నాడీ విజ్ఞానం

This article is about శాస్త్రీయ రంగం గురించి. For జర్నల్స్ గురించి, see Behavioral Neuroscience (journal). For మరియు, see Biological Psychology (journal).

నాడీ విజ్ఞానం - ప్రవర్తన (Behavioral neuroscience) అనేది విజ్ఞాన శాస్త్రంలోని ఒక ముఖ్యమైన విభాగం. దీనిని సాధారణంగా జీవ మనస్తత్వశాస్త్రం (biological psychology), బయో సైకాలజీ (biopsychology) లేదా సైకో బయాలజీ (psychobiology) అని కూడా పిలుస్తారు. మనుషులు, జంతువులు చేసే పనులను, వారి ప్రవర్తనను మన మెదడు, నాడీ వ్యవస్థ ఎలా నియంత్రిస్తాయో ఈ రంగం వివరిస్తుంది. ఇది మనస్తత్వశాస్త్రం (psychology), జీవశాస్త్రం (biology) అనే రెండు ప్రధాన రంగాలను కలిపి అధ్యయనం చేస్తుంది. మన శరీరంలో జరిగే భౌతిక మార్పులు మన ఆలోచనలు, భావాలు, ప్రవర్తనలకు ఎలా కారణమవుతాయో తెలుసుకోవడమే ఈ శాస్త్రవేత్తల ప్రధాన లక్ష్యం.

ఈ రంగం చాలా పెద్దది. ఇది మన పుట్టుకకు కారణమయ్యే జన్యుశాస్త్రం (genetics) గురించి, మెదడు ఎలా పెరుగుతుంది అనే విషయం గురించి, మన భావాలను మార్చే హార్మోన్లు (hormones) ఎలా పనిచేస్తాయో చర్చిస్తుంది. అంతేకాకుండా, రకరకాల మందులు మెదడుపై ఎలాంటి ప్రభావం చూపుతాయో కూడా ఇది వివరిస్తుంది. మనం కొత్త విషయాలను ఎలా నేర్చుకుంటాం (లెర్నింగ్), విషయాలను ఎలా గుర్తుంచుకుంటాం (మెమరీ) వంటి ప్రాథమిక విషయాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ శాస్త్రం సహాయపడుతుంది. దీనితో పాటు భావోద్వేగాలు, మానసిక అనారోగ్యం వంటి క్లిష్టమైన విషయాలను కూడా ఇది లోతుగా వివరిస్తుంది.

చరిత్ర

మెదడు, ప్రవర్తన మధ్య ఉన్న సంబంధం గురించి తెలుసుకోవాలనే ఆసక్తి మనుషులకు చాలా కాలంగా ఉంది. ఇది మొదట శాస్త్రం, తత్వశాస్త్రం (philosophy) కలయికగా ప్రారంభమైంది.

ప్రారంభ ఆలోచనలు

క్రీస్తుపూర్వం 1700 కాలం నుండే ప్రజలకు మనస్సు గురించి తెలుసుకోవాలనే కుతూహలం ఉండేది. ఆ కాలంలో "మనస్సు-శరీర సమస్య" (mind-body problem) అనే ఒక పెద్ద చర్చ జరిగేది. మనస్సు, శరీరం రెండూ ఒకటేనా లేక వేర్వేరా అనేదే ఈ చర్చ సారాంశం.

ప్రముఖ ఆలోచనాపరులు దీనిపై భిన్నమైన అభిప్రాయాలను కలిగి ఉండేవారు:

ప్లేటో (Plato) మన ఆలోచనలన్నీ మెదడులోనే పుడతాయని నమ్మాడు.

అరిస్టాటిల్ (Aristotle) మెదడు కేవలం గుండెను చల్లబరిచే ఒక సాధనం మాత్రమేనని భావించాడు. అతని ప్రకారం భావోద్వేగాలన్నీ గుండెలోనే ఉంటాయి.

