主題:神經科學

神經科學主題

神經科學主題

A chimp brain floating in a jar
漂浮在罐子中的黑猩猩大腦
神經科學,又稱神經生物學,是專門研究神經系統結構功能英語Function_(biology)發育演化遺傳學生物化學生理學藥理學病理學的一門科學。對行為及學習的研究都是神經科學的分支。

對人腦研究是個跨領域的範疇,當中涉及分子層面、細胞層面、神經小組、大型神經系統,如視覺神經系統腦幹腦皮層

最高層次的研究就是結合認知科學成為認知神經科學,其專家被稱為認知心理學家。一些研究人員相信認知神經科學提供對思維及知覺的全面了解,甚至可以代替心理學

神經科學致力於科學地研究神經系統。儘管神經科學學會成立於1969年,但是對於大腦的研究很早就已經開始。傳統的神經科學是生物科學的一個分支。其研究範圍包括對神經系統的結構,功能,進化史,發育,遺傳,生理學,藥理學和病理學研究,近年來神經科學的研究深度有了突破性成長,開始與其他學科有了越來越多的交叉與融合,如認知和神經心理學,精神疾病學,計算機科學,生物信息學,計算神經生物學,統計學,物理學,生物化學,犯罪學,醫學科學和哲學陸續加入研究行列。

人類大腦分析圖

暫時最關心的課題是: 

最近研究進展:近年來,在量化分析大腦處理信息運作過程方面有了一些新的進展,如近年發表的《大腦處理信息量化模型和細節綜合報告》、《基於量化模型的對大腦高效可靠處理信息實現機制的分析》、《基於大腦處理信息量化模型的對若干認知問題的分析》等所介紹的一系列論文綜合整理分析已有的各層面的知識,建立有堅實解剖學基礎、能聯繫各層面、量化描述大腦信息處理過程的模型和框架,提出血液循環在大腦處理信息過程中有時序控制作用,用量化模型結合結構風險最小化相關理論分析說明時序控制作用對大腦高效可靠處理信息的意義;匯總介紹量化模型中的細節;分析了大腦能正確而高效處理信息,使智力能夠誕生的原因;分析了理論建立和應用過程的神經生理學原理、只能有相對真理的神經生理學原因;還建立和介紹了另外一種量化分析方案;等。

Drawing by Santiago Ramón y Cajal (1899) of neurons in the pigeon cerebellum
神經細胞 Nerve Cell
桑地牙哥·拉蒙卡哈畫的Purkinie 細胞圖,這幅畫在發表後使得神經元學說的論述從原本的繁雜逐漸歸納、收斂、與整合。
漂浮在罐子中的黑猩猩大腦

柏金遜症是一種慢性中樞神經系統退化疾病,主要影響運動神經系統。它的症狀通常隨時間緩慢出現,早期最明顯的症狀為顫抖肢體僵硬運動功能減退和步態異常,也可能有認知和行為問題;失智症在病情嚴重的患者中相當常見,超過三分之一的病例也會發生重性抑鬱障礙焦慮症。帕金森氏症的成因目前還不清楚,但普遍認為和遺傳與環境因子相關。病患主要的運動症狀導因於中腦黑質細胞死亡,使相關腦區的多巴胺不足。帕金森氏症目前無法治癒,初期症狀常用L-多巴治療;隨着病程惡化則必須增加劑量,但又可能因此產生不自主抽動為首的異動症。對於藥物無效的嚴重患者,可以考慮神經外科腦深層刺激手術。帕金森氏症確診後的預期餘命約為7-14年。

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特色圖片 ᖴEᗩTᑌᖇEᗪ ᑭIᑕTᑌᖇE

神經細胞   Nerve Cell

桑地牙哥·拉蒙卡哈畫的Purkinie 細胞英語Purkinje cell圖,這幅畫在發表後使得神經元學說英語neuron doctrine的論述從原本的繁雜逐漸歸納、收斂、與整合。

Drawing of a Purkinje cell英語Purkinje cell done by Santiago Ramon y Cajal, which would later lead to the formulation of neuron doctrine英語neuron doctrine

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引言

其實,很多人類的疾病源自心理;一個人的心理,決定其生活形態、行為模式,從而成為疾病產生的基礎。因此,瞭解人類的認知功能,不只是針對心理疾病,對許多器質性疾病的預防、診斷、治療,也必然有很大的助益。--謝豐舟:白色斜塔_篇四[醫學研究]信026_記臺灣大學神經科學週[1]

編選條目

注意力不足過動症(英語:Attention Deficit Hyperactivity Disorder,縮寫為:ADHD),涵蓋注意力缺失症(英語:Attention Deficit Disorder,縮寫為:ADD),是一種常見的腦部發展障礙,主要症狀是注意力散渙或集中困難、活動量過多且自制力弱。此病也譯作注意力不集中/過動症(英語:Attention Deficit/Hyperactivity Disorder,簡稱:AD/HD)、過度活躍症(英語:Hyperkinetic Disorder;於ICD 10中的名稱),俗稱有:多動症、多動障礙及大雄·胖虎症候群(日本)等。此病患的兒童習稱過動兒。

