Нейробиология

Кто и как изучает мозг?
Как устроена нервная
система человека?
МФК «НЕЙРОБИОЛОГИЯ: ОТ КЛЕТКИ К ПОВЕДЕНИЮ»
осенний семестр 2019-2020
Лектор: Напалков Д.А.
доцент кафедры ВНД
Биологического факультета МГУ
http://www.neurobiology.ru/

Античная философия
Гиппократ один из первых говорил о том, что
мозг не только связан с ощущением, как и
большинство специализированных органов
(например, глаза, уши, язык), которые
расположены в голове около мозга, но и также
является местом интеллекта.
Аристотель, однако, считал, что Земля была центром
интеллекта и что мозг регулировал количество тепла,
исходимогоот сердца.

Перерезки ствола мозгаПовреждение среднего мозга
Удаление мозжечкаУдаление головного мозга
Классическая биология

Ками́лло
Го́льджи
Сантьяго Рамон-и-Кахаль
Классическая биология
1906

Высшая нервная деятельность
Высшаянервнаядеятельность–деятельностьвысших
отделовЦНС,обеспечивающая наиболеесовершенное
приспособлениеживотныхичеловекакокружающейсреде.
Осуществляется спомощью образованияусловных
рефлексов.
Высшаянервнаядеятельностьзависитотиндивидуального
опыта,вариабельнауособейданноговида,лабильна.
Предметнаукиовысшейнервнойдеятельности–изучение
механизма формирования условных рефлексов и
функционированиеанализаторов(органовчувств).
1904

Нейробиология — наука,изучающая
устройство,функционирование, развитие,
генетику,биохимию,физиологиюипатологию
нервнойсистемы.Изучение поведения
являетсятакжеразделомнейробиологии.
Изучениечеловеческогомозгаявляется
междисциплинарнойнаукойивключаетвсебя
многоуровнейизучения,отмолекулярногодо
клеточногоуровня,доуровнябольшихсистем,
такихкаккораголовногомозгаилимозжечок.
Нейробиологовнесведущиелюдичастопутают
спсихологами
Википедия.
Нейробиология

Психология
Философия
Физиология
Этология
Кибернетика
Психиатрия
Неврология
Лингвистика
Педагогика
Neuroscience(нейронаука)

С 2009 года по данным Web of Science количество научных
публикацийв области “neuroscience” стало превышать количество
публикаций в физике и химии.
Сегодня в Мире более 600 научных журналов, посвященных мозгу и
его функциям.
По данным “Human Brain Project” в области “neuroscience” накоплено
около 30 миллионов публикаций.
Каждый год публикуется около 250 тысяч новых статей…
По К.В. Анохину 2019
Neuroscience

В 2018 году на конференции
присутствовало >30.000 ученых
из >80 стран
http://www.sfn.org/am2018

Human BrainProject
Цели проекта:
полное воспроизведение работы мозга человека
на суперкомпьютерах, объединение всех
существующих на данный момент знаний о мозге,
создание нейроморфныхкомпьютерных систем.
Бюджет:Европейскийсоюзвыделитнапроект
1миллиардевровтечение10лет.
www.humanbrainproject.eu
Генри Маркрам

Brain Research through AdvancingInnovative Neurotechnologies
Бюджет:ПравительствоСШАвыделилона
проведениепроекта100млн.долларовна2014
год.Предполагается,чтобюджетпроекта
составит300млн.доллароввгодна
протяжении10лет.
Цель проекта:
прокартироватьработу каждого
нейрона мозга человека
The BRAIN Initiative http://www.braininitiative.nih.gov

Программы других стран в области нейронаук:
Japan Brain Project –картирование мозга приматов,
инновационные нейротехнологииисследования мозга,
биомаркерызаболеваний мозга
China Brain Project –фундаментальные основы когнитивных
функций, мозго-подобные интеллектуальные технологии,
моделирование на приматах и ранняя диагностика заболеваний
Korea Brain Project –системные механизмы когнитивных функций
и болезни мозга, нервные сети и нейровизуализация
Brain Canada –увеличение финансирования исследований мозга,
сотрудничество в области болезней мозга

К. В. Анохин, лекция «Мозг: итоги 2018 года»:
https://www.youtube.com/watch?v=4WxIPDT5ea4
MAIN problem: Mind -brAINproblem

Как работает мозг?
Основной вопрос нашего курса:

-Как устроена нервная система человека?
-Почему у нас два полушария и какие функции они выполняют?
-Как работает нервная клетка?
-Какими методами изучают работу нервной системы и поведение?
-Что нам известно о поведении животных?
-Как психотропные препараты влияют на поведение животных?
-Как мы запоминаем поступающую информацию?
-Что такое сон?
-Почему человек может говорить и есть ли способности к языку у животных?
Что делает мозг?
Основные вопросы нашего курса:

Очень краткий обзор
физиологии нервной системы

В чем смысл жизни?

Нервная система — целостная
морфологическая и функциональная
совокупностьнервных структур,которая
совместно с эндокринной системой
обеспечивает взаимосвязанную регуляцию
деятельностивсехсистеморганизмаиреакцию
наизменениеусловийвнутреннейивнешней
среды.
Нервнаясистемадействуеткакинтегративная
система, связывая в одно целое
чувствительность,двигательнуюактивностьи
работу других регуляторных систем
(эндокриннойииммунной).
Нервная система

Функции нервной системы:
1. Функциональная интеграция организма как
единого целого. Регуляция взаимодействия
отдельных частей организма. Поддержание
гомеостаза.
2. Приспособление организма к меняющимся
условиям внешней среды. Ответы на
раздражители внешней среды. Поведение. В
том числе и поведение, направленное на
продолжение рода.
Нервная система

Нервная ткань
Включаетнервныеклетки-нейроны,выполняющие
специфическиедлянервнойсистемыфункции,инейроглию,
играющую вспомогательную роль. Эктодермального
происхождения.
Глиальные клеткивыполняют опорную,трофическую,
защитнуюиразграничительнуюфункциипоотношениюк
нервнымклеткам.Глиальныхклетокпримернов10разбольше,
чемнервных.Делятсявтечениевсейжизни.
Астроциты–одинизвидовглиальныхклеток.Участвуютв
созданииГЭБ,которыйрегулируетпоступлениевеществв
ЦНС.Участвуютврегуляцииводно-солевогообмена,главным
образом,водного.
Шванновскиеклеткиобразуютоболочкивокруготростков
нервныхклеток.
астроциты

Строение нейрона
А –униполярные
Б –биполярные
В –псевдоуниполярные
Г –мультиполярные

Что делает нейрон?
http://www.mun.ca/biology/

Генерация нервного импульса
1963
Sir Alan Hodgkin and
Sir Andrew Huxley

Проведение и передача нервного импульса
Проведение нервного
импульса по
миелинизированному
аксону

Рефлекторная дуга
Нейроны бывают:
-чувствительные
-двигательные
-вставочные