రెనే డెస్కార్టెస్ (René Descartes) మెదడులోని పీనియల్ గ్రంథి (pineal gland) వద్ద మనస్సు, శరీరం కలుస్తాయని చెప్పాడు. శరీరంలోని ద్రవాలు కదలడం వల్లే మనకు అసంకల్పిత ప్రతీకార చర్యలు (reflexes) కలుగుతాయని అతను భావించాడు.

ఒక శాస్త్రంగా

18వ, 19వ శతాబ్దాలలో శరీర ధర్మశాస్త్రం (physiology) అంటే జీవుల శరీర భాగాలు ఎలా పనిచేస్తాయో చదివే శాస్త్రం బాగా అభివృద్ధి చెందింది. క్లాడ్ బెర్నార్డ్, చార్లెస్ బెల్, విలియం హార్వే వంటి శాస్త్రవేత్తలు జీవుల మీద ప్రయోగాలు చేయడం ద్వారా శరీరం గురించి ఎన్నో విషయాలు తెలుసుకోవచ్చని నిరూపించారు.

1890లో విలియం జేమ్స్ The Principles of Psychology అనే ఒక ప్రసిద్ధ పుస్తకాన్ని రాశాడు. మనస్తత్వశాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవాలంటే మొదట జీవశాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవాలని అతను వాదించాడు. తర్వాత, 1914లో నైట్ డన్లాప్ (Knight Dunlap) "సైకో బయాలజీ" అనే పదాన్ని ఆధునిక అర్థంలో ఉపయోగించాడు. మనస్సు, శరీరం కలిసి ఎలా పనిచేస్తాయో పరిశోధనలు పంచుకోవడానికి అతను ఒక పత్రికను కూడా ప్రారంభించాడు.

1907 నాటి మానవ మెదడు చిత్రం.

ముఖ్యమైన వ్యక్తులు

ఈ రంగం ఎదగడానికి చాలా మంది కృషి చేశారు. సోలమన్ కార్టర్ ఫుల్లర్ మొదటి ఆఫ్రికన్ అమెరికన్ మానసిక వైద్యుడు (psychiatrist). ఆయన 1900ల ప్రారంభంలో అల్జీమర్స్ వ్యాధిపై ముఖ్యమైన పరిశోధనలు చేశాడు. మెదడులో వచ్చే మార్పుల వల్ల మతిమరుపు (dementia) ఎలా వస్తుందో తెలుసుకోవడానికి ఆయన అలోయిస్ అల్జీమర్ అనే శాస్త్రవేత్తతో కలిసి పనిచేశాడు.

1971లో "సొసైటీ ఫర్ న్యూరోసైన్స్" అనే సంస్థ ఏర్పడింది. ఇది వివిధ రంగాల శాస్త్రవేత్తలను ఒకచోటకు చేర్చి నాడీ వ్యవస్థపై ఉమ్మడిగా పరిశోధనలు చేసేలా ప్రోత్సహించింది.

శాస్త్రవేత్తలు మెదడును ఎలా అధ్యయనం చేస్తారు?

మెదడు ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు రకరకాల పద్ధతులను వాడుతుంటారు. మెదడులో చిన్న మార్పులు చేసినప్పుడు ప్రవర్తనలో ఎలాంటి మార్పులు వస్తాయో వారు గమనిస్తారు.

మెదడు పనితీరును తగ్గించడం

మెదడులోని ఒక భాగం పనిచేయకుండా ఆపివేసి, దాని వల్ల కలిగే ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడాన్ని లీషన్ (lesion) అంటారు. ఇవి కొన్ని రకాలు:

శస్త్రచికిత్స ద్వారా లీషన్స్: మెదడులోని ఒక చిన్న భాగాన్ని ఆపరేషన్ చేసి తీసివేయడం.

రసాయన లీషన్స్: కొన్ని ప్రత్యేక రసాయనాలను వాడి మెదడులోని నిర్దిష్ట కణాలను ఆపివేయడం.

తాత్కాలిక లీషన్స్: మెదడులోని ఒక భాగాన్ని చల్లబరచడం ద్వారా లేదా మందులు వాడటం ద్వారా కొద్దిసేపు దాని పనితీరును నిలిపివేయడం.