國際注意力不足過動症流行率中位數,兒童為5-8%,成人為3-5%。研究顯示美國一年因注意力不足過動症損失高達近40億美金,其中即包括父母的工作損失。

注意力不足過動症患者甚至其家屬可能對自身或患者的問題存有否認心理。 未接受診斷治療的兒童ADHD患者,其學業表現、社會功能以及生活品質等會受到不良影響,並可能在往後的人生中因長期處在被誤解、指責的情境下(比如說:長期作業品質低落而被處罰),扭曲了自尊及自信的人格發展,進而衍生出其他問題,諸如:對立反抗症(易怒、指責他人、反抗規則等)、行為疾患(打架、說謊、偷竊、逃學等)、藥酒癮等物質濫用問題及憂鬱症等。

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專業用詞介紹

「成癮及生理、心理依賴」的相關術語詞彙表[2][3][4][5]
  • 成癮腦部失調的情形,特徵是會強迫性的接觸犒賞刺激,不去考慮其帶來的負面結果。
  • 成癮行為:具有犒賞性及正向增強效應的行為
  • 成癮藥物:具有犒賞性及正向增強效應的藥物
  • 依賴性:之前曾頻繁接觸刺激源(例如藥物攝取),中斷接觸後出現戒斷症狀的情形
  • 藥物敏化逆耐藥性:在固定藥物劑量的情形下重複給藥,而相同劑量的藥物效果增強的情形
  • 藥物戒斷:在重複藥物使用後停藥,出現的症狀
  • 生理依賴:出現持續生理戒斷症狀(例如疲勞及震顫性譫妄)的依賴性
  • 心理依賴:出現情緒或是精神戒斷症狀(例如煩躁失樂)的依賴性
  • 增強刺激:特定類型的刺激,接觸後會增加再接觸此刺激的可能性
  • 犒賞刺激:特定類型的刺激,大腦會認為此刺激是正向的,會想再進行的
  • 敏化作用:重複接受某一刺激後產生的刺激增強性反應
  • 物質使用疾患 :使用特定物質,而且造成臨床上或是功能上的損傷或是困境的情形
  • 藥物耐受性:重複接受某一藥物後產生的藥物降低性反應

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成癮成癮是指一種重複性的強迫行為,即使這些行為已知可能造成不良後果的情形下,仍然被持續重複。這種行為可能因中樞神經系統功能失調造成,重複這些行為也可以反過來造成神經功能受損。可用於描述生理依賴或者過度的心理依賴,例如物質依賴藥物濫用(即俗稱的濫藥癮)、酒癮癮、性癮。或是持續出現特定行為(賭、暴食),網癮賭癮癮、財迷、工作狂暴食症色情狂跟蹤狂偷竊狂整形迷戀及購物狂等,是生理或者心理上,甚至是同時具備的一種依賴症。

癮有分為物質成癮及行為成癮英語Behavioral addiction,行為成癮是和物質無關的強迫症,如賭癮和網癮。在這幾種通常的用法中,癮是描述一種某人高頻率反覆從事可能對其身心健康和社交生活有害的活動的一種強迫行為。而精神疾病診斷與統計手冊的第五版DSM-5中有將賭癮列入。有時成癮會和物質依賴混淆。兩者主要的不同是:物質依賴者在中斷物質使用後,會出現戒斷症狀,甚至造成更多的使用該物質,而成癮是強制性的攝取某種物質或從事特定行為,不一定有戒斷症狀。

物質成癮會對個人和社會帶來顯著的影響,包括成癮物質帶來的直接影響、伴隨的醫療費用、長期的併發症(例如吸煙可能造成的肺癌、酒癮可能會有的肝硬化、靜脈注射甲基苯丙胺會出現的冰毒嘴英語meth mouth症狀)、神經可塑性(因為經驗原因引起大腦結構的改變)帶來的影響、以及後續生產力的下降。成癮的典型現象包括對於物質或是行為的無法控制及過度關注,雖然有不良結果,卻仍然繼續攝取成癮物質或從事特定行為的情形。伴隨着成癮的習慣或是行為模式通常是立即性的滿足(短期回報)及延遲出現的不良影響(長期不良結果)。

有時在口語上,癮也用於指某些人的一些癖好,例如讀書、收集(集郵)、看電視、玩遊戲、購物、工作、上網、運動及進食等。不過在本條目中,癮主要是被用於濫用藥物和物質濫用問題,也就是有生理依賴或者過度心理依賴的行為。

