**الهندسة العصبية** هي فرع من الهندسة الطبية الحيوية تَستخدم التقنيات الهندسية لفهم، وإصلاح، واستبدال، وتعزيز الأنظمة العصبية. المهندسون العصبيون مؤهلون بشكل استثنائي لحل مشاكل التصميم في وُجيهة الأنسجة العصبية الحية، والتراكيب غير الحية.

نظرة عامّة
----------

يعتمد مجال الهندسة العصبية على مجالات العلوم العصبية الحاسوبية، وعلم الأعصاب التجريبي، وعلم الأعصاب السريري، والهندسة الكهربائية، ومعالجة إشارات الأنسجة العصبية الحية، وينطوي على مبادئ علم الروبوتات، وعلم التحكم الآلي (السيبرانية)، وهندسة الحاسوب، وهندسة الأنسجة العصبية، وعلم المواد، وتكنولوجيا النانو. تشمل أبرز أهداف هذا المجال استعادة الوظائف البشرية واستطالتها عن طريق التفاعلات المباشرة بين الجهاز العصبي والأجهزة الاصطناعية.

تركز الكثير من الأبحاث الحالية على فهم تشفير ومعالجة المعلومات بين أنظمة الحساسات الصناعية والقشرة الحركية في الدماغ، وتحديد كيف تتغير معالجة المعلومات مع الحالة المرضية، وكيف يمكن معالجتها من خلال التفاعلات مع الأجهزة الصناعية التي تشمل واجهات الدماغ والحاسوب، والأعضاء الصناعية العصبية. تركز الأبحاث الأخرى بشكل أكبر على تجارب علمية تشمل استخدام زراعة الأعصاب المتصلة بتكنولوجيا خارجية. علم ديناميكا السوائل العصبي هو جزء من الهندسة العصبية والذي يركز على الديناميكا المائية في الجهاز العصبي.

تاريخ
-----

نظرًا لأن الهندسة العصبية مجال جديد نسبيًا، فإن المعلومات والبحوث المتعلقة بها محدودة على الرغم من أن هذا يتغير بسرعة. ظهرت أولى الدوريات العلمية المخصصة على وجه التحديد للهندسة العصبية «دورية الهندسة العصبية» و«دورية الهندسة العصبية وإعادة التأهيل» على حد سواء في عام 2004. عُقدت مؤتمرات دولية حول الهندسة العصبية من قِبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات أو (آي تربل إي) منذ عام 2003، من 29 أبريل 2003 حتى 2 مايو 2009 في أنطاليا: «المؤتمر الرابع حول الهندسة العصبية في تركيا»، ومؤتمر مجتمع مهندسي الكهرباء والإلكترونيات/فرع الهندسة الطبية الحيوية الدولي الخامس حول الهندسة العصبية في أبريل / مايو 2011 في كانكون- المكسيك، والمؤتمر السادس في سان دييغو- كاليفورنيا في نوفمبر 2013. عُقد المؤتمر السابع في أبريل 2015 في مونبلييه، وعُقد المؤتمر الثامن في مايو 2017 في شنغهاي.

أُسس الهندسة العصبية
--------------------

تنطوي الأسس وراء الهندسة العصبية على علاقة الخلايا العصبية، والشبكات العصبية، ووظائف الجهاز العصبي بنماذج قابلة للقياس للمساعدة في تطوير الأجهزة التي يمكن أن تترجم الإشارات وتتحكم بها لإنتاج استجابات موجهة.

### علم الأعصاب

تُوجّه الرسائل التي يستخدمها الجسم للتأثير على الأفكار، والحواس، والحركات، والنجاة بواسطة نبضات عصبية تنتقل عبر أنسجة المخ إلى بقية الجسم. الخلايا العصبية هي الوحدة الوظيفية الأساسية للجهاز العصبي وهي خلايا متخصصة قادرة على إرسال هذه الإشارات التي تُشغّل وظائف عالية ومنخفضة المستوى لازمة للبقاء ولحياة أفضل.

للخلايا العصبية خصائص كهروكيميائية خاصة تسمح لها بمعالجة المعلومات ثم نقل هذه المعلومات إلى خلايا أخرى. يعتمد النشاط العصبي على الجهد الغشائي العصبي، والتغيرات التي تحدث عبره وعلى طوله. عادة ما يتم الحفاظ على الجهد الغشائي من خلال تركيزات معينة من أيونات معينة عبر الأغشية العصبية. تؤدي الاختلالات أو الاختلافات في هذا الجهد إلى حدوث حالة من عدم الاتزان أو الاستقطاب عبر الغشاء، وتؤدي إزالة استقطاب الغشاء لتخطي جهد العتبة مولدة جهدَ فعلٍ يُعد المصدر الرئيسي لنقل الإشارات، والمعروف باسم «النقل العصبي» للجهاز العصبي. ينتج جهد الفعل بسبب التأثير المتسلسل من تدفق أيونات لأسفل وعبر غشاء المحور العصبي، مما يخلق سلسلة فعالة من الإشارات الكهربائية يمكنها نقل مزيد من التغييرات الكهربائية في الخلايا الأخرى.

يمكن توليد الإشارات عن طريق المحفزات الكهربائية، والكيميائية، والمغناطيسية، والبصرية، وغيرها من أشكال المحفزات التي تؤثر على تدفق الشحنات، وبالتالي مستويات الجهد عبر الأغشية العصبية.

### الهندسة

يوظف المهندسون أدوات كمية يمكن استخدامها لفهم الأنظمة العصبية المعقدة والتفاعل معها. تساعد الطرق المستخدمة لتوليد إشارات كيميائية، وكهربائية، ومغناطيسية، وبصرية الباحثين في تضمين نشاط الجهاز العصبي. الطرق المستخدمة لتوليد الإشارات مسؤولة عن توليد جهد كهربائي خارج الخلية والانتقال المشبكي في الأنسجة العصبية.

