La neurociencia, una subdivisión de biología / ciencias de la vida, se ocupa de la estructura y función del sistema nervioso y del cerebro. Es el estudio de cómo se desarrolla el sistema nervioso, su estructura y lo que hace. Los neurocientíficos se centran en el cerebro y su impacto en el comportamiento y las funciones cognitivas. La neurociencia no solo está relacionada con el funcionamiento normal del sistema nervioso, sino también con lo que le sucede al sistema nervioso cuando las personas tienen trastornos neurológicos, psiquiátricos y del desarrollo neurológico.
Es una ciencia interdisciplinaria que se relaciona estrechamente con otras disciplinas, como las matemáticas, la lingüística, la ingeniería, la informática, la química, la filosofía, la psicología y la medicina.
Un viaje de 100 años a través de la mente:
1) Comienzo de la neurociencia moderna:
- Cómo pensar que la ciencia cognitiva puede ayudar a crear inteligencia general artificial
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- ¿Merece la pena ser menor de edad en Ciencias Cognitivas mientras persigue a una Licenciatura en Ciencias de la Computación?
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La Doctrina Neurona de Santiago Ramón Y Cajal (1899-1911)
Las neuronas son las unidades funcionales de señalización del sistema nervioso. Principio de polarización dinámica.
2) Transmisión sináptica:
Charles S. Sherrington (1906): entendió las sinapsis reflejas: excitatorias / inhibitorias
John C. Eccles: descubrió el mecanismo iónico a través del cual las neuronas generan excitación e inhibición
3) Hans Berger publica sus hallazgos sobre el primer electroencefalograma humano – 1929
4) BF Skinner: publica El comportamiento de los organismos que describe el condicionamiento operante (1938)
5) Kenneth Cole: desarrolla la pinza de voltaje- 1949
Instituto Nacional de Salud Mental, USA fue establecido.
Donald Olding Hebb publica La organización del comportamiento: una teoría neuropsicológica – 1949
6) Brenda Milner habla sobre la paciente HM que sufre pérdida de memoria de la cirugía del hipocampo, 1953
7) Desarrollo del sistema nervioso: (1956)
- Organizadores (factor de crecimiento de fibroblastos)
- Genes implicados en los circuitos neuronales.
- Control de la supervivencia neural.
- Factor De Crecimiento Nervioso – Rita Levi Montalcini
- Apoptosis – Robert Horvitz
- Factores moleculares en la orientación de los axones.
Rita Levi Montalcini Robert Horvitz
8) W. Penfield ideó motor y homúnculo sensorial – 1957
9) Alan Lloyd Hodgkin, Andrew Fielding Huxley y John Carew Eccles, compartieron el Premio Nobel por el trabajo sobre los mecanismos de la membrana de la célula neuronal del calamar gigante – 1963
10) Julius Axelrod, Bernard Katz y Ulf Svante von Euler comparten el Premio Nobel por su trabajo en neurotransmisores – 1970
* Tampoco hay que olvidar la contribución de Otto Loewi para el descubrimiento de la acetilcolina como neurotransmisor en 1920-21.
11) Timothy Bliss y Terje Lomo describen la potenciación a largo plazo : 1973:
12) Primer escáner de tomografía por emisión de positrones (PET) desarrollado – 1974
La primera tecnología de imágenes cerebrales funcionales, la PET, podría usarse de manera efectiva para evaluar qué áreas del cerebro estaban activas durante varios procesos mentales en lugar de observar la estructura del cerebro a través de la TC convencional.
13) Técnica de Abrazadera de Parche- 1976:
Este descubrimiento hizo posible registrar las corrientes de las moléculas de un solo canal iónico por primera vez, lo que mejoró la comprensión de la participación de los canales en procesos celulares fundamentales como los potenciales de acción y la actividad nerviosa.
14) Roger Wolcott Sperry recibió los hemisferios cerebrales por funciones del Premio Nobel – 1981
15) Giacomo Rizzolatti describe las neuronas espejo en el área F5 de la corteza premotora de mono-1992
fMRI Technique- 1992:
Tres estudios en 1992 fueron los primeros en explorar el uso de contraste dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD, por sus siglas en inglés) en humanos. Kenneth Kwong y sus colegas, utilizaron una secuencia de imagen eco planar con eco de gradiente (EPI) en una intensidad de campo magnético de 1.5 T para estudiar la activación en la corteza visual. Ogawa y otros realizaron el estudio utilizando un campo superior (4.0 T) y mostraron que la señal BOLD dependía de la pérdida de magnetización T2 *.
