Кіріспе

Нейрофизиология – физиология және нейроғылымдардың жүйке жүйесінің құрылымын емес, оның қызметін зерттейтін саласы. Бұл сала неврологиялық ауруларды диагностикалау және бақылауға көмектеседі. Тарихи тұрғыдан алғанда, электрофизиология басым болды – бұл молярлық (электроэнцефалограмма, ЭЭГ) деңгейден бастап жасушалық деңгейге дейін (жеке нейрондардың қасиеттерін жасуша ішінде жазу), мысалы, патч-клемп, кернеу клемпі, жасушалық бірліктерді жазу және жергілікті өріс потенциалдарын жазу арқылы нейрондық белсенділіктің электрлік тіркелуі. Дегенмен, нейрон – электрохимиялық машина болғандықтан, оны тудыратын метаболизм және молекулалық процестерден электрлік құбылыстарды оқшаулау қиын. Сондықтан, нейрофизиологтар қазір ми белсенділігін зерттеу үшін химия (кальцийті бейнелеу), физика (функционалдық магниттік-резонанстық бейнелеу, fMRI) және молекулалық биология (сайтқа бағытталған мутациялар) құралдарын қолданады. Сөз грек тіліндегі νεῦρον ("жүйке") және физиология ("тірі жүйелердің қызметі туралы білім") сөздерінен шыққан (φύσις – "табиғат" және λογία – "білім" мағынасында).

