Sinirbilim (diğer adıyla nörobilim veya nörobiyoloji), sinir sistemini inceleyen disiplinlerarası bir bilim dalıdır.1 Nöronların ve nöral devrelerin temel özelliklerini anlamayı hedefleyen bu bilim dalı, bu amaçla fizyoloji, anatomi, moleküler biyoloji, gelişim biyolojisi, sitoloji, matematiksel modelleme ve psikolojiyi birleştirir.234567 Öğrenme, bellek, davranış, algı ve bilincin biyolojik temelinin anlaşılması Eric Kandel tarafından biyolojik bilimlerin "nihai zorluğu" olarak tanımlanmıştır.8
Sinirbilimin kapsamı, zaman içinde sinir sistemini farklı ölçeklerde incelemek için kullanılan farklı yaklaşımları içerecek şekilde genişlemiştir ve sinirbilimcilerin kullandığı teknikler, nöronların moleküler ve hücresel çalışmalarından beyindeki duyusal, motor ve bilişsel görevlerin sinirsel görüntülenmesine kadar büyük ölçüde genişlemiştir.
Sinir sisteminin en eski çalışması eski Mısır'a aittir. Kafa yaralanmalarını veya zihinsel bozuklukları tedavi etmek veya kafa basıncını hafifletmek için kafatasına bir delik açmak veya kazmak için cerrahi uygulama olan Trepanasyon ilk olarak Neolitik dönemde kaydedildi. M.Ö. 1700 yıllarına ait el yazmaları Mısırlıların beyin hasarı belirtileri hakkında bilgi sahibi olduklarını göstermektedir.9
Beynin işlevine ilişkin erken görüşler, onu bir tür "kraniyal doldurma" olarak kabul etti. Mısır'da, Orta Krallık'ın sonlarından itibaren, mumyalama için hazırlıkta beyin çoğunlukla çıkarılırdı. O zamanlar kalbin zekanın merkezi olduğuna inanılıyordu. Herodotus'a göre, mumyalamanın ilk adımı "çarpık bir demir parçası almak ve onunla beyni burun deliklerinden çıkarmak, böylece bir kısımdan kurtulmaktı, kafatası ise ilaçlarla durulamadan geri kalan kısımdan temizlendi. " 10
Kalbin bilincin kaynağı olduğu görüşü, Yunan doktor Hipokrat'ın zamanına kadar sorgulanmadı. Beynin sadece duyumla ilgili olmadığına inanıyordu - çoğu uzmanlaşmış organ (ör. gözler, kulaklar, dil) kafanın beyninin yanında bulunur - ama aynı zamanda zekanın da merkezi idi. Platon ayrıca beynin ruhun rasyonel kısmının oturduğu yer olduğunu tahmin etti.11 Ancak Aristoteles, kalbin zekanın merkezi olduğuna ve beynin kalpten gelen ısı miktarını düzenlediğine inanıyordu.12 Bu görüş genellikle, Hipokrat'ın takipçisi ve Roma gladyatörlerine hekim olan Roma doktoru Galen, beyinlerine zarar verdikleri zaman hastalarının zihinsel yeteneklerini kaybettiğini gözlemleyene kadar kabul edildi.
Ortaçağ Müslüman dünyasında aktif olan Abulcasis, Averroes, Avicenna, Avenzoar ve Maimonides, beyinle ilgili bir dizi tıbbi sorunu tanımladı. Rönesans Avrupa'sında Vesalius (1514–1564), René Descartes (1596-1650), Thomas Willis (1621-1675) ve Jan Swammerdam (1637-1680) de sinirbilime birçok katkı yaptı. Luigi Galvani'nin 1700'lerin sonlarındaki öncü çalışmaları, kasların ve nöronların elektriksel uyarılabilirliğini incelemek için zemin hazırladı. 19. yüzyılın ilk yarısında, Jean Pierre Flourens canlı hayvanlarda beynin lokalize lezyonlarını gerçekleştirmenin deneysel yöntemine öncülük ederek motriklik, duyarlılık ve davranış üzerindeki etkilerini açıkladı. 1843'te Emil du Bois-Reymond sinir sinyalinin elektriksel doğasını gösterdi,13 hızı Hermann von Helmholtz ölçmeye devam etti,14 ve 1875'te Richard Caton tavşan ve maymunların serebral yarım kürelerinde elektrik fenomenleri buldu.15 Adolf Beck, 1890'da tavşan ve köpeklerin beyninin kendiliğinden elektriksel aktivitesini gözlemledi.16 Beyin çalışmaları, mikroskopun icat edilmesinden ve 1890'ların sonunda Camillo Golgi tarafından bir boyama prosedürünün geliştirilmesinden sonra daha karmaşık hale geldi. Prosedür, tek tek nöronların karmaşık yapılarını ortaya çıkarmak için gümüş bir kromat tuzu kullandı. Tekniği Santiago Ramón y Cajal tarafından kullanıldı ve beynin fonksiyonel biriminin nöron olduğu hipotezi olan nöron doktrininin oluşumuna yol açtı.17 Golgi ve Ramón y Cajal, 1906'da nöronların beyindeki kapsamlı gözlemleri, tanımları ve kategorizasyonları için Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü paylaştı.
