Кіріспе

Ешқайсысы Ежелгі Мысырдағы мумификациядан бастап 18 ғасырдағы "глобулалар" мен нейрондар туралы ғылыми зерттеулерге дейін, тарихтың алғашқы кезеңдерінде нейробиологиялық тәжірибе бар екендігіне дәлел бар. Ертедегі өркениеттердің адам миы туралы білім алуға жеткілікті құралдары болмаған. Сондықтан олардың ақыл-ойының ішкі жұмысына қатысты болжамдары дұрыс емес еді. Мидың қызметі туралы алғашқы көзқарастар оны "басқаша толтыру" түріне қарастырды. Ежелгі Мысырда, Орта патшалық кезеңінің соңында, мумификацияға дайындық барысында миды үнемі алып тастайтын, өйткені ол ақыл-ойдың ордасы деп саналатын жүрек еді. Геродоттың айтуынша, мумификацияның алғашқы кезеңінде: "Ең жақсы әдіс - мидың мүмкіндігінше көп бөлігін темір ілгекпен алу, ал ілгек жете алмайтын жеріне дәрі-дәрмек қоспасы қосылады". Келесі бес мың жыл ішінде бұл көзқарас кері бұрылды; ми ақыл-ойының орыны болып табылады, дегенмен оның тұрмыстық нұсқалары "бір нәрсені жадынан жаттап алу" сияқты қалып отыр.

Ежелгі дәуір

Ми туралы ең алғашқы мәлімет біздің заманымыздан бұрын 17 ғасырда жазылған Эдвин Смит хирургиялық папирусында кездеседі. Бұл папируста сегіз рет кездесетін ми деген иероглиф, екі науқастың бас жарақаттанған, бас сүйегінің сынықтары көп болған, ауру белгілерін, диагнозын және болжамын сипаттайды. Папирус авторларының (жауынгерлік хирург) бағалауы ежелгі мысырлықтардың бас жарақаттарының әсерін анық білмейтінін көрсетеді. Симптомдары жақсы жазылған және егжей-тегжейлі болғанымен, медициналық прецеденттің жоқтығы анық. Бұл үзінді авторы "жасырын мидың соғуы" туралы айтады және мидың бетін мыс шлагының толқындық бетіне теңеді (бұл шынымен де гиральдық сулькалық үлгіге ие). Жарақаттың жақтылығы симптомның жақтылығына байланысты болды және бас жарақаттан кейін афазия ("оның саған сөйлемеуі") және ұстамалар ("оның қатты дірілдеуі") сипатталды. Ежелгі өркениеттердің адам миын бақылауы оның негізгі механизмін және бас сүйегінің қауіпсіздігін салыстырмалы түрде түсінуді ғана көрсетеді. Сонымен қатар, адам анатомиясына қатысты жалпы медициналық тәжірибе мифтер мен ырымдарға негізделгенін ескерсек, майдан хирургтарының ойлары эмпирикалық және логикалық дедукция мен қарапайым байқауға негізделген сияқты. Ежелгі Грецияда миға қызығушылық көзді сезіне отырып, миды көрумен байланыстырған Алкмаонның еңбегімен басталды. Сонымен қатар ол жүрек емес, ми денені басқаратын мүше (стоиктер гегемоникон деп атайды) және сезім мүшелері миға байланысты деп болжады. Ежелгі дәуірдің беделді тұлғаларының айтуынша, Алкмаон мидың сезімдерді синтездеу қабілеті оны естеліктер мен ойлардың орнына айналдыратынына сенген. Гелленизм дәуірінде Александриялық Герофил мен Эрасистрат адам денесін сезімталдырып зерттеумен айналысты, бұл мидың басымдылығына дәлел болды. Олар ми мен мишақтың айырмашылығын растады, сонымен қатар қарыншалар мен қатты материяны анықтады. Олардың еңбектері қазір жоғалып кетті, ал біз олардың жетістіктері туралы көбінесе екінші деңгейлі көздерден білеміз. Олардың кейбір жаңалықтарын мың жыл өткен соң ғана қайтадан табуға тура келді. Парсы елінде Авиценна (Ибн Сина) бас сүйегінің сынуы және оның хирургиялық емделу жолдары туралы егжей-тегжейлі білім берді. Кейбіреулер Авиценнаны қазіргі заманғы медицинаның атасы деп санайды. Ол медицинаға қатысты 40 мақала жазды, оның ең танымалдары - Қаңун, медициналық энциклопедия, ол жүз жылға жуық уақыт бойы университеттерде негізгі болып табылады. Ол сондай-ақ ұйқысыздық, мания, галлюцинациялар, түстер, деменция, эпилепсия, инсульт, паралич, жүрек айнуы, меланхолия және діріл секілді құбылыстарды түсіндірді. Ол сондай-ақ шизофренияға ұқсас жағдайды сипаттады, оны ол Junun Mufrit деп атады, оған қобалжыу, мінез-құлық және ұйқының бұзылуы, сұрақтарға дұрыс жауап бермеу және кейде сөйлей алмау тән. Авиценна сонымен қатар мишашық құрттарын, ол құрттар деп атады, және құйрықты ядроны тапты. Екі термин де әлі күнге дейін нейроанатомияда қолданылады. Сонымен қатар ол ақыл-ой тапшылығын мидың ортаңғы қарыншасы немесе алдыңғы жағындағы тапшылықтармен байланыстырған алғашқы адам болды. Орта ғасырлардағы мұсылман әлемінде белсенді қызмет атқарған Абулькасис, Аверро, Авензуар және Маймонид те миға қатысты бірқатар медициналық проблемаларды сипаттады. 13-14 ғасырлар аралығында Еуропадағы алғашқы анатомиялық оқулықтарды, оның ішінде ми туралы сипаттамаларды Мондино де Луцци мен Гвидо да Вигевано жазды.