神經退行性疾病,又稱為神經退化性疾病,是一種大腦脊髓的細胞神經元喪失的疾病狀態。大腦和脊髓由神經元組成,神經元有不同的功能,如控制運動,處理感覺信息,並作出決策。大腦和脊髓的細胞一般是不會再生的,所以過度的損害可能是毀滅性的,不可逆轉的。神經退行性疾病是由神經元或其髓鞘的喪失所致, 隨着時間的推移而惡化,以導致功能障礙。

神經退行性疾按表型分為兩組:

  • 一類影響運動,如小腦性共濟失調
  • 一類影響記憶以及相關的痴呆症
人體記憶模型(英文)

記憶是神經系統存儲過往經驗的能力,關於記憶的研究屬於心理學部科學的範疇。記憶代表着一個人對過去活動、感受、經驗的印象累積,有相當多種分類,主要因環境、時間和知覺來分。

基於現在我們對於記憶形成機制的認識,廣為接受的模型將記憶過程分為三個不同階段:

  1. 編碼:獲得資訊並加以處理和組合。
  2. 儲存:將組合整理過的資訊做永久紀錄
  3. 檢索:將被儲存的資訊取出,回應一些暗示和事件。

人類記憶的過程,目前被認為和電腦處理信息存取的過程類似。通過對電腦數據輸入輸出原理的了解可以有助於幫助我們理解記憶這個複雜的過程。

按照新的記憶產生的時間長短,目前將記憶分為工作記憶(以前也稱之為短期記憶)和長期記憶

按照記憶的內容特性,研究者又將其分為兩類,分別是外顯記憶內隱記憶。外顯記憶是指可以意識到的過往經歷,有時也被稱為陳述性記憶。內隱記憶包括我們的運動能力,行為習慣這一類,是我們沒有意識,但又確實是因過往經驗影響而產生的。一般看法是,能長期存在的外顯記憶是被存儲在大腦皮層中的,不過其產生卻絕對依賴腦中一個被稱為海馬體的結構。然而關於記憶存儲位置的相關研究仍在進行中,目前還缺乏強有力的直接證據。但是有些類型的記憶是在其他位置被儲存的-如運動模式,行走,游泳和騎自行車-它們可以被儲存在小腦脊髓

安慰劑效應(英語:placebo effect,來自拉丁文placebo」解「我將安慰」),又名偽藥效應假藥效應代設劑效應;指病人雖然獲得無效的治療,但卻「預料」或「相信」治療有效,而讓病患症狀得到舒緩的現象。

安慰劑效應於1955年由畢闕博士(Henry K. Beecher)提出,亦理解為「非特定效應」或受試者期望效應

纖維肌痛(英語:Fibromyalgia,簡稱FM)是一種以慢性擴散疼痛,患者對觸碰壓力反應劇烈英語allodynia。也有一些人報告出現過睡眠腳動症大腸激躁症間質性膀胱炎麻木和瘙癢英語paresthesia,以及對聲音、光、溫度的敏感。纖維肌痛經常與抑鬱焦慮創傷後壓力症候群聯繫起來。患者也有事會伴有其他種類的慢性疼痛

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你知道嗎?

...神經脈衝的速度可達每秒120公尺!

...that the amygdala plays an important role in the processing and memory of emotional reactions?

...that less than ten percent of the brain is made up of neurons?

...有些神經元的長度超過一公尺!

...that the cerebellum (the region behind the brainstem) contains half of the neurons in the brain?

...that when areas of the brain are damaged other areas can actually take over the job of the damaged area?

...that the size of the human brain has decreased by over 10% within the past few thousand years?

...催情素是一種在腦中負責觸發「愛的感覺」的賀爾蒙,它可能有助於改善自閉症的症狀!


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  1. ^ 白色斜塔_篇四[醫學研究
  2. ^ Nestler, Eric J.; Malenka, Robert C. Chapter 15: Reinforcement and Addictive Disorders. Molecular neuropharmacology : a foundation for clinical neuroscience 2nd. New York: McGraw-Hill Medical. 2009: 364–375. ISBN 978-0-07-164119-7. OCLC 273018757. 
  3. ^ Nestler, Eric J. Cellular basis of memory for addiction. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2013-12, 15 (4): 431–443. ISSN 1294-8322. PMC 3898681可免費查閱. PMID 24459410. doi:10.31887/DCNS.2013.15.4/enestler. 
  4. ^ Glossary. Icahn School of Medicine. [2021-04-29]. 
  5. ^ Volkow, Nora D.; Koob, George F.; McLellan, A. Thomas. Longo, Dan L. , 編. Neurobiologic Advances from the Brain Disease Model of Addiction. New England Journal of Medicine. 2016-01-28, 374 (4): 363–371. ISSN 0028-4793. PMC 6135257可免費查閱. PMID 26816013. doi:10.1056/NEJMra1511480 (英語).