Bu araştırmaya paralel olarak, Paul Broca'nın beyin hasarı olan hastalarla çalışması, beynin belirli bölgelerinin belirli işlevlerden sorumlu olduğunu öne sürdü. O zamanlar Broca'nın bulguları Franz Joseph Gall'un dilin yerelleştirildiğini ve bazı psikolojik fonksiyonların serebral korteksin belirli bölgelerinde lokalize olduğunu teorisinin bir teyidi olarak görülüyordu.1819 Fonksiyon hipotezinin lokalizasyonu, nöbetlerin vücuttan ilerlemesini izleyerek motor korteksin organizasyonunu doğru bir şekilde ortaya çıkaran John Hughlings Jackson tarafından yürütülen epileptik hastaların gözlemleri ile desteklenmiştir. Carl Wernicke, dil anlama ve üretiminde belirli beyin yapılarının uzmanlaşma teorisini daha da geliştirdi. Nörogörüntüleme teknikleri ile yapılan modern araştırmalar, belirli görevlerin yerine getirilmesinde korteksin farklı alanlarının aktive olduğunu göstermeye devam eden bu dönemdeki anatomik tanımları ( hücre yapısının incelenmesine atıfta bulunarak) hala Brodmann serebral sitoarşektonik haritasını kullanmaktadır.20
20. yüzyıl boyunca sinirbilim, diğer disiplinlerdeki sinir sistemi çalışmaları yerine kendi başına ayrı bir akademik disiplin olarak tanınmaya başladı. Eric Kandel ve ortak çalışanlar, David Rioch, Francis O. Schmitt ve Stephen Kuffler'i sahayı kurarken kritik roller oynadıklarını belirtmişlerdir.21 Rioch, 1950'lerden başlayarak Walter Reed Ordu Araştırma Enstitüsü'nde temel anatomik ve fizyolojik araştırmaların klinik psikiyatri ile bütünleşmesini sağlamıştır. Aynı dönemde Schmitt, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün Biyoloji Bölümü'nde biyoloji, kimya, fizik ve matematiği bir araya getiren bir sinirbilim araştırma programı oluşturdu. İlk bağımsız nörobilim bölümü (daha sonra Psikobiyoloji olarak adlandırılır) 1964 yılında James L. McGaugh tarafından Kaliforniya Üniversitesi, Irvine'de kuruldu.22 Bunu 1966 yılında Stephen Kuffler tarafından kurulan Harvard Tıp Okulu Nörobiyoloji Bölümü izledi.23
Nöronlar ve sinir sistemi fonksiyonlarının anlaşılması, 20. yüzyılda giderek daha kesin ve moleküler hale geldi. Örneğin, 1952'de Alan Lloyd Hodgkin ve Andrew Huxley, kalamarın dev aksonunun nöronlarında aksiyon potansiyelleri adını verdikleri elektrik sinyallerinin oluşumu ve iletimini Hodgkin-Huxley modeli ile modelledi. 1961–1962'de Richard FitzHugh ve J. Nagumo, FitzHugh – Nagumo modeli ile Hodgkin-Huxley modelini basitleştirdi. 1962'de Bernard Katz, sinapslar olarak bilinen nöronlar arasındaki boşlukta nörotransmisyonu modelledi. 1966'dan itibaren, Eric Kandel ve işbirlikçileri Aplysia'da öğrenme ve hafıza depolamaya bağlı nöronlardaki biyokimyasal değişiklikleri incelediler. 1981'de Catherine Morris ve Harold Lecar bu modelleri Morris-Lecar modelinde birleştirdiler . Giderek artan niceliksel çalışmalar sayısız biyolojik nöron modeline ve nöral hesaplama modellerine yol açtı.
Sinir sistemine olan ilginin artmasının bir sonucu olarak, 20. yüzyılda tüm sinirbilimcilere bir forum sağlamak için birkaç önemli sinirbilim organizasyonu oluşturulmuştur. Örneğin, Uluslararası Beyin Araştırmaları Örgütü 1961'de,24 1963'te Uluslararası Nörokimya Derneği, 1968'de Avrupa Beyin ve Davranış Derneği,25 ve 1969'da Nörobilim Derneği olarak kuruldu.26 Son zamanlarda, nörolojik araştırma sonuçlarının uygulanması sonucunda nöroekonomi,27 nöroeğitim,28 nöroetik,29 ve nörohukuk 30 gibi uygulamalı disiplinler de ortaya çıkmıştır.
Beyin araştırmaları zamanla felsefi, deneysel ve teorik aşamalardan geçerek beyin simülasyonu üzerinde çalışmanın gelecekte önemli olacağı öngörülmektedir.31
Sinir sisteminin bilimsel çalışması, esas olarak moleküler biyoloji, elektrofizyoloji ve hesaplamalı sinirbilimdeki ilerlemeler nedeniyle yirminci yüzyılın ikinci yarısında önemli ölçüde artmıştır. Bu, sinirbilimcilerin sinir sistemini tüm yönleriyle incelemesine izin verdi: nasıl yapılandırıldığı, nasıl çalıştığı, nasıl geliştiği, nasıl arızalandığı ve nasıl değiştirilebileceği gibi.
Örneğin, tek bir nöron içinde meydana gelen karmaşık süreçleri daha ayrıntılı olarak anlamak mümkün hale gelmiştir. Nöronlar iletişim için uzmanlaşmış hücrelerdir. Nöronlar ve diğer hücre tipleri ile, elektrik veya elektrokimyasal sinyallerin bir hücreden diğerine iletilebildiği sinapslar adı verilen özel kavşaklar aracılığıyla iletişim kurabilirler. Birçok nöron, akson adı verilen ve vücudun uzak bölgelerine uzanabilen ve elektrik sinyallerini hızla taşıyabilen ve diğer nöronların, kasların veya bezlerin sonlandırma noktalarında aktivitesini etkileyebilen uzun ince bir aksoplazma filamenti oluşturur. Bir sinir sistemi, birbirine bağlı nöronların toplanmasından ortaya çıkar.