Transcranial magnetic stimulation (TMS): ఆపరేషన్ అవసరం లేకుండా తల పైభాగం నుండి అయస్కాంతాలను ఉపయోగించి మెదడు పనితీరులో మార్పులు తీసుకురావడం.

మెదడు పనితీరును పెంచడం

శాస్త్రవేత్తలు మెదడులోని కొన్ని భాగాలను మరింత చురుగ్గా కూడా చేయగలరు.

విద్యుత్ ప్రేరణ: చాలా తక్కువ మొత్తంలో విద్యుత్ వాడి నాడీ కణాలను (neurons) ఉత్తేజితం చేయడం.

Psychopharmacology: మెదడు సంకేతాలు పంపే విధానాన్ని మార్చే మందులు లేదా డ్రగ్స్ ఇవ్వడం.

Optogenetics: కాంతిని ఉపయోగించి కొన్ని ప్రత్యేక మెదడు కణాలను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేసే ఒక కొత్త సాంకేతికత.

మెదడులో జరిగిన గాయం లేదా లీషన్‌ను చూపే చిత్రం.

మెదడు కార్యకలాపాలను కొలవడం

కొన్నిసార్లు శాస్త్రవేత్తలు మెదడు చేసే పనులను కేవలం గమనిస్తారు.

fMRI: మెదడులోని ఏ భాగాలు ఎక్కువ రక్తాన్ని వాడుకుంటున్నాయో ఈ యంత్రం చూపిస్తుంది. దీని ద్వారా ఏ భాగాలు "బిజీగా" ఉన్నాయో తెలుస్తుంది.

EEG: తల పైన సెన్సార్లను ఉంచి మెదడులోని విద్యుత్ తరంగాలను కొలవడం.

PET స్కాన్లు: మెదడులో జరిగే రసాయన మార్పులను చూడటానికి చాలా తక్కువ మోతాదులో రేడియోధార్మిక పదార్థాలను వాడటం.

ముఖ్యమైన పరిశోధనా అంశాలు

ప్రవర్తనా నాడీ విజ్ఞానం మన జీవితంలోని ఎన్నో అంశాలను స్పృశిస్తుంది. మనుషుల మెదడుపై నేరుగా ప్రయోగాలు చేయడం కష్టం కాబట్టి, శాస్త్రవేత్తలు తరచుగా ఎలుక, కోతుల వంటి జంతువులపై పరిశోధనలు చేస్తారు. ఈ జంతువుల మెదడు పనితీరు మనుషుల మెదడును పోలి ఉంటుందని వారు భావిస్తారు.

స్పర్శ , గ్రహణశక్తి

మనం ప్రపంచాన్ని ఎలా చూస్తాం, ఎలా వింటాం, ఎలా స్పర్శిస్తాం అనే దానిపై ఇక్కడ పరిశోధన జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, వయసు పైబడిన వారిలో చెవుడు రావడం వల్ల వారి జ్ఞాపకశక్తి, ఆలోచనా విధానం ఎలా దెబ్బతింటుందో పరిశోధకులు అధ్యయనం చేస్తారు.

అభ్యాసం, జ్ఞాపకశక్తి

కొత్త విషయాలను గుర్తుంచుకోవడానికి మెదడులోని ఏ భాగాలు సహాయపడతాయో శాస్త్రవేత్తలు గమనిస్తారు. మనం ఏదైనా కొత్త విషయం నేర్చుకున్నప్పుడు సినాప్స్ (synapses) అంటే మెదడు కణాల మధ్య ఉండే ఖాళీలలో ఎలాంటి మార్పులు వస్తాయో వారు పరిశీలిస్తారు.

ఒత్తిడి

ఒత్తిడి అనేది నేటి కాలంలో ఒక ముఖ్యమైన అంశం. ప్రమాదకర పరిస్థితుల్లో మెదడు ఎలా స్పందిస్తుందో పరిశోధకులు వివరిస్తారు. హఠాత్తుగా వచ్చే ఒత్తిడి (acute stress), ఎక్కువ కాలం ఉండే ఒత్తిడి (chronic stress) మెదడును ఎలా మారుస్తాయో వారు చూస్తారు. దీనివల్ల ఆందోళన (anxiety) వంటి సమస్యలకు చికిత్స చేయడం సులభమవుతుంది.

