่อในภาษาเฉพาะ และได้รับการอนุมัติจากมหาวิทยาลัยนานาชาติ Bircham ในระหว่างขั้นตอนการรับเข้าเรียน
6. การเลือกปฏิบัติ: ไม่มีการเลือกปฏิบัติบนพื้นฐานของเชื้อชาติ สีผิว เพศ หรือศาสนา
7. อายุ: ดูข้อกำหนดในการรับสมัครสำหรับแต่ละระดับการศึกษาเฉพาะ

เอกสารทั้งหมดเกี่ยวกับการเรียนทางไกลของคุณจะถูกนำเสนอเป็นภาษาอังกฤษ คุณสามารถขอส่งงานเขียนเป็นภาษาอื่นได้

ระยะเวลาการฝึกอบรม - ประสาทวิทยาศาสตร์ - การเรียนทางไกล - การเรียนทางไกล

การคำนวณระยะเวลาการฝึกอบรมโดยประมาณขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้: 15 ชั่วโมงการฝึกอบรมต่อสัปดาห์ ดังนั้น ในกรณีของหลักสูตรที่ครอบคลุม 21 หน่วยกิต (A.K.) การฝึกอบรมจะใช้เวลา 21 สัปดาห์ สำหรับโปรแกรมที่ครอบคลุม 45 หน่วยกิต (A.K.) การฝึกอบรมจะใช้เวลา 45 สัปดาห์ ระยะเวลาการศึกษายังขึ้นอยู่กับจำนวนคะแนนโอนที่ได้รับจากการศึกษาก่อนหน้าและประสบการณ์วิชาชีพ

ประสาทวิทยาศาสตร์ - การเรียนรู้ทางไกล

รายชื่อสาขาวิชา (วิชาละ 3 อ.ก.) : 1 หน่วยกิตการศึกษา (อ.ก.) BIU = 1 ภาคการศึกษา อ.ก. สหรัฐอเมริกา (ฝึก 15 ชั่วโมง) = 1 A.K. ECTS (การฝึกอบรม 30 ชั่วโมง)

หลักสูตรนี้สามารถใช้สำหรับการฝึกอบรมในองค์กรได้

ประสาทวิทยา
บูรณาการจิตสำนึกและพฤติกรรม ชีววิทยา และจิตวิทยา ตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงประสบการณ์ด้านจิตสำนึกของมนุษย์ หลักสูตรนี้ให้ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับการเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและกลไกทางสรีรวิทยาของสมองและระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งเผยให้เห็นความเป็นจริงทางจิตวิทยาของจิตใจ

จิตวิทยาชีวภาพ
หลักสูตรนี้นำเสนอภาพรวมโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรม ในระหว่างการฝึกอบรม จะครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เช่น การพัฒนาระบบประสาท กลไกทางชีววิทยาของการรับรู้และการกระทำ กระบวนการทางชีวเคมีในการควบคุมพฤติกรรม อารมณ์ และความผิดปกติทางจิต

ชีววิทยาของเซลล์
หลักสูตรนี้สำรวจองค์ประกอบทางกายภาพของกระบวนการเซลล์ในด้านประสาทวิทยาศาสตร์ ทบทวนหลักการจัดระเบียบของสมอง โครงสร้างเซลล์ประสาท สรีรวิทยาประสาท ชีวฟิสิกส์ของเซลล์ การส่งผ่านไซแนปติก ระบบสารสื่อประสาทของสมอง เคมีประสาท เภสัชวิทยาประสาท ความสัมพันธ์ของระบบประสาทต่อมไร้ท่อ และอณูชีววิทยาของเซลล์ประสาท
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Jose W. Rodriguez

การพัฒนาทางระบบประสาท
หลักสูตรนี้ตรวจสอบพัฒนาการของประสาทชีววิทยาตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระบบประสาท รวมถึงการพัฒนาสมองและความเป็นพลาสติก อายุและโรคของระบบประสาท การจัดระเบียบของระบบรับความรู้สึกและการเคลื่อนไหว โครงสร้างและหน้าที่ของเปลือกสมอง การเปลี่ยนแปลงซินแนปติก และการสร้างแบบจำลองระบบประสาทและกลไกที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมพฤติกรรมและกระบวนการทางจิตขั้นสูง
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Fernando Miralles