Omurgalı sinir sistemi iki kısma ayrılabilir: merkezi sinir sistemi ( beyin ve omurilik olarak tanımlanır) ve periferik sinir sistemi . Tüm omurgalılar da dahil olmak üzere birçok türde sinir sistemi, vücuttaki en karmaşık organ sistemidir ve karmaşıklığın çoğu beyinde bulunur. Yalnızca insan beyninde yaklaşık yüz milyar nöron ve yüz trilyon sinaps bulunur; karmaşıklıkları henüz çözülmeye başlanan sinaptik ağlarda birbirine bağlı binlerce ayırt edilebilir alt yapıdan oluşur. İnsan genomuna ait yaklaşık 20.000 genin üçünden en az biri esas olarak beyinde ifade edilir.32
İnsan beyninin yüksek derecede plastisitesi nedeniyle, sinapslarının yapısı ve ortaya çıkan işlevleri yaşam boyunca değişir.33
Sinir sisteminin dinamik karmaşıklığını anlamak, zorlu bir araştırma sorunudur. Nihayetinde, sinirbilimciler sinir sisteminin nasıl çalıştığı, nasıl geliştiği, nasıl arızalandığı ve nasıl değiştirilebileceği veya onarılabileceği dahil olmak üzere her yönünü anlamak isterler. Sinir sisteminin analizi bu nedenle moleküler ve hücresel seviyelerden sistemlere ve bilişsel seviyelere kadar birçok seviyede gerçekleştirilir. Araştırmanın ana odaklarını oluşturan belirli konular, sürekli genişleyen bir bilgi tabanı ve giderek karmaşıklaşan teknik yöntemlerin mevcudiyeti sayesinde zamanla değişir. Teknolojideki gelişmeler, ilerlemenin temel itici güçleri olmuştur. Elektron mikroskopisi, bilgisayar bilimi, elektronik, fonksiyonel nörogörüntüleme ve genetik ve genomikteki gelişmeler, ilerlemenin önemli itici güçleri olmuştur.
Moleküler sinirbilimde ele alınan temel sorular, nöronların moleküler sinyalleri ifade etme ve bunlara tepki verme mekanizmalarını ve aksonların karmaşık bağlantı modellerini nasıl oluşturduklarını içerir. Bu seviyede, nöronların nasıl geliştiğini ve genetik değişikliklerin biyolojik fonksiyonları nasıl etkilediğini anlamak için moleküler biyoloji ve genetik araçları kullanılır. Nöronların morfolojisi, moleküler özdeşliği ve fizyolojik özellikleri ile bunların farklı davranış türleri ile nasıl ilişkili oldukları da büyük ilgi çekmektedir.
Hücresel sinirbilimde ele alınan sorular, nöronların nasıl fizyolojik ve elektrokimyasal olarak işlediği sinyallerini içerir . Bu sorular sinyallerin nöritler ve somaslar tarafından nasıl işlendiğini ve nörotransmitterlerin ve elektrik sinyallerinin bir nörondaki bilgileri işlemek için nasıl kullanıldığını içerir. Nöritler, dendritlerden (diğer nöronlardan sinaptik girdiler almak için uzmanlaşmış) ve aksonlardan ( aksiyon potansiyeli olarak adlandırılan sinir uyarılarını yürütmek için uzmanlaşmış) oluşan bir nöronal hücre gövdesinden ince uzantılardır. Somas nöronların hücre gövdeleridir ve çekirdeği içerir.
Hücresel sinirbilimin bir diğer önemli alanı sinir sisteminin gelişiminin araştırılmasıdır. Sorular içerir desenlendirilmesi bölgeselleşmeyi sinir sisteminin, nöral kök hücrelerini, farklılaşma nöron ve glial (arasında nöron ve gliogenesis ), nöronal migrasyon, aksonal ve dendritik geliştirme, trofik etkileşimleri ve sinaps oluşumu .
Hesaplamalı nörogenetik modelleme, beyin fonksiyonlarının genlere göre modellenmesi için dinamik nöronal modellerin geliştirilmesi ve genler arasındaki dinamik etkileşimlerle ilgilidir.
Sistemlerin sinirbilimindeki sorular, sinir devrelerinin nasıl oluşturulduğunu ve refleksler, çok boyutlu entegrasyon, motor koordinasyonu, sirkadiyen ritimler, duygusal tepkiler, öğrenme ve bellek gibi işlevleri üretmek için anatomik ve fizyolojik olarak nasıl kullanıldığını içerir. Başka bir deyişle, bu sinir devrelerinin büyük ölçekli beyin ağlarında nasıl işlev gösterdiğini ve davranışların üretildiği mekanizmaları ele alırlar. Örneğin, sistem seviyesi analizi, belirli duyusal ve motor yöntemlerle ilgili soruları ele alır: görme nasıl çalışır? Ötücü kuşlar nasıl yeni şarkılar öğrenir ve yarasalar ultrason ile lokalize olur? Somatosensoriyel sistem dokunsal bilgileri nasıl işler? Nöroetoloji ve nöropsikoloji ile ilgili alanlar, nöral substratların spesifik hayvan ve insan davranışlarının altında yatan soruyu ele almaktadır. Nöroendokrinoloji ve psikhoneuroimmünoloji, sırasıyla sinir sistemi ile endokrin ve bağışıklık sistemleri arasındaki etkileşimleri incelemektedir. Birçok ilerlemeye rağmen, nöron ağlarının karmaşık bilişsel