신경물리학

Neurophysics

신경물리학(또는 신경생물물리학)은 신경계에 대한 정보를 얻기 위한 물리적 방법의 개발과 사용을 다루는 생물물리학 분야이다.신경물리학은 물리학을 사용하고 신경과학을 더 잘 이해하기 위해 그것을 다른 신경과학과 결합하는 학문 간 과학이다.사용되는 방법에는 이론 및 계산 접근법뿐만 아니라 주로 전기, 기계 또는 유체 특성을 연구하기 위한 EEG와[1] 같은 실험 생물물리학 및 기타 물리적 측정 기법이 포함된다."신경물리학"이라는 용어는 "신경"과 "물리학"의 합성어이다.

다른 예들 중에서, 크래머-모얄 확장을[2] 이용한 뉴런의 이소성 활동 전위의 이론화와 쌍극자[1] 근사를 사용한 EEG 동안 측정된 물리적 현상의 설명은 신경 활동을 더 잘 이해하기 위해 신경 물리학을 사용한다.

녹음 기술

물리적인 현상을 이용하여 뇌의 활동을 기록하는 오래된 기술은 이미 연구와 의학에 널리 퍼져있다.뇌파촬영(EEG)은 뇌 내부의 전기 활동을 측정하기 위해 전기생리학(Electrophysiology)을 사용합니다.Hans [3]Berger가 1924년 처음으로 인간의 뇌 전기 활동을 기록한 이 기술은 비침습적이며 뇌 활동을 기록하기 위해 환자의 두피 위에 놓인 전극을 사용합니다.전기피질촬영(ECoG)은 대뇌피질에 직접 전기활동을 기록하기 위해 개두술이 필요하다.

최근 수십 년 동안, 물리학자들은 뇌와 뇌의 활동을 촬영하기 위한 기술과 장치를 생각해냈다.1990년 [4]오가와 세이지가 발견한 기능성 자기공명영상(fMRI) 기술은 뇌 내부의 혈류 변화를 보여준다.기존의 의학영상기술인 자기공명영상(MRI)과 신경활동과 뇌혈류와의 연관성에 기초해 제어된 자극에 의해 자극되었을 때의 뇌활동을 연구할 수 있도록 한다.또 다른 기술인 2개의 광자 현미경 (2P)은 윈프리드 덴크 (2015년[5] 뇌상 수상)에 의해 발명되었다.존 H. 스트릭러와 와트 W. 1990년 코넬 [6]대학의 웹은 형광 단백질과 염료를 사용하여 뇌세포를 촬영했습니다.이 기술은 1931년 Maria Goeppert-Mayer에 의해 처음 이론화된 2광자 흡수를 레이저와 결합합니다.오늘날, 이 기술은 연구에 널리 사용되며 종종 특정 유형의 뉴런의 행동을 연구하기 위해 유전 공학과 결합된다.

의식의 이론

의식은 여전히 알려지지 않은 메커니즘이며 이론가들은 그 메커니즘을 설명하는 물리적 가설을 아직 내놓지 못했다.어떤 이론들은 의식이 [7]뇌 활동 중에 유발되는 활동 전위에 의해 생성된 뇌 전기 접합 영역의 교란으로 설명될 수 있다는 생각에 의존한다.이 이론들은 의식의 전자기 이론이라고 불린다.또 다른 가설 집단은 의식은 고전적인 역학으로 설명될 수 없고 양자역학 및 그 현상으로 설명될 수 있다는 것을 시사한다.이 가설들은 양자 마인드의 개념으로 분류되며 유진 위그너에 의해 처음 소개되었다.

신경 물리학 연구소

어워드

신경학 및 관련 분야에 기여한 신경물리학자들에게 상을 주는 상 중 가장 주목할 만한 상은 "뇌의 후생학적 조절을 지도화하고 이해하며 레트 증후군을 일으키는 유전자를 밝혀낸 것"으로 마지막 수상자인 아드리안 버드와 후다 조비이다.[8]신경물리학자에게 수여할 수 있는 다른 가장 적절한 상은 신경과학 분야의 NAS상, 카블리상, 그리고 어느 정도 노벨 생리의학상입니다.1991년 패치 클램프로 네허와 사크만과 같이 신경계를 더 잘 이해하는데 기여한 기술을 개발한 과학자들에게 노벨상이 수여되었고 2003년에는 자기공명영상(MRI)에 대한 연구로 라우터버와 맨스필드에게도 노벨상이 수여되었다는 것을 알 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

책들

  • Wulfram Gerstner와 Werner M. Kistler, 스파이킹 뉴런 모델, 단일 뉴런, 인구, 플라스틱 대학, 케임브리지 대학 출판부(2002) ISBN0-521-89079-9ISBN0-521-81384-0
  • Alwyn Scott, 신경과학: 수학 입문서, Birkhaeuser (2002) ISBN 0-387-95403-1
  • Graben, Peter; Zhou, Changsong; Thiel, Marco; Kurths, Jürgen (2008), "Foundations of Neurophysics", Lectures in Supercomputational Neurosciences, Berlin, Heidelberg: Springer, pp. 3–48, Bibcode:2008lsn..book.....G, doi:10.1007/978-3-540-73159-7, ISBN 978-3-540-73159-7

레퍼런스

  1. ^ a b Nunez, Michael; Nunez, Paul; Srinivasan, Ramesh (2016-01-01), Electroencephalography (EEG): neurophysics, experimental methods, and signal processing, pp. 175–197, ISBN 9781482220971, retrieved 2018-06-30
  2. ^ Frank, T. D. (2007-01-08). "Kramers–Moyal expansion for stochastic differential equations with single and multiple delays: Applications to financial physics and neurophysics". Physics Letters A. 360 (4): 552–562. Bibcode:2007PhLA..360..552F. doi:10.1016/j.physleta.2006.08.062. ISSN 0375-9601.
  3. ^ Haas, L (2003). "Hans Berger (1873–1941), Richard Caton (1842–1926), and electroencephalography". Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 74 (1): 9. doi:10.1136/jnnp.74.1.9. ISSN 0022-3050. PMC 1738204. PMID 12486257.
  4. ^ Ogawa, S.; Lee, T. M.; Nayak, A. S.; Glynn, P. (1990). "Oxygenation-sensitive contrast in magnetic resonance image of rodent brain at high magnetic fields". Magnetic Resonance in Medicine. 14 (1): 68–78. doi:10.1002/mrm.1910140108. ISSN 0740-3194. PMID 2161986. S2CID 12379024.
  5. ^ "Nokia Bell Labs: Neurophysics Research". www.bell-labs.com. Retrieved 2020-11-16.
  6. ^ Denk, W.; Strickler, J.; Webb, W. (1990). "Two-photon laser scanning fluorescence microscopy". Science. 248 (4951): 73–76. Bibcode:1990Sci...248...73D. doi:10.1126/SCIENCE.2321027. PMID 2321027. S2CID 18431535.
  7. ^ McFadden, J. (2013-01-01). "The CEMI Field Theory Closing the Loop". Journal of Consciousness Studies: Controversies in Science and the Humanities. 20 (1–2): 153–168. ISSN 1355-8250.
  8. ^ "Announcement of The Brain Prize 2020". Lundbeckfonden. Retrieved 2020-10-29.