ระบบอัจฉริยะตามธรรมชาติ
หลักสูตรนี้สำรวจระบบอัจฉริยะตามธรรมชาติ พื้นฐานทางชีววิทยา หลักการขององค์กรและการทำงาน ต้องเข้าใจระบบทางชีววิทยาในแง่ของสภาพแวดล้อม ช่องทางนิเวศน์ และประวัติวิวัฒนาการ

ชีวเคมี
หลักสูตรนี้เน้นประเด็นปัญหาปัจจุบันและวิธีการทดลองทางประสาทวิทยาศาสตร์ในระดับเซลล์และเคมีประสาท สื่อการเรียนรู้แบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ องค์ประกอบของเซลล์และชีวเคมี โครงสร้างระบบประสาท และกลไกทางชีวเคมีที่เป็นรากฐานของการส่งสัญญาณของเซลล์ประสาท การควบคุมรูปร่างของเซลล์ และปัจจัยทางเคมีที่กำหนดการพัฒนา
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: ฟรานเซส เชลอส โลเปซ

จิตสำนึกของมนุษย์
หลักสูตรนี้ตรวจสอบจิตสำนึกของมนุษย์ สมองที่มีกระบวนการทางชีวเคมี สรีรวิทยา และประสาทที่ซับซ้อนนั้นเป็นสารตั้งต้นของจิตสำนึก จิตสำนึกเป็นภาพอัตนัยของโลกวัตถุประสงค์ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของประสาทวิทยาศาสตร์ แม้แต่การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของสมองและการทำงานของเส้นประสาทก็อาจไม่เพียงพอที่จะอธิบายความสามารถของบุคคลในการตระหนักถึงโลกรอบตัวเขาและตัวเขาเอง
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Elena Lorente Rodríguez

ระบบประสาท
วิชานี้ตรวจสอบระบบประสาทชีววิทยาในระดับระบบ แสดงส่วนประกอบของประสาทวิทยาศาสตร์โดยใช้ระบบที่ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลัง และโครงข่ายประสาทเทียม เน้นโครงสร้าง ฟังก์ชัน และความเป็นพลาสติกของแผนที่ประสาท การประมวลผลภาพในเรตินาและคอร์เทกซ์ การบูรณาการของกิจกรรมประสาทสัมผัส เครื่องกำเนิดส่วนกลาง การปรับสภาพของระบบประสาท ความเป็นพลาสติกแบบซินแนปติก แบบจำลองทางทฤษฎีของหน่วยความจำแบบเชื่อมโยง ทฤษฎีข้อมูล และการเข้ารหัสประสาท
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: ฟรานเซส เชลอส โลเปซ

ประสาทวิทยาเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจ
หลักสูตรนี้จะตรวจสอบพื้นฐานของประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการรับรู้ รวมถึงการศึกษาผู้ป่วยจิตเวช การศึกษาทางสรีรวิทยาในสัตว์ การศึกษากระบวนการรับรู้ตามปกติในมนุษย์ วิธีทางสรีรวิทยา และพฤติกรรมที่ไม่รุกราน หลักสูตรนี้ตรวจสอบการรับรู้และการจดจำวัตถุ ความสนใจ ภาษา การทำงานทางกายภาพและประสาทสัมผัส และระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และการจัดเก็บข้อมูลประเภทต่างๆ

หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: ฟรานเซส เชลอส โลเปซ

โครงข่ายประสาทเทียม
หลักสูตรนี้จะตรวจสอบพื้นฐานและการประยุกต์โครงข่ายประสาทเทียมตามชีววิทยา มีการตรวจสอบการใช้งานโทโพโลยีโครงข่ายประสาทเทียมต่างๆ และอัลกอริธึมการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องอย่างละเอียด มีการสำรวจความก้าวหน้าล่าสุดในโครงข่ายประสาทเทียม เครือข่ายความเร็วสูงแบบออปติก วิธีการเชื่อมต่อ และคอมพิวเตอร์ไร้สาย
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: อัลบา การ์เซีย เซโก เด เอร์เรรา