süreçleri ve davranışları gerçekleştirme biçimi hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Bilişsel sinirbilim, psikolojik işlevlerin sinir devresi tarafından nasıl üretildiği sorularına yanıt verir. Nörogörüntüleme (örneğin, fMRI, PET, SPECT ), EEG, MEG, elektrofizyoloji, optogenetik ve insan genetik analizi gibi güçlü yeni ölçüm tekniklerinin ortaya çıkması, bilişsel psikolojiden gelen karmaşık deneysel tekniklerle bir araya getirildiğinde, sinirbilimcilerin ve psikologların biliş ve duygu belirli nöral substratlarla eşlenir. Birçok çalışma hala bilişsel fenomenlerin nörobiyolojik temellerini arayan indirgemeci bir duruş sergilemesine rağmen, son araştırmalar nörobilimsel bulgular ile kavramsal araştırmalar arasında, her iki perspektifi talep etmek ve entegre etmek arasında ilginç bir etkileşim olduğunu göstermektedir. Örneğin, empati üzerine yapılan nörobilim araştırmaları felsefe, psikoloji ve psikopatolojiyi içeren ilginç bir disiplinler arası tartışmayı gerektirdi.34 Dahası, farklı beyin alanlarıyla ilgili çoklu bellek sistemlerinin nörobilimsel olarak tanımlanması, hafızanın üretken, yapıcı ve dinamik bir süreç olarak görülmesini destekleyen, geçmişin gerçek bir yeniden üretimi olarak hafıza fikrine meydan okumuştur.35
Nörobilim da ile ittifak sosyal ve davranış bilimleri gibi gibi yeni oluşan disiplinlerarası alanlar nöroekonomi, karar teorisi, sosyal nörobilim ve nöropazarlama adrese çevresi ile beynin etkileşimleri hakkında karmaşık sorular. Örneğin tüketici tepkileri üzerine yapılan bir araştırma, enerji verimliliği ile ilgili hikâyelere anlatı aktarımı ile ilişkili nöral korelasyonları araştırmak için EEG'yi kullanır.36
Hesaplamalı sinirbilimdeki sorular beynin gelişimi, yapısı ve bilişsel işlevleri gibi çok çeşitli geleneksel analizleri kapsayabilir. Bu alandaki araştırmalar biyolojik olarak akla yatkın nöronları ve sinir sistemlerini tanımlamak ve doğrulamak için matematiksel modeller, teorik analiz ve bilgisayar simülasyonu kullanmaktadır. Örneğin, biyolojik nöron modelleri, hem tek nöronların davranışını hem de sinir ağlarının dinamiklerini tanımlamak için kullanılabilen, spiking nöronlarının matematiksel tanımlarıdır. Hesaplamalı sinirbilim genellikle teorik sinirbilim olarak adlandırılır.
Nöroloji, psikiyatri, nöroşirürji, psikoşirürji, anesteziyoloji ve ağrı tıbbı, nöropatoloji, nöroradyoloji, oftalmoloji, kulak burun boğaz, klinik nörofizyoloji, bağımlılık tıbbı ve uyku tıbbı, özellikle sinir sistemi hastalıklarına yönelik bazı tıbbi uzmanlık alanlarıdır. Bu terimler ayrıca bu hastalıkların tanı ve tedavisini içeren klinik disiplinleri de ifade eder.
Nöroloji, amiyotrofik lateral skleroz (ALS) ve inme gibi merkezi ve periferik sinir sistemi hastalıkları ve bunların tıbbi tedavisi ile çalışır. Psikiyatri duygusal, davranışsal, bilişsel ve algısal bozukluklara odaklanır. Anesteziyoloji ağrı algısına ve bilincin farmakolojik değişikliğine odaklanır. Nöropatoloji, morfolojik, mikroskopik ve kimyasal olarak gözlemlenebilir değişikliklere vurgu yapılarak merkezi ve periferik sinir sistemi ve kas hastalıklarının sınıflandırılması ve altta yatan patojenik mekanizmalarına odaklanır. Nöroşirurji ve psiko-cerrahi, öncelikle merkezi ve periferik sinir sistemi hastalıklarının cerrahi tedavisi ile çalışır.
Son zamanlarda, çeşitli uzmanlıklar arasındaki sınırlar bulanıklaştı, çünkü hepsi sinirbilimdeki temel araştırmalardan etkilendi. Örneğin, beyin görüntüleme, daha hızlı tanıya, daha doğru prognoza ve zaman içinde hastanın ilerlemesinin daha iyi izlenmesine yol açabilen zihinsel hastalıklara objektif biyolojik kavrayış sağlar.37
Bütünleştirici sinirbilim, sinir sisteminin uyumlu bir modelini geliştirmek için çeşitli araştırma düzeylerindeki modelleri ve bilgileri birleştirme çabasını açıklar. Örneğin, fizyolojik sayısal modeller ve temel mekanizma teorileri ile birleştirilmiş beyin görüntüleme, psikiyatrik bozukluklara ışık tutabilir.38
Modern nörobilim eğitim ve araştırma faaliyetleri, incelenen sistemin konusuna ve ölçeğine ve ayrıca farklı deneysel veya müfredat yaklaşımlarına dayanarak, kabaca aşağıdaki ana dallarda kategorize edilebilir. Bununla birlikte, bireysel sinirbilimciler genellikle birkaç farklı alt alana yayılan sorular üzerinde çalışırlar.