Тарих

Нейрофизиология б.з.б. 4000 жылдан бері зерттеліп келеді. Б.з.б. алғашқы жылдары зерттеулердің көпшілігі алкоголь және мак сияқты әртүрлі табиғи седативтерге қатысты болды. 1700 жылы Эдвин Смит хирургиялық папирусы жазылды. Бұл папирус ежелгі мысырлықтардың жүйке жүйесін түсінуде маңызды рөл атқарды. Папируста дене мүшелерінің әртүрлі жарақаттары, әсіресе бас жарақаттары туралы жазылған. 460 жылы Гиппократ эпилепсияны зерттей бастады және оның мида пайда болатынын болжады. Гиппократ сондай-ақ мидың сезімдерге қатысы бар екенін және интеллект осында қалыптасатынын айтқан. Гиппократ, сондай-ақ көптеген ежелгі гректер, неврологиялық ауруларды емдеу үшін тынығу мен стрессіз ортаның маңызды екеніне сенді. 280 жылы Хиосский Эрастрат мида вестибулярлық процестердің бөліністері бар екенін болжады, сондай-ақ сезімнің сол жерде орналасқанын байқады. 177 жылы Гален Аристотельдің пікірінен өзгеше, ойдың жүрек емес, мида пайда болатынын айтты. 100 жылы Маринус көру жүйесі үшін маңызды оптикалық хиазманы ашты. 1000 жылы Аль-Захрави Иберияда неврологиялық ауруларды емдеудің түрлі хирургиялық әдістері туралы жаза бастады. 1216 жылы Мондино де Луцци Еуропадағы алғашқы анатомиялық оқулығын жазды, онда мидың сипаттамасы берілген. 1402 жылы Сент-Мэри Бедлам ауруханасы (кейіннен Ұлыбританияда Бедлам деп аталды) психикалық аурулармен айналысатын алғашқы арнайы аурухана болды. 1504 жылы Леонардо да Винчи адам денесін зерттеуді жалғастырды, ми қарыншаларының восковой кастингін жасады. 1536 жылы Николо Масса сифилис сияқты аурулардың жүйке жүйесіне тигізетін әсерін сипаттады. Ол сондай-ақ қарыншалардың ми-мұра сұйықтығымен толы екенін байқады. 1542 жылы француз дәрігері Жан Фернель "физиология" терминін алғаш рет қолданды, осылайша мимен байланысты дене функцияларын түсіндірді. 1543 жылы Андреас Везалий "De humani corporis fabrica" еңбегін жазып, анатомияны зерттеуде революция жасады. Ол кітапта эпифизді және оның қызметін сипаттады, сондай-ақ базальды ганглиялар мен ішкі капсуладан тұратын стриатумды суреттеді. 1549 жылы Ясон Пратенсис "De Cerebri Morbis" еңбегін жариялады. Кітап неврологиялық ауруларға арналған, симптомдары мен Галеннің және басқа грек, рим және араб авторларының идеялары талқыланды. Сондай-ақ, әртүрлі аймақтардың анатомиясы мен ерекшеліктері қарастырылды. 1550 жылы Андреас Везалий гидроцефалиямен, яғни миға сұйықтық жиналуымен айналысқан науқасты зерттеді. Сол жылы Бартоломео Эустахи көз нервісін зерттеді, оның мидағы басталуына ерекше назар аударды. 1564 жылы Джулио Чезаре Аранцио гиппокампты ашты, оның пішіні теңіз жылқысына ұқсас болғандықтан осылай атады. 1621 жылы Роберт Бертон "Меланхолияның анатомиясы" еңбегін жариялады, онда өмірдегі маңызды жандардың жоғалуы депрессияға алып келетіні көрсетілген. 1649 жылы Рене Декарт эпифизді зерттеді, оны мидың "жаны" деп қате түсіндіріп, ойлар сонда қалыптасады деп сенді. 1658 жылы Иоганн Якоб Вепфер қан тамырының жыртылуынан аяқ астынан келген инсультқа ұшыраған науқасты зерттеді. 1749 жылы Дэвид Хартли "Адам туралы байқаулар" еңбегін жариялады, онда неврология, моральдық психология және руханият интеграциясы қарастырылды. Бұл мәтін "психология" терминін ағылшын тілінде алғаш рет қолданды. 1752 жылы Достар қоғамы Филадельфияда (Пенсильвания штаты) психикалық аурухана құрды. Аурухана психикалық ауруларға медициналық көмек көрсетумен қатар, күтушілер мен жайлы тұру жағдайларын қамтамасыз етуді мақсат етті. 1755 жылы Жан Батист Ле Рой психикалық ауруларға электроконвульсивті терапияны қолдана бастады, бұл емдеудің кейбір жағдайларда қазір де қолданылуда. 1760 жылы Арне Чарльз мидың әртүрлі зақымдануларының қозғалысқа қалай әсер ететінін зерттеді. 1776 жылы миды жан-жақты зерттей отырып, оның функциясы мен құрылымына арналған кітап жариялады. 1784 жылы Феликс Вик д'Азер мидың орталық бөлігінде қара түсті құрылымды тапты. 1791 жылы Сэмюэл Томас фон Зөммеринг осы құрылымды қара зат деп атады. Сол жылы Луиджи Гальвани дисекцияланған бақалардың жүйкелерінде электр тоғының рөлін сипаттады. 1808 жылы Франц Йозеф Галл френологияны зерттеді және жариялады. Френология – бас пішінін қарастыру арқылы жеке тұлғаның және мидың әртүрлі аспектілерін анықтауға тырысатын, дұрыс емес ғылым. 1811 жылы Жюльен Жан Сезар Легаллои жануарларды семірту және зақымдану арқылы тыныс алуды зерттеді және тыныс алу орталығын ұзынша мида анықтады. Сол жылы Чарльз Белл жұлынның дорсальды және вентральды тамырлары арасындағы функциональдық айырмашылықтарды салыстырды, бұл кейін Белл-Маженди заңы ретінде белгілі болды. 1822 жылы Карл Фридрих Бурдах латеральды және медиальды бүйір денелерін ажыратып, цингулятты жиырын атады. 1824 жылы Ф. Маженди Белл-Маженди заңын аяқтау үшін мидың тепе-теңдікті сақтаудағы рөлінің алғашқы дәлелдерін келтірді. 1838 жылы Теодор Шванн мидың ақ және сұр затын зерттеді және миелин қабығын ашты. Оның құрметіне осы жасушалар Шванн жасушалары деп аталды. 1843 жылы Карло Маттеуччи және Эмиль дю Буа Реймонд жүйкелердің сигналдарды электр арқылы жіберетінін көрсетті. 1848 жылы Финеас Гейдж, классикалық нейрофизиологиялық науқас, жарылыс кезінде темір бұрғымен миы тесілді. Ол префронталды қабықша мен мінез-құлық, шешім қабылдау және салдарлар арасындағы байланыс туралы маңызды зерттеулерге негіз болды. 1849 жылы Герман фон Гельмгольц бақа нервісінің жылдамдығын зерттеді. Бұл 1849 жылға дейінгі нейрофизиологияның барлық жетістіктері емес, бірақ олар ми мен денеді зерттеуде маңызды болды.