ประสาทวิทยาศาสตร์

ประสาทวิทยาศาสตร์ () เป็นการศึกษาเกี่ยวกับ โครงสร้าง (neuroanatomy) , หน้าที่, การเจริญเติบโต (neural development) , พันธุศาสตร์, ชีวเคมี, สรีรวิทยา, เภสัชวิทยา และพยาธิวิทยาของระบบประสาท นอกจากนี้การศึกษาเกี่ยวกับพฤติกรรมและการเรียนรู้ยังถือว่าเป็นสาขาของประสาทวิทยาอีกด้วย

การศึกษาทางชีววิทยาของสมองของมนุษย์มีเนื้อหาเกี่ยวโยงกันของสาขาวิชาต่าง ๆ ในหลายระดับ มีตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระดับเซลล์ (นิวรอน) ซึ่งมีทั้งระดับการทำงานของกลุ่มของนิวรอนจำนวนน้อย เช่น ในคอลัมน์ของสมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortical columns) ไปจนถึงระดับการทำงานของระบบต่าง ๆ ในสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับระบบประสาทการมองเห็น และไปจนถึงระดับการทำงานของระบบขนาดใหญ่ เช่น การทำงานของสมองส่วนซีรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือ ซีรีเบลลัม และการทำงานของสมองทั้งหมด

ระดับสูงสุดของการศึกษาวิชาประสาทวิทยา คือ การนำวิธีการศึกษาทางประสาทวิทยาไปรวมกับการศึกษาทาง ปริชานประสาทวิทยาศาสตร์ หรือประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการรับรู้ (cognitive neuroscience) อันเป็นสาขาวิชาที่พัฒนามาจากวิชา จิตวิทยาการรับรู้ (cognitive psychology) แต่ปัจจุบันได้แยกออกมาเป็นสาขาวิชาหนึ่ง ปริชานประสาทวิทยาศาสตร์เป็นสาขาวิชาที่ทำให้เราเข้าใจการทำงานของจิตใจ (mind) และการมีสติ (consciousness) จากเหตุมายังผล ซึ่งแตกต่างจากการศึกษาทางวิชาจิตวิทยาอันเป็นการศึกษาจากผลมายังเหตุ นักวิทยาศาสตร์บางท่านเชื่อว่าปริชานประสาทวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายสิ่งต่าง ๆ เพิ่มเติมจากการศึกษาทางจิตวิทยา และบางทีอาจจะดีกว่าจนกระทั่งมาแทนที่ความรู้ทางจิตวิทยาที่เชื่อกันมาได้

หัวข้อการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับวิชาประสาทวิทยาศาสตร์ อาทิเช่น
 การทำงานของสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ที่เกิดขึ้นบริเวณไซแนปส์ (synapse)
 กลไกทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ (ทั้งการเรียนรู้แบบบอกกล่าว (declarative learning) และการเรียนรู้ทางการเคลื่อนไหว (motor learning)
 ผลของยีนต่อการเจริญเติบโตของระบบประสาท ตั้งแต่ระยะเอ็มบริโอไปจนระยะผู้ใหญ่
 การทำงานของโครงสร้างระบบประสาทแบบง่าย ๆ ในสิ่งมีชีวิตที่ไม่ซับซ้อน เช่น ในทากทะเล
 โครงสร้างและการทำงานของระบบวงจรประสาทแบบซับซ้อนที่ใช้ในการรับประสาทสัมผัส, ความจำ และการพูด

นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านเนื้อเยื่อ (histologist) ชาวสเปน ชื่อ Santiago Ramón y Cajal เป็นคนแรกที่ทำการศึกษาประสาทวิทยาศาสตร์ระดับเซลล์ จากการที่เขาสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ศึกษาสมองได้เป็นผลสำเร็จ เขาเป็นคนพบว่า ชั้นต่าง ๆ ของเปลือกสมอง (cortex) ประกอบด้วยเซลประสาทหรือนิวรอนเป็นล้าน ๆ เซลล์ และเซลล์เหล่านั้นมีการจัดเรียงตัวเป็นระเบียบ (polarize) สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้เป็นพื้นฐานของความรู้ความเข้าใจของการทำงานของระบบประสาทในเวลาต่อมา

