Hvad er beregningsneurovidenskab?
Computational neuroscience er en mangfoldig og tværfaglig videnskab. Det kombinerer mange områder, såsom kognitiv videnskab, elektroteknik, fysik og datalogi til et sammenhængende felt. Dets mål er at forklare en række biologiske, hjerne- og neurale systemrelaterede fænomener fra et multidisciplinært synspunkt. Oplysningerne fra sådanne undersøgelser kan være nyttige i fremtiden for forskellige medicinske områder. Det overordnede, øverste mål med beregningsmæssig neurovidenskab er at forklare fænomenet med bevidsthed.
Feltet har flere hovedfokusområder. Ét fokus er den menneskelige hjerne evne til at skelne og lære. Mennesker og dyr har ikke kun muligheden for at skelne mellem forskellige ting, såsom mure og træer, men også til at fortælle forskellen mellem meget lignende ting, såsom ansigter. Folk vil stadig genkende ansigtet på en gammel ven i en mængde, selv efter flere års adskillelse. Normalt som dette kan lyde, er det en forbløffende bedrift, som neurovidenskabsfolk stadig kæmper for at forstå.
Neurale netværks opførsel er et andet vigtigt fokus i beregningsmæssig neurovidenskab. Dette fokus anvender primært området videnskab. Forskere forsøger at forstå metoder og mønstre for signaloverførsel i hele hjernen. Dette er vigtigt for neural modellering, idet der fremstilles nøjagtige modeller for neurale interaktioner i hjernen.
Hukommelse, et emne, der har forvirret psykologer i årtier, er integreret i beregningsmæssig neurovidenskab. Neurovidenskabsfolk arbejder på at forklare de ændringer, som minderne oplever over tid. I det væsentlige ønsker de at forklare hukommelse på kort sigt, mellemlang sigt og på lang sigt. Den aktuelle hukommelsesundersøgelse fokuserer stort set på synapser, hvordan de ændrer sig over tid, og hvordan de reagerer på eksterne stimuli.
Individuelle neuroner er et hovedemne af interesse i beregningsmæssig neurovidenskab. Netværk af neuroner sender signaler i hele kroppen. Motoriske neuroner beder dele af kroppen om at virke, mens sensoriske neuroner rapporterer til hjernen om eksterne stimuli, såsom temperatur.
Mens neuroner kun er enkeltceller, er de usædvanligt komplekse. Forskere begynder at se, at de reagerer forskelligt på forskellige stimuli og kan faktisk tilpasse sig over tid, hvis det er nødvendigt. Computational neuroscientists håber at kunne forklare disse fænomener i en sammenhængende neurale model.
Nervesystemet, fra hjernen til tæernes spids, har undgået fuld forklaring i aldre. Bevidsthed, det, der virkelig adskiller mennesker fra de andre organismer, er stadig uden for biologiens eller psykologiens rækkevidde. Computational neuroscience kombinerer flere felter for at forklare disse menneskelige mysterier. Til sidst kan feltet nå en konklusion om selve bevidstheden.