การพัฒนาองค์ความรู้
หลักสูตรนี้นำเสนอมุมมองแบบสหวิทยาการเกี่ยวกับการเรียนรู้ การสำรวจทฤษฎีและแบบจำลองจากการศึกษา จิตวิทยาความรู้ความเข้าใจ และปัญญาประดิษฐ์ ในระหว่างการฝึกอบรม มุมมองต่างๆ จะได้รับการพิจารณาในกระบวนการเรียนรู้ การท่องจำ และการจัดเก็บข้อมูล วิธีการเรียนรู้ที่ควบคุมตนเอง อภิปัญญา ความสามารถในการเปรียบเทียบ การสร้างแนวคิด การได้มาซึ่งทักษะ การได้มาซึ่งภาษา การอ่าน การเขียน และเลขคณิต .
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Elena Lorente Rodríguez

จิตวิทยาเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจ
จุดประสงค์ของหลักสูตรนี้คือเพื่อวิเคราะห์วิธีการ การค้นพบ และการโต้เถียงในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจ นักเรียนจะสำรวจทฤษฎีการรับรู้ของมนุษย์และวิวัฒนาการของสมองโดยอาศัยมุมมองเชิงเปรียบเทียบและวิวัฒนาการ โดยใช้ข้อมูลที่ได้รับจากการศึกษาในสัตว์และเด็กเล็ก ในระหว่างการฝึกอบรม จะครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เช่น การรับรู้ ความสนใจ ความทรงจำ การนำเสนอข้อมูลที่เรียนรู้ คำพูด การแก้ปัญหา และการให้เหตุผล
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Elena Lorente Rodríguez

ข้อกำหนดสำหรับผู้สมัคร

คลิกเพื่อดาวน์โหลด... ใบสมัครเข้าศึกษาอย่างเป็นทางการ

หากต้องการลงทะเบียนที่ Bircham International University คุณต้องส่งใบสมัครอย่างเป็นทางการเพื่อรับเข้าเรียนทางอีเมล ซึ่งกรอกโดยใช้แบบฟอร์มมาตรฐาน ลงวันที่และลงนาม คุณสามารถดาวน์โหลดแบบฟอร์มใบสมัครนี้ได้จากเว็บไซต์ของเราหรือขอทางไปรษณีย์ ส่งชุดเอกสารที่สมบูรณ์ทางไปรษณีย์ไปยังที่อยู่ของเราหรือเป็นไฟล์แนบ (รูปแบบ PDF หรือ JPG) ไปยังที่อยู่อีเมลของเรา

ระยะเวลามาตรฐานของกระบวนการตรวจสอบเอกสารคือ 10 วัน

ผู้สมัครทุกคนจะต้องส่ง:

* กรอกใบสมัครเข้าศึกษาพร้อมวันที่และลายเซ็น;
* 1 รูปภาพ 3x4;
* สรุป;
* สำเนาเอกสารประจำตัวของคุณ

ผู้สมัครที่สมัครเข้าเรียนในระดับปริญญาตรี ปริญญาโท หรือปริญญาเอก จะต้องส่ง:

* ค่าธรรมเนียมการตรวจเอกสาร: € 200 ยูโร หรือ 250 ดอลลาร์สหรัฐ;
* สำเนาประกาศนียบัตร ใบแทรกเกรด ใบรับรอง ฯลฯ
* เอกสารเพิ่มเติม: จดหมายขอทุน, คำขอพิเศษ, ข้อเสนอ (ไม่บังคับ)

เมื่อใบสมัครเข้าศึกษาของคุณได้รับการตรวจสอบแล้ว มหาวิทยาลัยนานาชาติ Bircham จะออกใบรับรองการรับเข้าเรียนอย่างเป็นทางการ ซึ่งจะระบุจำนวนคะแนนการโอนทั้งหมดที่ได้รับจากการศึกษาและประสบการณ์วิชาชีพก่อนหน้านี้ของคุณ และรายชื่อวิชาทั้งหมดที่คุณต้องเชี่ยวชาญเพื่อสำเร็จการศึกษา โปรแกรมการศึกษาที่สำคัญที่คุณเลือก พิเศษ กระบวนการนี้ไม่สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้หากไม่ได้รับใบสมัครเข้าเรียน

คุณสามารถส่งเอกสารและลงทะเบียนได้ตลอดเวลาจากประเทศใดก็ได้

สำนักงาน BIU - มหาวิทยาลัยการศึกษาทางไกล -รายชื่อผู้ติดต่อ ...
หากคุณมีคำถามเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณ :)