| şube | Açıklama |
|---|---|
| Duyuşsal sinirbilim | Duyuşsal sinirbilim, duyguya dahil olan sinirsel mekanizmaların, tipik olarak hayvan modelleri üzerinde deneyler yoluyla incelenmesidir.39 |
| Davranışsal sinirbilim | Davranışsal sinirbilim (biyolojik psikoloji, fizyolojik psikoloji, biyopsikoloji veya psikobiyoloji olarak da bilinir), biyoloji prensiplerinin insanlarda ve insan dışı hayvanlarda genetik, fizyolojik ve gelişimsel davranış mekanizmalarının araştırılmasına uygulanmasıdır. |
| Hücresel sinirbilim | Hücresel sinirbilim, nöroronların morfoloji ve fizyolojik özellikleri içeren hücresel düzeyde incelenmesidir. |
| Klinik sinirbilim | Sinir sistemi bozukluklarının ve hastalıklarının altında yatan biyolojik mekanizmaların bilimsel çalışması . |
| Bilişsel sinirbilim | Bilişsel sinirbilim, bilişin altında yatan biyolojik mekanizmaların incelenmesidir. |
| Hesaplamalı sinirbilim | Hesaplamalı sinirbilim, sinir sisteminin teorik çalışmasıdır. |
| Kültürel sinirbilim | Kültürel sinirbilim, kültürel değerlerin, uygulamaların ve inançların birden çok zaman ölçeğinde zihin, beyin ve genler tarafından nasıl şekillendirildiği ve şekillendirildiği üzerine yapılan çalışmadır.40 |
| Gelişimsel sinirbilim | Gelişimsel sinirbilim, sinir sistemini üreten, şekillendiren ve yeniden şekillendiren süreçleri inceler ve altta yatan mekanizmaları ele almak için sinirsel gelişimin hücresel temelini tanımlamaya çalışır. |
| Evrimsel sinirbilim | Evrimsel sinirbilim, sinir sistemlerinin evrimini inceler. |
| Moleküler sinirbilim | Moleküler sinirbilim sinir sistemini moleküler biyoloji, moleküler genetik, protein kimyası ve ilgili metodolojilerle inceler. |
| Sinir mühendisliği | Sinir mühendisliği, sinir sistemleriyle etkileşim kurmak, anlamak, onarmak, değiştirmek veya geliştirmek için mühendislik tekniklerini kullanır. |
| Nöroanatomi | Nöroanatomi, sinir sistemlerinin anatomisinin incelenmesidir. |
| Nörokimya | Nörokimya, nörokimyasalların nasıl etkileştikleri ve nöronların işlevlerini nasıl etkilediği üzerine yapılan çalışmadır. |
| Nöroetoloji | Nöroetoloji, insan olmayan hayvanlar davranışının nöral temelinin incelenmesidir. |
| Nörrogastronomi | Nörogastronomi, lezzet ve duyum, biliş ve hafızayı nasıl etkilediği üzerine yapılan çalışmadır.41 |
| Nörogenetik | Nörogenetik, sinir sisteminin gelişiminin ve fonksiyonunun genetik temelinin araştırılmasıdır. |
| Nöro-görüntüleme | Nörogörüntüleme, beynin yapısını ve işlevini doğrudan veya dolaylı olarak görüntülemek için çeşitli tekniklerin kullanımını içerir. |
| Nöroimmunoloji | Nöroimmünoloji, sinir ve bağışıklık sistemi arasındaki etkileşimlerle ilgilidir. |
| Nöroinformatik | Nöroinformatik, biyoinformatik içinde sinirbilim verilerinin organizasyonunu ve hesaplama modellerinin ve analitik araçların uygulanmasını yürüten bir disiplindir. |
| Sinirdilbilim | Nörolinguistik, insan beynindeki dilin anlaşılmasını, üretilmesini ve edinilmesini kontrol eden sinirsel mekanizmaların incelenmesidir. |
| Nörofizik | Nörofizik, beyin hakkında bilgi edinmek için fiziksel deneysel araçların geliştirilmesi ile ilgilenir. |
| Nörofizyoloji | Nörofizyoloji, genellikle elektrotlarla veya optik olarak iyon veya voltaja duyarlı boyalar veya ışığa duyarlı kanallar ile ölçüm ve stimülasyon içeren fizyolojik teknikler kullanılarak sinir sisteminin işleyişidir. |
| Nöropsikoloji | Nöropsikoloji, hem psikoloji hem de nörobilim şemsiyeleri altında bulunan ve hem temel bilim hem de uygulamalı bilimin arenalarında faaliyet gösteren bir disiplindir. Psikolojide en çok biyopsikoloji, klinik psikoloji, bilişsel psikoloji ve gelişim psikolojisi ile yakından ilişkilidir. Sinirbilimde, bilişsel, davranışsal, sosyal ve duygusal sinirbilim alanlarıyla en yakından ilişkilidir. Uygulamalı ve tıbbi alanda nöroloji ve psikiyatri ile ilgilidir. |
| Paleonörobiyoloji | Paleonörobiyoloji, beyin evrimini, özellikle insan beyninin evrimini incelemek için paleontoloji ve arkeolojide kullanılan teknikleri birleştiren bir alandır. |
| Sosyal sinirbilim | Sosyal sinirbilim, biyolojik sistemlerin sosyal süreçleri ve davranışları nasıl uyguladığını anlamaya ve sosyal süreçler ve davranış teorilerini bilgilendirmek ve düzeltmek için biyolojik kavram ve yöntemleri kullanmaya adanmış disiplinlerarası bir alandır. |
| Sistem sinirbilimi | Sistem nörobilimi, nöral devrelerin ve sistemlerin işlevinin incelenmesidir. |
Sinirbilimin başlıca dallarının listesi
En büyük profesyonel sinirbilim organizasyonu Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan ancak diğer ülkelerden birçok üyeyi kapsayan Sinirbilim Derneği'dir (SFN). 1969 yılında kuruluşundan bu yana SFN istikrarlı bir şekilde büyüdü: 2010 itibarıyla 83 farklı ülkeden 40.290 üye kaydetti.42 Her yıl farklı bir Amerikan şehrinde düzenlenen yıllık toplantılar, araştırmacılar, doktora sonrası araştırmacılar, lisansüstü öğrenciler ve lisans öğrencilerinin yanı sıra eğitim kurumları, fon ajansları, yayıncılar ve araştırmada kullanılan ürünleri tedarik eden yüzlerce işletmeden de katılım sağlamaktadır.
