neurotieteessä

Neurotiede on tutkimusala, joka tutkii keskushermoston rakennetta ja toimintaa sekä niiden mekanismeja eri tasoilla alkaen molekyylitasosta ja solutasosta aina järjestelmien ja käyttäytymisen ilmiöihin asti. Tutkimus on monitieteellistä ja yhdistää biologian, psykologian, kemian, fysiikan, tietojenkäsittelytieteen, lääketieteen sekä insinööritieteiden osa-alueita.

Historiallisesti neurotiede sai alkunsa neuroanatomian ja fysiologian kehityksestä 1800–1900-luvuilla. Ramon y Cajal ja Camillo Golgi kehittivät neuronien peruskäsityksiä ja osoittivat solujen erillisyyden. 20. vuosisadalla kehittyivät elektrofysiologia ja hermoverkkojen tutkimus sekä varhaiset kuvantamistekniikat. Viime vuosikymmeninä MRI, fMRI, PET sekä optogeneettiset tekniikat ja laskennallinen neurotiede ovat laajentaneet ymmärrystä aivoista.

Alalajit ovat molekyylinen ja solutasoinen neurotiede, järjestelmäneurotiede, kognitiivinen neurotiede sekä käyttäytymisen neurotiede, kehitysneurotiede sekä laskennallinen neurotiede. Lisäksi on kliininen neurotiede ja neurotekniikka, jotka keskittyvät sairauksien ymmärtämiseen ja hoitoihin sekä sovelluksiin kuten aivopäätteet ja neurorehabilitaatio.

Keskeisiä menetelmiä ovat elektrofysiologia, aivojen kuvantaminen (MRI, fMRI, PET), optogeneettiset tekniikat, genomi- ja molekyylitutkimus sekä laskennallinen mallintaminen. Tutkimus hyödyntää sekä eläinmalleja että ihmiskokeita, ja se korostaa suurten datamäärien analysointia sekä monialaisen yhteistyön eettisiä näkökohtia.

Neurotieteen tulokset auttavat ymmärtämään aivotoimintaa, kehittämään hoitoja neurologisiin ja psykiatrisiin sairauksiin sekä edistämään neurorehabilitaatiota ja neuroteknologian sovelluksia kuten aikaisempi kommunikaatio ja kybernetiset apuvälineet.