neurotieteestä

Neurotiede on tiede, joka tutkii hermoston rakennetta ja toimintaa sekä sen kehitystä, plastisuutta ja sairauksia. Se kattaa aivot, selkäytimen ja ääreishermoston sekä hermoston toiminnan sähkökemialliset prosessit sekä havainnot, liikkeet ja kognitio. Neurotieteen tavoitteena on ymmärtää, miten hermosto mahdollistaa ajattelun ja käyttäytymisen sekä miten geneettiset ja ympäristötekijät vaikuttavat näihin prosesseihin.

Neurotieteen alalajit ovat muun muassa solu- ja molekyylineurotiede, järjestelmäneurotiede, kognitiivinen neurotiede, käyttäytymisneurotiede, kehitysneurotiede ja laskennallinen neurotiede sekä neurokuvaus ja neurotekniikka. Tutkimusalueet ovat usein monitieteisiä ja ne yhdistävät biologian, psykologian, lääketieteen, tietojenkäsittelyn sekä insinööritieteet.

Tutkimusmenetelmät kattavat sekä in vitro- että in vivo -kokeet. Käytössä ovat kuvantamistekniikat kuten MRI, fMRI ja PET, sekä elektrofyysiologia (EEG, MEG). Myös optogeneettiset menetelmät, genomiikka, koe-eläinmallit ja mikroelektroditekniikat ovat yleisiä. Laskennallinen neurotiede ja suurten tietojen analyysi ovat keskeisiä nykyaikaisessa tutkimuksessa, jossa malleja rakennetaan hermoverkkojen toiminnasta.

Historia ulottuu antiikin anatomian ja fysiologian keräämiin havaintoihin. 1900-luvulla neuroniteorian kehittäjät Camillo Golgi ja Santiago Ramón y Cajal korostivat yksittäisten neuronien roolia ja sähköistä yhteydenpitoa; heille myönnettiin Nobel-palkinto vuonna 1906. Kuvantamistekniikoiden kehittyminen muutti neurotieteen vallankumoukselliseksi tutkimuslokssiksi, ja 2000-luvulla alalle on tullut yhä enemmän laskennallisia ja teknologisia innovaatioita.

Neurotieteen sovellukset ulottuvat kliiniseen diagnoosiin ja hoitoon liittyvistä edistysaskeleista aivokoneiden rajapintojen ja neurorehabilitaation kehittymiseen sekä tekoälyn ja laskennallisen mallintamisen inspiratioon monilla aloilla.