ประสาทวิทยาศาสตร์ออนไลน์ผ่านการเรียนทางไกล

การเป็นสมาชิกสมาคมวิชาชีพเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการพัฒนาอาชีพ

การเป็นสมาชิกสมาคมวิชาชีพเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการพัฒนาอาชีพ ข้อกำหนดสำหรับผู้สมัครจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคณะ คุณสมบัติ และข้อมูลบัณฑิต ดังนั้น BIU จึงไม่รับประกันการเป็นสมาชิกของผู้สำเร็จการศึกษาในสมาคมต่างๆ Bircham International University ไม่มีส่วนร่วมหรือทำหน้าที่เป็นตัวกลางในกระบวนการนี้ BIU จัดให้มีลิงก์ไปยังสมาคมวิชาชีพตามแต่ละคณะเท่านั้น หากสนใจองค์กรใดกรุณาติดต่อโดยตรง

ACN - สมาคมประสาทบำบัดที่ครอบคลุม
BNA - สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์แห่งอังกฤษ
CNS - สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ความรู้ความเข้าใจ
CPT - Consejo Profesional de Terapeutas Holísticos
CPT - สภานักบำบัดมืออาชีพแบบองค์รวม
EBBS - สมาคมสมองและพฤติกรรมแห่งยุโรป
EMCCS - สมาคมการรับรู้ระดับโมเลกุลและเซลล์แห่งยุโรป
ESN - สมาคมประสาทเคมีแห่งยุโรป
ESN - สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาแห่งยุโรป
FABBS - สหพันธ์สมาคมพฤติกรรมศาสตร์และสมอง
FALAN - สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์แห่งละตินอเมริกาและแคริบเบียน
FAONS - สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์เอเชีย-โอเชียน
FENS - สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์แห่งยุโรป
FESN - สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาแห่งยุโรป
IBANGS - สมาคมพันธุศาสตร์พฤติกรรมและประสาทนานาชาติ
IBNS - สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์พฤติกรรมนานาชาติ
IBRO - องค์การวิจัยสมองระหว่างประเทศ
INNS - สมาคมโครงข่ายประสาทเทียมนานาชาติ
INS - สมาคมประสาทวิทยานานาชาติ
SBN - โซเซียดาด บราซิเลรา เด นิวโรเซียนเซียส
SBNeC - โซเซียดาด บราซิไลรา เด นิวโรเซียนเซียส และ กอมปอร์ตาเมนโต
SEN - โซเซียดาด เอสปาโญลา เด นิวโรเซียนเซีย
SFN - สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์
SN - Société des Neurosciences
SONA - สมาคมนักประสาทวิทยาแห่งแอฟริกา

การรับรู้ - ประสาทวิทยาศาสตร์ออนไลน์ผ่านการเรียนรู้ทางไกล

การรับรู้ - การเรียนรู้ทางไกล
การรับรอง - การเรียนทางไกล -
การรับรองประกาศนียบัตรให้ถูกต้องตามกฎหมาย - บริการสำหรับผู้สำเร็จการศึกษา -
คะแนน ECTS - การศึกษาต่อเนื่อง -

การยอมรับประกาศนียบัตรการศึกษาทางไกลและการลงทะเบียนหน่วยกิตการศึกษา (A.K.) โดยสถาบันการศึกษา องค์กร และองค์กรอื่นๆ ถือเป็นสิทธิพิเศษของฝ่ายที่ได้รับ เกณฑ์สำหรับกระบวนการนี้แตกต่างกันไปในแต่ละมหาวิทยาลัย และขึ้นอยู่กับนโยบายภายในและกฎหมายของประเทศที่ตั้งอยู่

ชีววิทยาประสาทศึกษาระบบประสาทของมนุษย์และสัตว์ โดยพิจารณาถึงปัญหาด้านโครงสร้าง การทำงาน พัฒนาการ สรีรวิทยา พยาธิวิทยาของระบบประสาทและสมอง ชีววิทยาวิทยาเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่กว้างมาก ครอบคลุมหลายสาขา เช่น สรีรวิทยาประสาท เคมีประสาท และพันธุศาสตร์ของระบบประสาท ชีววิทยาวิทยามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์การรู้คิด จิตวิทยา และมีอิทธิพลมากขึ้นในการศึกษาปรากฏการณ์ทางสังคมและจิตวิทยา