Қайта өрлеу дәуірі

Андреас Везалийдің адам өлекселері туралы еңбегі Галеннің анатомияға деген көзқарасына қайшы келеді. Везалий өзінің дисекциялары кезінде мидың және жалпы жүйке жүйесінің көптеген құрылымдық сипаттамаларын атап өтті. Везалий мидың көп анатомиялық ерекшеліктерін, мысалы, путамен мен корпус каллозумды жазумен қатар, мидың жеті жұп "ми жүйкелерінен" тұратындығын, олардың әрқайсысының арнайы қызметі бар екенін ұсынды. Басқа ғалымдар Везалийдің еңбегін одан әрі дамытып, оның миын өздерінің егжей-тегжейлі сызбаларымен толықтырды.

Ғылыми революция

17 ғасырда Рене Декарт мидың физиологиясын зерттей отырып, мидың ақыл-ойымен қарым-қатынасы мәселесін шешу үшін дуализм теориясын ұсынды. Ол мидың ми-мұралық сұйықтықты айналдыруға жауапты ми механизмдерін жазғаннан кейін мидың денемен өзара әрекеттесетін орны эпифиз безі екенін айтты. Ян Свамердам бүлінген бақаның жамбас бұлшық еттерін ауа өткізбейтін шприцке аз мөлшерде су құйып, ұшында ұнтақтады, ал бұлшық етті жүйкені тітіркендіріп, су деңгейін көтере алмады, керісінше, шатыршы теориясын жоққа шығарып, аз мөлшерде төмендетілді. Жүйке стимуляциясы қозғалысқа әкеледі деген идея, мінез-құлық ынталандыруларға негізделген деген идеяны алға жылжыту арқылы маңызды әсерлерге ие болды. Томас Уиллис жүйке ауруларын емдеу әдістерін әзірлеу үшін ми, жүйке және мінез-құлықты зерттеді. Ол мидың тұқымының, мидың кішкентай бөлігінің, қарыншалардың және мидың жарты шарларының құрылымын егжей-тегжейлі сипаттады.