మానసిక ఆరోగ్యం, రుగ్మతలు

ఈ శాస్త్రం అనేక ఆరోగ్య సమస్యలను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది:

పార్కిన్సన్ వ్యాధి: దీనివల్ల మనుషులకు నడవడం, మాట్లాడటం కష్టమవుతుంది.

అల్జీమర్స్ వ్యాధి: ఇది మనుషుల జ్ఞాపకశక్తిని పూర్తిగా తుడిచివేస్తుంది.

డిప్రెషన్: చాలా కాలం పాటు తీవ్రమైన బాధలో ఉండే మానసిక స్థితి.

స్క్రిజోఫ్రెనియా: లేనివి ఉన్నట్లు అనిపించడం, వింత శబ్దాలు వినబడటం వంటి సమస్యలు.

ఆటిజం: ఇతరులతో మాట్లాడటం, కలవడంలో ఇబ్బందులు పడే స్థితి.

మత్తు పదార్థాల దుర్వినియోగం: మెదడు ఎందుకు మత్తు పదార్థాలకు లేదా మద్యం కు బానిస అవుతుందో అధ్యయనం చేయడం.

వ్యసనాలకు లోనైన వారి మెదడు సాధారణ వ్యక్తుల కంటే ఎలా భిన్నంగా ఉంటుందో PET స్కాన్లు చూపిస్తాయి.

ఇతర రంగాలతో సంబంధం

ప్రవర్తనా నాడీ విజ్ఞానం ఒంటరిగా పనిచేయదు. ఇది కింది రంగాలతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది:

Comparative psychology: వివిధ జంతువుల ప్రవర్తనలను పోల్చి చూడటం.

పరిణామ జీవశాస్త్రం (Evolutionary biology): లక్షల సంవత్సరాలుగా మెదడు ఎలా మారుతూ వచ్చిందో పరిశీలించడం.

Neuropsychology: మెదడు గాయాలు లేదా వ్యాధుల బారిన పడిన వారికి సహాయం చేయడం.

అవార్డులు- నోబెల్ బహుమతులు

ఈ రంగంలో కృషి చేసిన చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు నోబెల్ బహుమతి పొందారు. వారిలో కొందరు:

చార్లెస్ షెరింగ్టన్ (1932): నాడీ కణాలు (neurons) ఎలా పనిచేస్తాయో వివరించినందుకు.

రోజర్ డబ్ల్యు. స్పెర్రీ (1981): మెదడులోని రెండు భాగాల (ఎడమ, కుడి) పనితీరును అధ్యయనం చేసినందుకు.

ఎరిక్ కాండెల్ (2000): మెదడు జ్ఞాపకాలను ఎలా భద్రపరుస్తుందో కనుగొన్నందుకు.

జాన్ ఓ కీఫ్, మే-బ్రిట్ మోజర్, ఎడ్వర్డ్ మోజర్ (2014): మనం ఎక్కడ ఉన్నామో తెలుసుకోవడానికి మెదడులో ఉండే "GPS" వ్యవస్థను కనుగొన్నందుకు.

సారాంశం

ప్రవర్తనా నాడీ విజ్ఞానం ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రంలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. భౌతికమైన మెదడును అధ్యయనం చేయడం ద్వారా మనుషులు ఎందుకు అలా ప్రవర్తిస్తారో మనం తెలుసుకోవచ్చు. ఇది "మనస్సు" కు "శరీరం" కు మధ్య ఒక వారధిలా పనిచేస్తుంది. సాంకేతికత పెరిగేకొద్దీ, మెదడు వ్యాధులకు మెరుగైన చికిత్సలు కనుగొనడానికి, మానవ అనుభవాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది మరింత సహాయపడుతుంది.