สาขาวิชาต่าง ๆ ในประสาทวิทยาศาสตร์ 

ปัจจุบันวิชาประสาทวิทยาศาสตร์ได้แบ่งการศึกษาเป็นสี่สาขาใหญ่ ๆ คือ
 ประสาทวิทยาศาสตร์ระดับโมเลกุล และระดับเซลล์ - โดยหลักการแล้ว ไม่มีความแตกต่างระหว่างสองระดับนี้ทางชีววิทยาของสมองและอวัยวะอื่น ๆ แต่ระบบประสาทนั้นมีความแตกต่างจากอวัยวะอื่น ๆ ในร่างกายทั้งในระดับโมเลกุลและระดับเซลล์ นักวิทยาศาสตร์จึงจัดสาขาวิชานี้แยกจากวิชาชีววิทยาระดับโมเลกุลและระดับเซลล์ทั่วไป
 ประสาทวิทยาศาสตร์การเจริญเติบโต - สาขาวิชานี้เกี่ยวกับวิธีการที่ระบบประสาทซึ่งพัฒนามาจากเนื้อเยื่อส่วนเอกโตเดิร์มของเอ็มบริโอมีการจัดระเบียบจนกลายเป็นระบบประสาทของสัตว์โตเต็มวัย มีการใช้สัตว์ต่าง ๆ เป็นโมเดลในการศึกษาการเจริญเติบโตของระบบประสาท อันได้แก่ แมลงหวี่ (Drosophila melanogaster) , ปลาม้าลาย (Danio rerio) , ลูกอ๊อดของกบ (Xenopus laevis) และหนอนตัวกลม (Caenorhabditis elegans) ฯลฯ
 ปริชานประสาทวิทยาศาสตร์ และประสาทวิทยาศาสตร์ระบบ (systems neuroscience) - สองสาขาวิชานี้เกี่ยวกับการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจิตใจ (mind) กับสมอง วิธีการหลัก ๆ ที่ใช้ในการศึกษา คือ เทคนิคการถ่ายภาพการทำงาน (functional imaging) , การวัดระดับของ action potentials และการวิเคราะห์พฤติกรรมอย่างละเอียด ยกตัวอย่างเช่นเซลล์สมองส่วนลิมบิกใน Limbic system ซึ่งทำหน้าที่ทำหน้าที่รับความรู้สึกเจ็บปวดที่เกิดจากอาการช็อก เมื่อบาดเจ็บรุนแรง และรับผิดชอบเรื่องภาษากายเป็นหลัก
 ประสาทชีววิทยาของโรคต่าง ๆ - สาขาวิชานี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการศึกษาวิจัยทางคลินิกในการค้นหาวิธีการรักษาโรคต่าง ๆ ของระบบประสาท

คำว่า ประสาทวิทยาศาสตร์ (neuroscience) มักใช้ในการพูดถึงสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาระบบประสาท (nervous system) อาจจะกล่าวได้ว่า จิตวิทยา (psychology) จริง ๆ แล้วเป็นสาขาย่อยของประสาทวิทยาศาสตร์ แต่นักทฤษฎีจิต-ร่างกายโต้แย้งคำกล่าวนี้ คำว่า ประสาทชีววิทยา​ (neurobiology) สามารถนำมาใช้แทนคำว่าประสาทวิทยาศาสตร์ เฉพาะการศึกษาที่เน้นการศึกษาทางชีววิทยาของระบบประสาท อย่างไรก็ตามความจำกัดความของสองคำนี้ก็ยังคลุมเครืออยู่