Қазіргі заман

Электр қуатының жүйкедегі рөлін алғаш рет 18-ші ғасырдың екінші жартысында Луиджи Гальвани, Люция Галеацци Гальвани және Джованни Алдини кескен бақаларда байқаған. 1811 жылы Цезарь Жюльен Жан Легаллои алғаш рет мидың белгілі бір аймағының нақты қызметін анықтады. Ол жануарларды семірту және зақымдану процесінде тыныс алуды зерттеді және тыныс алу орталығын ұзыншақ мида тапты. 1811-1824 жылдар аралығында Чарльз Белл мен Франсуа Магенди омыртқаның ішкі тамырлары қозғалыс импульстерін беретінін және артқы тамырлар сезімталдықты қабылдайтынын (Белл-Магенди заңы) дисекция және вивисекция арқылы анықтады. 1820 жылдары Жан-Пьер Флоренс жануарлардың миына жергілікті зақымдануды жүргізудің тәжірибелік әдісін ашқан, олардың қозғалыс қабілетіне, сезімталдығына және мінез-құлқына әсерін сипаттаған. Ол мидың кесуінен кейін "ерекше және үйлестірілмеген" қозғалыстар пайда болады деген қорытындыға келді". 1843 жылы Карло Маттеуччи мен Эмиль дю Буа Реймонд жүйке талшықтары электр сигналдарын жеткізетінін көрсетті. Герман фон Гельмгольц 1850 жылы бұлардың секундына 24-38 метр жылдамдықпен қозғалатынын өлшеді. 1848 жылы Джон Мартин Харлоу Финес Гейдждің алдыңғы жағын жарылыс кезінде темір таспамен тесіп кеткенін сипаттады. Ол префронтальды қабық пен атқарушы функциялар арасындағы байланысты зерттеді. 1861 жылы Пол Брока Бисере ауруханасында 21 жыл бойы сөйлеу қабілетін жоғалтып, шалдыққан, бірақ түсіну қабілетінен де, ақыл-ойынан да айырылған науқас туралы естіді. Брокка пациенттің мәйітін зерттеп, оның миының сол жарым шарындағы алдыңғы жағында зақымдану бар екенін анықтады. Брок 1865 жылы он екі науқастың өлтіруін тексеруден алынған қорытындыларын жариялады. Оның еңбегі басқаларды мидың басқа да аймақтарын сезім және қозғалыс функцияларымен байланыстыру мақсатында мұқият аутопсия жасауға талпындырды. Францияның тағы бір неврологы Марк Дакс осыған ұқсас байқауларды бір буын бұрын жасаған. Броктың гипотезасын Гюстав Фрич пен Эдуард Хитциг 1870 жылы қозғалыс қабығының электрлік ынталандыруы ит денесінің белгілі бір бөліктерінің еріксіз бұлшықет жиырылуын туғызатынын және Джон Хуглингс Джексон жүргізген эпилепсиямен ауыратын науқастарды байқау арқылы растады. 1870 жылдары ол ағзадағы ұстамалар прогрессиясын бақылау арқылы қозғалыс қабығының ұйымдастырылуын дұрыс анықтады. Карл Верникке тіл түсіну мен оны шығаруда мидың белгілі бір құрылымдарының маманданғандығы туралы теорияны одан әрі дамытты. Ричард Катон 1875 жылы қоян мен маймылдардың ми жарты шарларының электр құбылыстары туралы өз зерттеулерін ұсынды. 1878 жылы Герман Мунк иттер мен маймылдарда көрудің омыртқа қабығының аймағында орналасқанын, Дэвид Ферриер 1881 жылы аудицияның жоғарғы сызықтық жиында орналасқанын, ал Харви Кушинг 1909 жылы жанасу сезімі постцентральді жиында орналасқанын анықтады. Қазіргі заманғы зерттеулер әлі күнге дейін Корбиниан Бродманның цитоархитектоникалық (жасуша құрылымын зерттеуге қатысты) анатомиялық анықтамасын осы дәуірден бастап, қабықтың ерекше аймақтары белгілі бір міндеттерді орындау кезінде белсендірілетінін көрсету үшін қолданады. Лэнгли химиялық рецепторлар теориясының негізін қалаушылардың бірі ретінде және "рецептивті зат" ұғымының бастауы ретінде белгілі. XIX ғасырдың аяғында Фрэнсис Гоч жүйке жүйесінің қызметіне қатысты бірнеше тәжірибелер жүргізді. 1899 жылы ол жүйке импульстерінің арасында болатын "көрініссіз" немесе "қайта өрнектелетін фазаны" сипаттады. Оның басты жұмысы - бұлшықеттер мен көздерге әсер ететін жүйке байланыстары. Генрих Оберштейнер 1887 жылы "ОКЖ-ның анатомия және физиология институты" деп аталатын, кейіннен Вена университетінің медицина мектебінің неврологиялық немесе Оберштейнер институты деп аталатын институтын құрды. Бұл әлемдегі алғашқы ми зерттеу институттарының бірі болды. Ол ми қабығын зерттеді, Редлих-Оберштейнер аймағын сипаттады және 1888 жылы нейроанатомия туралы алғашқы кітаптардың бірін жазды. Вестибулярлық аппараттың физиологиясы мен патологиясы бойынша жұмыс істеген Роберт Бараньь осы мектепте оқып, 1900 жылы бітірген. Кейіннен Оберштейнердің орнын Отто Марбург басқарды.