Sinirbilime adanmış diğer önemli kuruluşlar arasında, her yıl dünyanın farklı yerlerinden bir ülkede toplantılarını düzenleyen Uluslararası Beyin Araştırmaları Örgütü (IBRO) ve bir toplantıda bir toplantı düzenleyen Avrupa Sinirbilim Dernekleri Federasyonu Her iki yılda bir farklı Avrupa şehri. MDBF, İngiliz Sinirbilim Derneği, Alman Sinirbilim Derneği ( Neurowissenschaftliche Gesellschaft ) ve Fransız *Société des Neurosciences * dahil olmak üzere 32 ulusal düzey organizasyondan oluşmaktadır. Nörobilimdeki ilk Ulusal Onur Topluluğu, Nu Rho Psi 2006 yılında kuruldu.
2013 yılında ABD'de BEYİN Girişimi açıklandı. Uluslararası bir Beyin Girişimi 2017 yılında kuruldu,43 şu anda yedi kıtadan fazla beyin araştırma girişimi (ABD, Avrupa, Allen Enstitüsü, Japonya, Çin, Avustralya , Kanada , Kore , İsrail ) 44 ile dört kıtaya yayıldı .
Nörobilimciler, laboratuvar ortamlarında geleneksel araştırmalar yapmanın yanı sıra, genel kamu ve hükümet yetkilileri arasında sinir sistemi hakkında farkındalık ve bilginin geliştirilmesine de dahil oldular. Bu tür tanıtımlar hem bireysel sinirbilimciler hem de büyük kuruluşlar tarafından yapılmıştır. Örneğin, bireysel sinirbilimciler, dünya çapında lise veya ortaokul öğrencileri için akademik bir yarışma olan Uluslararası Beyin Arısı düzenleyerek genç öğrenciler arasında sinirbilim eğitimini teşvik ettiler.45 Amerika Birleşik Devletleri'nde, Sinirbilim Derneği gibi büyük kuruluşlar, Beyin Gerçekleri adlı bir primer geliştirerek sinirbilim eğitimini desteklediler,46 K-12 öğretmenleri ve öğrencileri için Sinirbilim Temel Kavramları geliştirmek için devlet okulu öğretmenleriyle işbirliği yaptılar,47 ve Dana Vakfı ile beyin araştırmalarının ilerlemesi ve yararları hakkında kamuoyunun farkındalığını artırmak için Beyin Farkındalık Haftası adlı bir kampanyayı desteklemek.48 Kanada'da, CIHR Kanada Ulusal Beyin Arısı her yıl McMaster Üniversitesi'nde düzenlenmektedir.49
Nörobilim eğitimcileri, Nörobilim Derneği toplantılarında sunulan lisans öğrencilerine en iyi uygulamaları paylaşmak ve seyahat ödülleri vermek üzere 1992 yılında Lisans Nörobilim Fakültesi'ni (FUN) kurdu.50
Son olarak, nörobilimciler, eğitim nörobilimi adı verilen yeni bir alan olan öğrenciler arasında öğrenmeyi optimize etmek için eğitim tekniklerini incelemek ve geliştirmek için diğer eğitim uzmanlarıyla işbirliği yapmıştır.51 ABD'deki Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) 52 ve Ulusal Bilim Vakfı (NSF),53 gibi federal kurumlar da sinirbilim kavramlarının öğretilmesi ve öğrenilmesinde en iyi uygulamalarla ilgili araştırmalara fon sağlamıştır.
| Yıl | Ödülün alanı | Resim | Ödüllü | Ömür | Ülke | Milliyeti | Ref |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1904 | Fizyoloji | data-sort-value="Pavlov, Ivan" scope="row" |Ivan Petrovich Pavlov | 1849–1936 | Rus İmparatorluğu | "in recognition of his work on the physiology of digestion, through which knowledge on vital aspects of the subject has been transformed and enlarged" | 54 | |
| 1906 | Fizyoloji | data-sort-value="Golgi, Camilo" scope="row" |Camillo Golgi | 1843–1926 | Kingdom of Italy | "in recognition of their work on the structure of the nervous system" | 55 | |
| data-sort-value="Ramón y Cajal, Santiago" scope="row" |Santiago Ramón y Cajal | 1852–1934 | Restoration (İspanya) | |||||
| 1914 | Fizyoloji | data-sort-value="Bárány, Robert" scope="row" |Robert Bárány | 1876–1936 | Avusturya-Macaristan | "for his work on the physiology and pathology of the vestibular apparatus" | 56 | |
| 1932 | Fizyoloji | data-sort-value="Sherrington, Charles" scope="row" |Charles Scott Sherrington | 1857–1952 | Birleşik Krallık | "for their discoveries regarding the functions of neurons" | 57 | |
| data-sort-value="Adrian, Edgar" scope="row" |Edgar Douglas Adrian | 1889–1977 | Birleşik Krallık | |||||
| 1936 | Fizyoloji | data-sort-value="Dale, Henry" scope="row" |Henry Hallett Dale | 1875–1968 | Birleşik Krallık | "for their discoveries relating to chemical transmission of nerve impulses" | 58 | |
| data-sort-value="Loewi, Otto" scope="row" |Otto Loewi | 1873–1961 | Avusturya Almanya | |||||
| 1938 | Fizyoloji | data-sort-value="Heymans, Corneille" scope="row" |Corneille Jean François Heymans | 1892–1968 | Belçika | "for the discovery of the role played by the sinus and aortic mechanisms in the regulation of respiration" | 59 | |
| 1944 | Fizyoloji | data-sort-value="Erlanger, Joseph" scope="row" |Joseph Erlanger | 1874–1965 | Amerika Birleşik Devletleri | "for their discoveries relating to the highly differentiated functions of single nerve fibres" | 60 | |
| data-sort-value="Gasser, Herbert" scope="row" |Herbert Spencer Gasser | 1888–1963 | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| 1949 | Fizyoloji | data-sort-value="Hess, Walter" scope="row" |Walter Rudolf Hess | 1881–1973 | İsviçre | "for his discovery of the functional organization of the interbrain as a coordinator of the activities of the internal organs" | 61 | |
| data-sort-value="Moniz, António" scope="row" |António Caetano Egas Moniz | 1874–1955 | Portekiz | "for his discovery of the therapeutic value of leucotomy in certain psychoses" | ||||