16) Arvid Carlsson, Paul Greengard y Eric Kandel comparten el Premio Nobel por sus descubrimientos sobre la transducción de señales en el sistema nervioso-2000:
- Arvid Carlsson: Dopamina , un neurotransmisor importante en la fisiopatología del Parkinson.
- Paul Greengard ha demostrado cómo la dopamina y varios otros transmisores químicos ejercen sus efectos en las células nerviosas.
- Eric Kandel: Una descripción esquemática de cómo los cambios moleculares en una sinapsis pueden producir ” memoria a corto plazo ” y ” memoria a largo plazo ” en la babosa marina, Aplysia.
17) El Proyecto Cerebro Azul – 2005:
Este proyecto es un intento de crear un cerebro sintético mediante la ingeniería inversa de los circuitos cerebrales de los mamíferos . El objetivo del proyecto, fundado por el Instituto Brain and Mind de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) en Suiza, es estudiar los principios arquitectónicos y funcionales del cerebro.
18) Optogenética – Controlando el cerebro con luz:
Es una técnica biológica que implica el uso de la luz para controlar las neuronas en el tejido vivo, que se han modificado genéticamente para expresar canales iónicos sensibles a la luz. Es un método de neuromodulación empleado en neurociencia que utiliza una combinación de técnicas de óptica y genética para controlar y monitorear las actividades de neuronas individuales en tejidos vivos, incluso dentro de animales que se mueven libremente, y para medir con precisión los efectos de esas manipulaciones en la vida real. hora.
19) “Encienda el interruptor, y las ratas recuerdan. Apáguelo, y las ratas olvidan – Una prótesis neuronal cortical para restaurar y mejorar la memoria – 2011:
Ingenieros biomédicos de la Universidad de Wake Forest y de la Universidad del Sur de California, analizan y duplican el mecanismo neuronal de aprendizaje en ratas. Usando un sistema electrónico que duplica las señales neurales asociadas con la memoria, lograron replicar la función cerebral en ratas asociadas con el comportamiento aprendido a largo plazo, incluso cuando las ratas habían sido drogadas para olvidar .
20) El presidente de los Estados Unidos, Barack Obama, anuncia la investigación sobre el cerebro a través del avance de las innovadoras neurotecnologías (BRAIN), 2013
21) John O’Keefe, Edvard Moser y May-Britt Moser comparten el Premio Nobel por sus descubrimientos sobre células que constituyen un sistema de posicionamiento en el cerebro-2014:
22) Sonogenética – 2015:
El equipo de científicos dirigido por el Prof. Sreekanth Chalasani del Instituto Salk ha criado gusanos con sistemas nerviosos genéticamente modificados que pueden ser controlados por ráfagas de ondas sonoras.
Edición 1:
23) Monos “conduciendo” a las sillas de ruedas usando solo sus PENSAMIENTOS: Los primates son filmados controlando sillas usando electrodos cerebrales – 2016:
Los neurocientíficos de la Universidad de Duke han desarrollado una ” interfaz inalámbrica cerebro-máquina” o IMC , que permite a un mono controlar una silla de ruedas robótica (ilustrado arriba). Esto permitió a los expertos registrar la actividad de sus neuronas corticales premotoras y sensoriomotoras, dos regiones del cerebro involucradas en el movimiento y la sensación. El Dr. Miguel Nicholelis cree que el experimento dará esperanza a las personas con discapacidades que han perdido la mayoría del control muscular y la movilidad debido a la cuadriplejia o ALS .
Los avances en la tecnología de imágenes, la genética, la química cerebral y la computación son perspectivas prometedoras sobre el funcionamiento de la mente y las enfermedades mentales. En los próximos 100 años, podemos anticipar un futuro en el que tendremos curas para la mayoría de las enfermedades cerebrales como el Alzheimer, el Parkinson y la esquizofrenia . Podemos prever que el futuro de la neurociencia se centre principalmente en la medicina personalizada . La investigación se centrará en mejorar los tratamientos para que podamos detener la enfermedad antes de que comience. Podemos imaginar un futuro en el que estemos investigando y enseñando inoculaciones contra enfermedades cerebrales que se adaptarán a nuestros genes y ambiente individuales.
A diferencia de poner a un hombre en la luna, donde sabíamos exactamente dónde estaba el objetivo y el problema era en gran parte un problema de ingeniería, entender el cerebro es una serie de problemas de ingeniería y una serie de entendimientos imaginativos, intelectualmente creativos, y requerirá la Coordinación de la creatividad en todas las disciplinas científicas que conocemos.