ХХ ғасыр

ХХ ғасырда нейробиологиялық ғылымдар жүйке жүйесінің зерттеулері әртүрлі пәндерге жататын ғылым факторы болып табылатындықтан, өзіндік біріктірілген академиялық пән ретінде таныла бастады. Иван Павлов нейрофизиологияның көптеген салаларына үлес қосты. Оның еңбектерінің көбі темперамент, кондиционирование және еріксіз рефлекстік әрекеттерді зерттеумен байланысты. 1891 жылы Павловты Санкт-Петербургтегі тәжірибелік медицина институтына физиология кафедрасын ұйымдастыруға және басқаруға шақырды. Ол 12 жыл бойы зерттеу жүргізгеннен кейін 1897 жылы "Азық-түлік бездерінің жұмысы" деген еңбегін жариялады. Оның тәжірибелері 1904 жылы физиология мен медицина саласындағы Нобель сыйлығына ие болды. Осы кезеңде Владимир Бехтерев 15 жаңа рефлексті ашты және шартты рефлекстерді зерттеу бойынша Павловпен бәсекелесуімен танымал. 1907 жылы Санкт-Петербург мемлекеттік медицина академиясында психоневрологиялық институт құрды, онда Александр Догиельмен бірге жұмыс істеді. Институтта ол ми зерттеуіне көп салалы көзқарас орнатуға тырысты. 1950 жылы 14 шілдеде Мәскеуде жоғары нерв белсенділігі институты құрылды. Чарльз Скотт Шеррингтонның жұмысы рефлекстерге қатты назар аударды және оның тәжірибелері қозғалыс бірліктерін ашуға әкелді. Оның тұжырымдамалары ол синапстар деп атаған жасушалардың белсенді немесе тежелген бірлік мінез-құлқына негізделген. Шеррингтон рефлекстердің интегралды белсендіруді қажет ететінін көрсеткені және бұлшықеттердің өзара иннервациясын көрсеткені үшін Нобель сыйлығын алды (Шеррингтон заңы). Шеррингтон сонымен қатар Томас Грэм Браунмен бірге жұмыс істеді, ол 1911 жылы орталық үлгілер генераторлары туралы алғашқы идеяларының бірін жасады. Браун қадам басудың негізгі үлгісін ми ми миы арқылы, ми қабығынан төмен қарай келетін бұйрықтардың қажеті жоқ екенін мойындады. Ацетилхолин алғаш рет анықталған нейротрансмитер болды. Оны алғаш рет 1915 жылы Генри Халлетт Дейл жүрек тіндеріне әсері үшін анықтады. Ол 1921 жылы Грацта Отто Лоевидің нейротрансмиттері ретінде расталды. Лоеви "хуморальдық Übertragbarkeit der Herznervenwirkung" -ті алғаш рет қосмекенділерде көрсетті. Ол бастапқыда оған Vagusstoff деген атау берді, өйткені ол блуждающий нервтен шығарылды және 1936 жылы ол былай деп жазды: "Мен енді симпатический материалды адреналинмен сәйкестендіруден тартынбаймын". ХХ ғасырдың басында неврологтар үшін маңызды сұрақтардың бірі - жүйке импульстерінің физиологиясы. 1902 жылы және 1912 жылы Джулиус Бернштейн акциондық потенциал аксондық мембрананың иондарға өткізгіштігінің өзгеруінен пайда болады деген гипотезаны алға тартты. Бернштейн сонымен қатар мембрананың үстіне демалу потенциалы үшін Нернст теңдеуін алғаш енгізген. 1907 жылы Луи Лапиккк әрекет потенциалы борыш шегінен өткенде пайда болады деп ұсынды, бұл кейіннен иондық өткізгіштердің динамикалық жүйелерінің өнімі ретінде көрсетілетін болады. Дене мүшелері мен жүйке жасушаларының қызметі туралы көптеген зерттеулерді британдық физиолог Кит Лукас пен оның оқушысы Эдгар Адриан жүргізді. Кит Лукастың жиырмасыншы ғасырдың алғашқы онжылдығындағы тәжірибелері бұлшықеттердің толықтай немесе мүлдем жиырылмауын дәлелдеді, бұл "барлығы немесе ештеңе жоқ" қағидаты деп аталды. Эдгар Адриан бақалармен тәжірибе жүргізген кезде жүйке талшықтарының әрекетін байқады. Бұл ғалымдардың жүйке жүйесінің қызметін жанама емес, тікелей зерттей алатынын дәлелдеді. Бұл нейрофизиология саласында жүргізілетін тәжірибелердің әртүрлілігінің тез өсуіне және осы тәжірибелер үшін қажетті технологияның жаңашылдықтарына әкелді. Адрианның алғашқы зерттеулерінің көбісі вакуум түтіктерінің кодталған хабарларды қалай ұстап, қалай жетілдіретінін зерттеуге негізделген. Сонымен қатар, Джозеф Эрлангер мен Герберт Гассер осциллоскопты төмен кернеуде жұмыс істеуге өзгерте алды және әрекет потенциалдарының екі фазада пайда болғанын байқады. Олар жүйкелердің әрқайсысы өз ерекшеліктерімен әртүрлі екенін анықтады. Осы зерттеулер нәтижесінде олар әрекет потенциалдарының жылдамдығы жүйке талшығының диаметріне тікелей пропорционалды екенін анықтады және бұл жұмысы үшін Нобель сыйлығын алды. Эпилепсияны емдеу барысында Уайлдер Пенфилд мидағы әртүрлі функциялардың (моторлық, сезімдік, есте сақтау, көру) орналасуының карталарын жасады. Ол өз зерттеулерін 1950 жылы "Адамның ми қабығы" атты кітапта жинақтады. Уайлдер Пенфилд және оның зерттеушілері Эдвин Болдрей мен Теодор �...