يستخدم المهندسون تقنيات معالجة الإشارات والنمذجة الحاسوبية لفهم خصائص نشاط الجهاز العصبي، ولمعالجة هذه الإشارات يجب على المهندسين العصبيين ترجمة الجهد الكهربائي عبر الأغشية العصبية إلى كود مطابق في عملية تُعرف باسم التشفير العصبي.

يستخدم التشفير العصبي دراسات حول كيفية تشفير الدماغ للأوامر البسيطة في شكل مولدات نماذج مركزية، وموجهات الحركة، والنموذج الداخلي للمخيخ، وخرائط توضُّع الجسد لفهم الحركة والظواهر الحسية. فك تشفير هذه الإشارات في حقل العلوم العصبية هي العملية التي تفهم من خلالها الخلايا العصبية الفولتية التي تم إرسالها إليها. تتضمن عمليات التحويلات الآليات التي يتم بها تفسير إشارات نموذج معين ومن ثم ترجمتها إلى شكل آخر، ويتطلع المهندسون إلى نمذجة هذه التحويلات رياضيًا. هناك مجموعة متنوعة من الطرق المُستخدمة لتسجيل إشارات الجهد، فيمكن أن تكون داخل الخلايا أو خارجها. تنطوي الطرق الخارجية على تسجيلات وحدة (عصبون) واحدة، وجهد خارج الخلية، والأمبيرية، واستُخدمت مؤخرًا مصفوفات متعددة القطب لتسجيل ومحاكاة الإشارات.

المراجع
-------

1. ↑  Engineering in Medicine and Biology Society؛ Institute of Electrical and Electronics Engineers؛ International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering؛ NER (1 يناير 2009). *4th International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, 2009: NER'09 ; Antalya, Turkey, 29 April - 2 May 2009*. IEEE. OCLC:837182279.
2. ↑  Potter S. 2012. NeuroEngineering: Neuroscience - Applied. In TEDxGeorgiaTech: TEDx. على يوتيوب
3. ↑  Sofatzis، Tia (12 ديسمبر 2016). "About Neuromodulation". *Home*. مؤرشف من الأصل في 2019-11-08. اطلع عليه بتاريخ 2017-06-09.

|  |
| --- |
| **هندسة عصبية** في المشاريع الشقيقة: |
|  | 
* صور وملفات صوتية من كومنز.
 |


| * ع
* ن
* ت
علوم عصبية |
| --- |
| 
* الخطوط العريضة للعلوم العصبية
* تاريخ العلوم العصبية

 |
| بحث صرف | 
* Behavioral epigenetics
* علم الوراثة السلوكي
* علوم عصبية خلوية
* علوم عصبية حاسوبية
* Connectomics
* Imaging genetics
* Integrative neuroscience
* علوم عصبية جزيئية
* هندسة عصبية
* تشريح عصبي
* كيمياء عصبية
* طب الأعصاب والغدد الصم
* علم الوراثة العصبية
* معلوماتية عصبية
* Neurometrics
* Neuromorphology
* فيزياء عصبية
* فزيولوجيا عصبية
* أنظمة العلوم العصبية

 |  |
| علم الأعصاب السريري | 
* علم أعصاب سلوكية
* فيزيولوجيا عصبية
* علم الأعصاب القلبية
* Neuroepidemiology
* جهاز عصبي معوي
* علم المناعة العصبية
* عناية مركزة عصبية
* طب الجهاز العصبي
* علم الأورام العصبية
* Neuro-ophthalmology
* علم الأمراض العصبية
* علم الأدوية العصبية
* تعويضات عصبية
* طب النفس العصبي
* علم الأشعة العصبي
* Neurorehabilitation
* جراحة الأعصاب
* طب الأذن العصبي
* Neurovirology
* علوم عصبية غذائية
* طب نفسي

 |
| علم الأعصاب المعرفي | 
* علم الأعصاب الوجداني
* علم النفس الحيوي
* علم الأحياء الزمني
* استعراف خلوي جزيئي
* تحكم حركي
* لغويات عصبية
* علم النفس العصبي
* Sensory neuroscience
* علم الأعصاب المعرفي الاجتماعي

 |
| Interdisciplinaryfields | 
* Consumer neuroscience
* Cultural neuroscience
* علم الأعصاب التعليمي
* علم الأعصاب التطوري
* الأنثربولوجيا العصبية
* Neurobioengineering
* Neurobiotics
* Neurocriminology
* الاقتصاد العصبي
* Neuroepistemology
* Neuroesthetics
* Neuroethics
* علم السلوك العصبي
* Neurohistory
* Neurolaw
* علم التسويق العصبي
* Neuromorphics
* علم الظواهر العصبية
* فلسفة علم الأعصاب
* سياسة عصبية
* علم الروبوتات العصبي
* إلهيات عصبية
* Paleoneurobiology
* علم الأعصاب الاجتماعي

 |
| Concepts | 
* واجهة الدماغ والحاسوب
* نماء عصبي
* شبكة عصبونية اصطناعية
* شبكة عصبونية حيوية
* نظرية الاكتشاف
* Intraoperative neurophysiological monitoring
* Neurochip
* تحلل عصبي
* اضطراب النمو العصبي
* تنوع عصبي
* Neurogenesis
* تصوير عصبي
* جهاز مناعي عصبي
* Neuromanagement
* تعديل عصبي
* لدونة عصبية
* تقنية عصبية
* سم عصبي

 |
| 
* **Book**
* **تصنيف:علوم عصبية**

 |

* أيقونة بوابةبوابة الروحانية
* أيقونة بوابةبوابة طب
* أيقونة بوابةبوابة علوم عصبية