| 1957 | Fizyoloji | data-sort-value="Bovet, Daniel" scope="row" |Daniel Bovet | 1907–1992 | İtalya | "for his discoveries relating to synthetic compounds that inhibit the action of certain body substances, and especially their action on the vascular system and the skeletal muscles" | 62 | |
| 1961 | Fizyoloji | data-sort-value="von Békésy, Georg" scope="row" |Georg von Békésy | 1899–1972 | Amerika Birleşik Devletleri | "for his discoveries of the physical mechanism of stimulation within the cochlea" | 63 | |
| 1963 | Fizyoloji | data-sort-value="Eccles, John" scope="row" |John Carew Eccles | 1903–1997 | Avustralya | "for their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in excitation and inhibition in the peripheral and central portions of the nerve cell membrane" | 64 | |
| data-sort-value="Hodkin, Alan" scope="row" |Alan Lloyd Hodgkin | 1914–1998 | Birleşik Krallık | |||||
| data-sort-value="Huxley, Andrew" scope="row" |Andrew Fielding Huxley | 1917–2012 | Birleşik Krallık | |||||
| 1967 | Fizyoloji | data-sort-value="Granit, Ragnar" scope="row" |Ragnar Granit | 1900–1991 | Finlandiya Sweden | "for their discoveries concerning the primary physiological and chemical visual processes in the eye" | 65 | |
| data-sort-value="Hartline, Haldan" scope="row" |Haldan Keffer Hartline | 1903–1983 | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| data-sort-value="Wald, George" scope="row" |George Wald | 1906–1997 | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| 1970 | Fizyoloji | Julius Axelrod | 1912–2004 | Amerika Birleşik Devletleri | "for their discoveries concerning the humoral transmittors in the nerve terminals and the mechanism for their storage, release and inactivation" | ||
| Ulf von Euler | 1905–1983 | İsveç | |||||
| Bernard Katz | 1911–2003 | Birleşik Krallık | |||||
| 1981 | Fizyoloji | Roger W. Sperry | 1913–1994 | Amerika Birleşik Devletleri | "for his discoveries concerning the functional specialization of the cerebral hemispheres" | ||
| David H. Hubel | 1926–2013 | Kanada | "for their discoveries concerning information processing in the visual system" | ||||
| Torsten N. Wiesel | 1924– | İsveç | |||||
| 1986 | Fizyoloji | Stanley Cohen | 1922–2020 | Amerika Birleşik Devletleri | "for their discoveries of growth factors" | 66 | |
| Rita Levi-Montalcini | 1909–2012 | İtalya | |||||
| 1997 | Kimya | data-sort-value="Skou, Jens" scope="row" |Jens C. Skou | 1918–2018 | Danimarka | "for the first discovery of an ion-transporting enzyme, Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup> -ATPase" | 67 | |
| 2000 | Fizyoloji | Arvid Carlsson | 1923–2018 | İsveç | "for their discoveries concerning signal transduction in the nervous system" | 68 | |
| Paul Greengard | 1925–2019 | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| Eric R. Kandel | 1929– | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| 2003 | Kimya | data-sort-value="MacKinnon, Roderick" scope="row" |Roderick MacKinnon | 1956– | Amerika Birleşik Devletleri | "for discoveries concerning channels in cell membranes [...] for structural and mechanistic studies of ion channels" | 69 | |
| 2004 | Fizyoloji | Richard Axel | 1946– | Amerika Birleşik Devletleri | "for their discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system" | 70 | |
| Linda B. Buck | 1947– | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| 2014 | Fizyoloji | data-sort-value="O'Keefe, John" scope="row" |John O'Keefe | 1939– | United States Birleşik Krallık | "for their discoveries of cells that constitute a positioning system in the brain" | 71 | |
| data-sort-value="Moser, May-Britt" scope="row" |May-Britt Moser | 1963– | Norveç | |||||
| data-sort-value="Moser, Edvard" scope="row" |Edvard I. Moser | 1962– | Norveç | |||||
| 2017 | Fizyoloji | data-sort-value="Hall, Jeffrey C" scope="row" |Jeffrey C. Hall | 1939– | Amerika Birleşik Devletleri | "for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm" | 72 | |
| data-sort-value="Rosbash, Michael" scope="row" |Michael Rosbash | 1944– | Amerika Birleşik Devletleri | |||||
| data-sort-value="Young, Michael" scope="row" |Michael W. Young | 1949– | Amerika Birleşik Devletleri |
Tüm dünyada olduğu gibi Türkiye'de de Sinirbilim hızla gelişen bir alan olup gün geçtikçe daha çok ilgi çekmektedir. İstanbul Üniversitesi, ODTÜ, Koç Üniversitesi, Hacettepe Üniversitesi, Bahçeşehir Üniversitesi, Medipol Üniversitesi, Ege Üniversitesi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Acıbadem Üniversitesi, Bezmialem Vakıf Üniversitesi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi ve Üsküdar Üniversitesi bünyelerinde Sinirbilim yüksek lisans ve/veya doktora programları mevcuttur.
Nöromorfik mühendislik, yararlı hesaplama amaçları için nöronların işlevsel fiziksel modellerini oluşturmakla ilgilenen sinirbilim dalıdır. Nöromorfik bilgisayarların ortaya çıkan hesaplama özellikleri, karmaşık sistem olmaları ve hesaplama bileşenlerinin hiçbir merkezi işlemci ile ilişkili olmaması anlamında geleneksel bilgisayarlardan temel olarak çok farklıdır.73
Böyle bir bilgisayara örnek, SpiNNaker süper bilgisayarıdır.