Институттар мен ұйымдар

Жүйке жүйесіне деген қызығушылықтың артуы нәтижесінде, барлық жүйке ғалымдарына форум жасау үшін бірнеше белгілі жүйке ғылымдары институттары мен ұйымдары құрылды. Нейробиологиялық ғылымның ең ірі кәсіби ұйымы - Нейробиологиялық ғылым қоғамы (SFN), оның штаб-пәтері АҚШ-та, бірақ басқа елдерден көптеген мүшелері бар. Негізгі институттар мен ұйымдардың тізіміҚұрметті институт немесе ұйым 1887 Вена университетінің медицина мектебінің Оберштейнер институты 1903 Халықаралық академиялар қауымдастығының ми комиссиясы 1907 Санкт-Петербург мемлекеттік медицина академиясының психоневрологиялық институты 1909 Нидерланды Амстердамдағы ми зерттеулерінің орталық институты, қазір Нидерланды Нейробиологиялық ғылымдар институты1947 Ұлттық психикалық денсаулық және нейробиологиялық ғылымдар институты 1950 Жоғары жүйке белсенділігі институты 1960 Халықаралық ми зерттеу ұйымы 1963 Нейрохимия халықаралық қоғамы 1968 Еуропалық ми және мінез-құлық қоғамы 1968 Британдық нейробиологиялық ғылымдар қауымдастығы 1969 Нейробиологиялық ғылымдар қоғамы1997 Ұлттық ми зерттеу орталығы 2013 жылы АҚШ-та BRAIN бастамасы жарияланды. 2017 жылы Халықаралық ми бастамасы құрылды, қазіргі уақытта төрт құрлыққа жататын жетіден астам ұлттық деңгейдегі ми зерттеу бастамалары (АҚШ, Еуропа, Аллен институты, Жапония, Қытай, Австралия, Канада, Корея, Израиль) біріктірілген.