什麼是神經生物學？

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介紹

神經生物學是研究神經系統細胞和組織以及大腦如何運作的學科，包括大腦、脊髓、神經迴路和遍佈全身的神經。神經生物學是生理學和神經科學的子集。完整的脊椎動物神經系統包括中樞神經系統和周圍神經系統。

中樞神經系統由大腦、視網膜和脊髓組成。周圍神經系統由中樞神經系統以外的神經組成，這些神經將中樞神經系統與身體其他部位連線起來。神經生物學可以包括其他科學學科，例如分子生物學和基因調控。

神經遞質負責三種功能之一：興奮、抑制或調節神經元。大多數神經生物學疾病都是由於這些水平的波動以及神經遞質傳送或接收方式的改變引起的。波動可能是由神經遞質的過度或不足產生引起的。

神經科學是對與神經系統相關的功能和疾病進行科學研究的學科。神經科學利用神經生物學的資訊來研究大腦和神經系統如何運作以創造個性、認知思維、記憶、言語等等，包括繪製大腦和認知區域以及專門功能區域的地圖。

它是一門多學科科學，結合了生理學、解剖學、分子生物學、發育生物學、細胞學、心理學、物理學、計算機科學、化學、醫學、統計學和數學建模，以瞭解神經元、神經膠質細胞和神經迴路的基本特性和新興特性。神經科學家使用的技術已經得到了極大的擴充套件，從單個神經元的分子和細胞研究到大腦中感覺、運動和認知任務的成像。

腦電圖 (EEG) 用於研究神經元放電模式和其他大腦活動。這是一種重要的臨床工具，用於瞭解大腦功能與行為之間的關係。腦電圖被研究人員廣泛用於無創性腦研究。可以使用腦電圖評估與資訊處理相關的活動，例如認知、感知和運動活動。

神經科學與醫學

臨床神經科學

有一些醫學專業專門針對神經系統的疾病，例如神經病學、精神病學、神經外科、麻醉學、神經病理學、眼科、成癮醫學和睡眠醫學等。神經病學處理中樞和周圍神經系統的疾病。

精神病學側重於情感、行為、認知和感知障礙。麻醉學側重於疼痛感知和意識的藥理學改變。神經外科和精神外科主要處理中樞和周圍神經系統疾病的外科治療。

轉化研究

神經科學的基礎研究已經影響了各個專業。整合神經科學描述了將來自多個研究層次的模型和資訊結合起來以發展神經系統連貫模型的努力。例如，腦成像與生理數值模型和基本機制理論相結合，可以闡明精神疾病。

轉化研究的另一個重要領域是能夠與大腦溝通和影響大腦的腦機介面。目前正在研究這些介面，以期修復神經系統並恢復某些認知功能。

神經生物學研究型別

行為神經生物學

行為神經科學的一個跨學科分支，用於研究中樞神經系統如何將生物學相關的刺激轉化為自然行為，例如學習和記憶。

發育神經生物學

神經科學的一個專門分支，有助於檢查有助於大腦發育和功能的過程，以及細胞如何轉化和遷移到它們在神經系統中的作用。這有助於理解神經生物學疾病。

分子神經生物學

另一個專門分支，也稱為分子神經科學，有助於研究遺傳學對神經元發育的影響以及神經可塑性和神經退行性疾病的分子基礎。這是一個相對較新且充滿活力的領域。

成癮的神經生物學

神經科學的一個專門分支，透過檢查大腦中成癮靶標的分子生物學來檢查神經迴路如何在成癮中發揮作用。人類腦成像研究有助於理解導致成癮的變化。

衰老的神經生物學

神經科學的一個專門分支，研究正常大腦衰老的功能，這有助於將正常神經生物學與神經系統疾病（例如癲癇、阿爾茨海默病和年齡相關的記憶障礙）進行比較。

焦慮的神經生物學

神經科學的另一個專門分支，檢查焦慮和抑鬱症中神經元、神經內分泌和神經遞質活動的變化。他們研究大腦中發生最大變化的特定區域，這有助於我們理解焦慮症的治療方法。

自閉症的神經生物學

神經科學這一專門分支的研究人員研究了導致自閉症譜系障礙 (ASD) 的神經發育因素，包括遺傳影響、大腦發育和大腦網路。他們還探討了神經解剖學腦區與 ASD 發病之間的關係。

精神疾病的神經生物學

神經科學的一個專門分支，致力於瞭解神經遞質在精神疾病中的作用。分子遺傳學在理解這個領域方面發揮著作用。

雙相情感障礙的神經生物學

神經科學的一個專門分支，以及對精神疾病的研究。雙相情感障礙的複雜性在於躁狂症和抑鬱症之間的波動。

創傷的神經生物學

神經科學的一個專門分支，探討不同大腦區域、內分泌和神經遞質反應的相互關聯作用。這些影響在分子、細胞和行為水平上對短期和長期大腦健康進行研究，這有助於兒童創傷或不良童年經歷 (ACE) 的發育神經生物學。

睡眠的神經生物學

神經科學的一個多學科領域，研究促進睡眠和覺醒的神經元、促成遺傳因素和調節睡眠的行為因素。該領域的發現有助於我們理解和治療睡眠和晝夜節律紊亂。

神經科學的工程應用

神經形態計算機晶片

神經形態工程是神經科學的一個分支，它處理為有用計算建立神經元的有效物理模型。例如，SpiNNaker超級計算機。感測器也可以透過神經形態技術變得智慧。神經形態微晶片技術導致了一種可以替代疾病中真實神經元的人工神經元的產生。

結論

神經生物學側重於神經系統的細胞。分子生物學方法正在揭示參與執行神經活動的分子，我們正在迅速瞭解這些分子的功能。

整合神經生物學（即神經元和功能迴路的聚集體的研究）的研究有所增加。神經科學的範圍隨著時間的推移而擴大，包括用於不同尺度研究神經系統的不同方法。大腦的每個區域都會影響行為的不同方面，神經生物學旨在瞭解這些行為以及與大腦不同部位的聯絡。