Squire, L. et al. (2012). Fundamental Neuroscience, 4th edition. Academic Press;
Byrne and Roberts (2004). From Molecules to Networks. Academic Press;
Sanes, Reh, Harris (2005). Development of the Nervous System, 2nd edition. Academic Press;
Siegel et al. (2005). Basic Neurochemistry, 7th edition. Academic Press;
Rieke, F. et al. (1999). Spikes: Exploring the Neural Code. The MIT Press; Reprint edition
[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Search&db=books&doptcmdl=GenBookHL&term=The+Cellular+Components+of+the+Nervous+System+AND+neurosci%5Bbook%5D+AND+231002%5Buid%5D&rid=neurosci. section.47 Neuroscience] 2nd ed. Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, Lawrence C. Katz, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, S. Mark Williams. Published by Sinauer Associates, Inc., 2001.
[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Search&db=books&doptcmdl=GenBookHL&term=Characteristics+of+the+Neuron+AND+bnchm%5Bbook%5D+AND+160014%5Buid%5D&rid=bnchm. section.18 Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and Medical Aspects] 6th ed. by George J. Siegel, Bernard W. Agranoff, R. Wayne Albers, Stephen K. Fisher, Michael D. Uhler, editors. Published by Lippincott, Williams & Wilkins, 1999.
Damasio, A. R. (1994). Descartes' Error: Emotion, Reason, and the Human Brain. New York, Avon Books. (Hardcover) (Paperback)
Gardner, H. (1976). The Shattered Mind: The Person After Brain Damage. New York, Vintage Books, 1976
Goldstein, K. (2000). The Organism. New York, Zone Books. (Hardcover) (Paperback)
Subhash Kak, The Architecture of Knowledge: Quantum Mechanics, Neuroscience, Computers and Consciousness, Motilal Banarsidass, 2004,
Llinas R. (2001). I of the vortex: from neurons to self MIT Press. (Hardcover) (Paperback)
Luria, A. R. (1997). The Man with a Shattered World: The History of a Brain Wound. Cambridge, Massachusetts, Harvard University Press. (Hardcover) (Paperback)
Luria, A. R. (1998). The Mind of a Mnemonist: A Little Book About A Vast Memory. New York, Basic Books, Inc.
Medina, J. (2008). *Brain Rules: 12 Principles for Surviving and Thriving at Work, Home, and School.*Seattle, Pear Press. (Hardcover with DVD)
Pinker, S. (1999). How the Mind Works. W. W. Norton & Company.
Pinker, S. (2002). The Blank Slate: The Modern Denial of Human Nature. Viking Adult.
Penrose, R., Hameroff, S. R., Kak, S., & Tao, L. (2011). Consciousness and the universe: Quantum physics, evolution, brain & mind. Cambridge, MA: Cosmology Science Publishers.
Ramachandran, V. S. (1998). Phantoms in the Brain. New York, HarperCollins. (Paperback)
Rose, S. (2006). 21st Century Brain: Explaining, Mending & Manipulating the Mind (Paperback)
Sacks, O. The Man Who Mistook His Wife for a Hat. Summit Books (Hardcover) (Paperback)
Sacks, O. (1990). Awakenings. New York, Vintage Books. (See also Oliver Sacks) (Hardcover) (Paperback)
Encyclopedia:Neuroscience Scholarpedia Expert articles
Sternberg, E. (2007) Are You a Machine? The Brain, the Mind and What it Means to be Human. Amherst, New York: Prometheus Books.
Churchland, P. S. (2011) Braintrust: What Neuroscience Tells Us about Morality . Princeton University Press.
Selvin, Paul (2014) "Hot Topics presentation: New Small Quantum Dots for Neuroscience'' . SPIE Newsroom,
Orijinal kaynak: nörobilim. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.
Zull, J. (2002). The art of changing the brain: Enriching the practice of teaching by exploring the biology of learning. Sterling, Virginia: Stylus Publishing, LLC ↩
U.S. National Institute of Neurological Disorders and Stroke. Brain basics: genes at work in the brain. Date last modified: 2018-12-27. Retrieved Feb. 4, 2019. ↩
The United States Department of Health and Human Services. Mental Health: A Report of the Surgeon General. "Chapter 2: The Fundamentals of Mental Health and Mental Illness" pp 38 Retrieved May 21, 2012 ↩
Aragona M, Kotzalidis GD, Puzella A. (2013) The many faces of empathy, between phenomenology and neuroscience. Archives of Psychiatry and Psychotherapy, 4:5-12 http://www.archivespp.pl/uploads/images/2013_15_4/5Aragona_APP_4_2013.pdf ↩
Chiao, J.Y. & Ambady, N. (2007). Cultural neuroscience: Parsing universality and diversity across levels of analysis. In Kitayama, S. and Cohen, D. (Eds.) Handbook of Cultural Psychology, Guilford Press, New York, pp. 237-254. ↩
The Kavli Foundation | erişimtarihi = 29 Mayıs 2019 | çalışma = www.kavlifoundation.org | arşivurl = https://web.archive.org/web/20200205185836/https://www.kavlifoundation.org/international-brain-initiative | arşivtarihi = 5 Şubat 2020 | ölüurl = evet }} ↩
Ne Demek sitesindeki bilgiler kullanıcılar vasıtasıyla veya otomatik oluşturulmuştur. Buradaki bilgilerin doğru olduğu garanti edilmez. Düzeltilmesi gereken bilgi olduğunu düşünüyorsanız bizimle iletişime geçiniz. Her türlü görüş, destek ve önerileriniz için iletisim@nedemek.page