สาขาวิชาที่เกี่ยวข้องและคาบเกี่ยวกับประสาทวิทยาศาสตร์
 Aphasiology
 การถ่ายภาพสมอง (Brain imaging)
 Computational neuroscience
 ประสาทกายวิภาคศาสตร์ (Neuroanatomy)
 ประสาทชีวเคมี (Neurochemistry)
 ประสาทเศรษฐศาสตร์ (Neuroeconomics)
 Neuroesthetics
 Neuroethology
 Neuroheuristic
 Neurolinguistics
 ประสาทวิทยา (Neurology)
 ประสาทสรีรวิทยา (Neurophysiology)
 ประสาทรัฐศาสตร์ (Neuropolitics)
 ประสาทจิตเวชศาสตร์ (Neuropsychiatry)
 ประสาทจิตวิทยา (Neuropsychology)
 ประสาทเทววิทยา และชีวเทววิทยา (Neurotheology, also Biotheology)
 จิตเวชศาสตร์ (Psychiatry)
 จิตเภสัชศาสตร์ (Psychopharmacology)
 จิตชีววิทยา หรือชีวจิตวิทยา (Psychobiology, also Biopsychology, also Biological psychology)
 ประสาทวิทยาวิวัฒนาการ (Evolutionary neuroscience)
 Neurogenomics
 Neurophenomenology
 ประสาทจริยศาสตร์ (Neuroethics)
 Neuroprosthetics

อ้างอิง

หนังสือ 

 ราตรี สุดทรวง และ วีระชัย สิงหนิยม. ประสาทสรีรวิทยา  พิมพ์ครั้งที่ ๕ กรุงเทพฯ  จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, พ.ศ. ๒๕๕๐ ISBN 9741315228
 สุพรพิมพ์ เจียสกุล บรรณธิการ   สริรวิทยา ๓ พิมพ์ครั้งที่ ๒ กรุงเทพฯ  โรงพิมพ์เรืองแก้ว พ.ศ. ๒๕๔๔ ISBN 9746616412 (ล. 3)
 Bear, M. F. et. al. Eds. (1995). Neuroscience: Exploring The Brain. Baltimore, Maryland, Williams and Wilkins.  ISBN 0781739446
 Kandel, Eric, James Schwartz, and Thomas Jessel. 2000. Principles of Neural Science. 4th ed. McGraw-Hill, New York ISBN 0838577016

งานทางประสาทวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ 

 Damasio, A. R. (1994). Descartes' Error: Emotion, Reason, and the Human Brain. New York, Avon Books. ISBN 0399138943 (Hardcover) ISBN 0380726475 (Paperback)
 Andreason, N. C. (2001). Brave New Brain: Conquering Mental Illness in the Age of the Genome. Oxford, Oxford University Press. ISBN 0195145097 (Hardcover) ISBN 0195167287 (Paperback)
 Gardner, H. (1976). The Shattered Mind: The Person After Brain Damage. New York, Vintage Books, 1976 ISBN 0394719468
 Goldstein, K. (2000). The Organism. New York, Zone Books. ISBN 0942299965 (Hardcover) ISBN 0942299973 (Paperback)
 Luria, A. R. (1997). The Man with a Shattered World: The History of a Brain Wound. Cambridge, Massachusetts, Harvard University Press. ISBN 0224007920 (Hardcover) ISBN 0674546253 (Paperback)
 Luria, A. R. (1998). The Mind of a Mnemonist: A Little Book About A Vast Memory. New York, Basic Books, Inc. ISBN 0674576225
 Sacks, O. The Man Who Mistook His Wife for a Hat. Summit Books ISBN 0671554719 (Hardcover) ISBN 0060970790 (Paperback)
 Sacks, O. (1990). Awakenings. New York, Vintage Books. (See also Oliver Sacks) ISBN 0671648349 (Hardcover) ISBN 0060973684 (Paperback)

แหล่งข้อมูลอื่น 
 High-Resolution Cytoarchitectural Primate Brain Atlases
 Society for Neuroscience
 American Society for Neurochemistry
 Neurotransmitter.netNeuroscience resources and news
 Neuroanatomy & Neuropathology on the Internet High quality links
 Neuroscience. 2nd ed. by Purves et al (online textbook)
 Nature Reviews Neuroscience ( journal home)
 Neuroscience for Kids
 NeuroWiki, a wiki website for Neuroscience related topics. All content (unless explicitly proclaimed otherwise) is published to the public domain thus can be relocated to the Wikipedia.
 Dana.org for information about brain research, immunology and arts education
 Neuroscience Methods and Techniques 
 โครงการวิจัยชีววิทยาระบบประสาทและพฤติกรรม สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล 
 สถาบันวิทยาการการเรียนรู้ สำนักนายกรัฐมนตรี 

สาขาของชีววิทยา
 
จิตวิทยา
ชีววิทยา
วิทยาศาสตร์สุขภาพ