การศึกษาระบบประสาทโดยทั่วไปและโดยเฉพาะสมองสามารถเกิดขึ้นได้ในระดับโมเลกุลหรือเซลล์ โดยศึกษาโครงสร้างและการทำงานของเซลล์ประสาทแต่ละส่วน ในระดับของแต่ละกลุ่มของเซลล์ประสาท ตลอดจนในระดับของ ระบบส่วนบุคคล (เปลือกสมอง ไฮโปทาลามัส ฯลฯ) และระบบประสาททั้งหมดโดยรวม รวมถึงสมอง ไขสันหลัง และเครือข่ายเซลล์ประสาททั้งหมดในร่างกายมนุษย์

นักประสาทวิทยาสามารถแก้ปัญหาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและตอบคำถามที่ไม่คาดคิดได้ในบางครั้ง วิธีฟื้นฟูการทำงานของสมองหลังเกิดโรคหลอดเลือดสมอง และเซลล์ใดในเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์ที่มีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของมัน - คำถามทั้งหมดนี้อยู่ในความสามารถของนักประสาทวิทยา นอกจากนี้: เหตุใดกาแฟจึงเติมพลัง เหตุใดเราจึงมองเห็นความฝัน และควบคุมความฝันได้หรือไม่ ยีนกำหนดคุณลักษณะและโครงสร้างทางจิตของเราอย่างไร การทำงานของระบบประสาทของมนุษย์ส่งผลต่อการรับรู้รสชาติและกลิ่นอย่างไร และอื่นๆ อีกมากมาย

งานวิจัยด้านประสาทชีววิทยาที่น่าสนใจอย่างหนึ่งในปัจจุบันคือการศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างจิตสำนึกและการกระทำ ซึ่งก็คือ ความคิดในการดำเนินการนำไปสู่ความสมบูรณ์ได้อย่างไร การพัฒนาเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสรรค์เทคโนโลยีใหม่ที่เป็นรากฐานซึ่งปัจจุบันเรายังไม่มีความคิดหรือเทคโนโลยีที่กำลังเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างนี้คือการสร้างขาเทียมที่บอบบางซึ่งสามารถฟื้นฟูการทำงานของแขนขาที่หายไปได้อย่างสมบูรณ์

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ นอกเหนือจากการแก้ปัญหาที่ "ร้ายแรง" แล้ว การพัฒนาของนักประสาทวิทยายังสามารถนำไปใช้เพื่อความบันเทิงได้ในไม่ช้า เช่น ในอุตสาหกรรมเกมคอมพิวเตอร์เพื่อให้ผู้เล่นมีความสมจริงยิ่งขึ้นในการสร้างโครงกระดูกภายนอกกีฬาพิเศษ ตลอดจนในอุตสาหกรรมการทหาร

หัวข้อสำหรับการศึกษาด้านประสาทชีววิทยา แม้ว่าจะมีการวิจัยมากมายในสาขานี้และความสนใจที่เพิ่มขึ้นจากชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่ก็ยังไม่เล็กลง ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์อีกหลายรุ่นจะต้องไขปริศนาที่ซ่อนอยู่ภายในสมองและระบบประสาทของมนุษย์

นักประสาทวิทยาคือนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์สาขาใดสาขาหนึ่ง เขาสามารถมีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์พื้นฐาน ได้แก่ การวิจัย การสังเกต และการทดลอง การสร้างแนวทางทางทฤษฎีใหม่ๆ ค้นหารูปแบบทั่วไปใหม่ๆ ที่สามารถอธิบายที่มาของกรณีเฉพาะได้ ในกรณีนี้ นักวิทยาศาสตร์มีความสนใจในคำถามทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้างของสมอง ลักษณะของปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ประสาท ศึกษาสาเหตุของโรคทางระบบประสาท ฯลฯ

ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถอุทิศตนเพื่อฝึกฝน โดยตัดสินใจว่าจะนำความรู้พื้นฐานที่ทราบมาใช้เพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะได้อย่างไร เช่น ในการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบประสาท

ทุกวันผู้เชี่ยวชาญต้องเผชิญกับปัญหาต่อไปนี้:

1. วิธีการทำงานของสมองและเครือข่ายประสาทในระดับปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ระดับเซลล์ไปจนถึงระดับระบบ

2. สามารถวัดปฏิกิริยาของสมองได้อย่างน่าเชื่อถือได้อย่างไร

3. การเชื่อมต่อการทำงานกายวิภาคและพันธุกรรมใดที่สามารถตรวจสอบได้ในการทำงานของเซลล์ประสาทในระดับปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน

4. ตัวชี้วัดการทำงานของสมองใดที่ถือได้ว่าเป็นการวินิจฉัยหรือการพยากรณ์โรคในทางการแพทย์

5. ยาชนิดใดที่ควรได้รับการพัฒนาเพื่อรักษาและป้องกันสภาวะทางพยาธิวิทยาและโรคทางระบบประสาทของระบบประสาท

จะเป็นผู้เชี่ยวชาญได้อย่างไร?

การศึกษาเพิ่มเติม

ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการเตรียมความพร้อมด้านอาชีพที่เป็นไปได้ในขณะที่ยังอยู่ในวัยเรียน

อาชีวศึกษาขั้นพื้นฐาน

เปอร์เซ็นต์สะท้อนถึงการกระจายตัวของผู้เชี่ยวชาญที่มีระดับการศึกษาระดับหนึ่งในตลาดแรงงาน ความเชี่ยวชาญพิเศษที่สำคัญสำหรับการเรียนรู้วิชาชีพจะมีเครื่องหมายสีเขียว

ความสามารถและทักษะ

  • การทำงานกับข้อมูล ทักษะในการค้นหา ประมวลผล และวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับ
  • แนวทางบูรณาการในการแก้ปัญหา ความสามารถในการมองเห็นปัญหาอย่างครอบคลุมในบริบท และเลือกกลุ่มมาตรการที่จำเป็นในการแก้ปัญหา
  • การเขียนโปรแกรม ทักษะในการเขียนโค้ดและการดีบัก
  • ข้อสังเกต. ทักษะในการสังเกตทางวิทยาศาสตร์ บันทึกผลที่ได้รับ และวิเคราะห์
  • ทักษะทางวิทยาศาสตร์ ความสามารถในการประยุกต์ความรู้ในสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในการแก้ปัญหาทางวิชาชีพ
  • ทักษะการวิจัย ความสามารถในการวิจัย จัดทำการทดลอง รวบรวมข้อมูล
  • ทักษะทางคณิตศาสตร์ ความสามารถในการประยุกต์ทฤษฎีบทและสูตรทางคณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหาทางวิชาชีพ
  • การประเมินระบบ ความสามารถในการสร้างระบบสำหรับการประเมินปรากฏการณ์หรือวัตถุ เลือกตัวบ่งชี้การประเมิน และดำเนินการประเมินตามสิ่งเหล่านั้น

ความสนใจและความชอบ

  • การคิดเชิงวิเคราะห์ ความสามารถในการวิเคราะห์และคาดการณ์สถานการณ์ สรุปผลตามข้อมูลที่มีอยู่ และสร้างความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล
  • การคิดอย่างมีวิจารณญาณ ความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ: ชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสีย จุดแข็งและจุดอ่อนของแต่ละแนวทางในการแก้ปัญหา และผลลัพธ์ที่เป็นไปได้แต่ละอย่าง
  • ความสามารถทางคณิตศาสตร์ ความสามารถในด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ที่แน่นอน ความเข้าใจในตรรกะของบทบัญญัติและทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์
  • ความสามารถในการเรียนรู้ ความสามารถในการดูดซับข้อมูลใหม่อย่างรวดเร็วและนำไปใช้ในการทำงานต่อไป
  • การดูดซึมข้อมูล ความสามารถในการรับรู้และดูดซับข้อมูลใหม่อย่างรวดเร็ว
  • ความยืดหยุ่นในการคิด ความสามารถในการทำงานกับกฎหลายข้อพร้อมกัน รวมเข้าด้วยกัน และสร้างแบบจำลองพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องมากที่สุด
  • การเปิดรับสิ่งใหม่ๆ ความสามารถในการติดตามข้อมูลทางเทคนิคใหม่และความรู้ที่เกี่ยวข้องกับงาน
  • การแสดงภาพ การสร้างสรรค์จินตนาการของภาพที่มีรายละเอียดของวัตถุเหล่านั้นซึ่งจำเป็นต้องได้รับจากการทำงาน
  • การจัดระเบียบข้อมูล ความสามารถในการจัดระเบียบข้อมูล ข่าวสาร และสิ่งต่าง ๆ หรือการกระทำตามลำดับเฉพาะตามกฎหรือชุดกฎเฉพาะ
  • ความใส่ใจในรายละเอียด ความสามารถในการมีสมาธิกับรายละเอียดเมื่อทำงานให้เสร็จสิ้น
  • หน่วยความจำ. ความสามารถในการจดจำข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว

อาชีพในบุคคล

โอลก้า มาร์ติโนวา

อเล็กซานเดอร์ สุรินทร์

น้ำหนักของสมองคือ 3-5% ของน้ำหนักรวมของบุคคล และนี่คืออัตราส่วนน้ำหนักสมองต่อร่างกายที่ใหญ่ที่สุดในอาณาจักรสัตว์

คุณสามารถเข้าสู่วิชาชีพด้วยการศึกษาด้านเทคนิคและคณิตศาสตร์ เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญที่รู้วิธีการวิเคราะห์ทางสถิติที่ซับซ้อนของข้อมูลจำนวนมากและผู้ที่สามารถทำงานกับ Big Data ได้นั้นมีความต้องการเพิ่มมากขึ้น

นักประสาทวิทยาสามารถหางานทำในแผนกประสาทวิทยา ประสาทจิตเวชศาสตร์ ฯลฯ คลินิกและคลินิกเมืองมอสโก ในองค์กรทางวิทยาศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญในสาขาประสาทชีววิทยาจะเพิ่มระดับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการทำงานของระบบประสาทในด้านสุขภาพและโรค ในสถาบันทางการแพทย์จะปรับปรุงคุณภาพการวินิจฉัยโรคและลดเวลาในการวินิจฉัย จะมีส่วนช่วยในการพัฒนากลยุทธ์การรักษาแบบก้าวหน้า

สมองและระบบประสาทโดยรวมอาจเป็นระบบที่ซับซ้อนที่สุดในร่างกาย 70% ของจีโนมมนุษย์รับประกันการสร้างและการทำงานของสมอง นิวเคลียสของเซลล์มากกว่า 100 พันล้านเซลล์ถูกพบในสมองของมนุษย์ ซึ่งมากกว่าจำนวนดวงดาวในบริเวณที่มองเห็นได้ในอวกาศ

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ได้เรียนรู้ที่จะปลูกถ่ายและทดแทนเนื้อเยื่อและอวัยวะใดๆ ในร่างกายมนุษย์เกือบทุกชนิด ในแต่ละวัน มีการผ่าตัดปลูกถ่ายไต ตับ และแม้แต่หัวใจจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม การผ่าตัดปลูกถ่ายศีรษะประสบความสำเร็จเพียงครั้งเดียว เมื่อศัลยแพทย์ชาวโซเวียต V. Demikhov ได้ปลูกถ่ายหัวที่สองให้เป็นสุนัขที่มีสุขภาพดี เป็นที่ทราบกันดีว่าเขาทำการทดลองที่คล้ายกันกับสุนัขหลายครั้ง และในกรณีหนึ่งสิ่งมีชีวิตสองหัวดังกล่าวมีชีวิตอยู่ได้เกือบหนึ่งเดือน ปัจจุบันมีการทดลองคล้าย ๆ กันในสัตว์ด้วย โดยกำลังหาวิธีการที่จะหลอมรวมสมองและไขสันหลังระหว่างการปลูกถ่ายซึ่งเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดในการผ่าตัดประเภทนี้ แต่จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ยังห่างไกลจากการดำเนินการดังกล่าวกับ มนุษย์ การปลูกถ่ายศีรษะหรือสมองสามารถช่วยคนเป็นอัมพาต ผู้ที่ไม่สามารถควบคุมร่างกายได้ แต่คำถามเกี่ยวกับจริยธรรมในการปลูกถ่ายศีรษะยังคงเปิดกว้างอยู่



© 2024 skypenguin.ru - เคล็ดลับในการดูแลสัตว์เลี้ยง