Neuronai: biologiniai ir fizikiniai elektrinio signalo perdavimo modeliai

Neuromokslas – tai įvairių, viena nuo kitos labai besiskiriančių disciplinų grupė, tirianti nervų sistemą, t. y. smegenis, nugaros smegenis ir visame kūne esančius neuronų tinklus. Bėgant metams, šios disciplinos perėmė matematikos, fizikos, informatikos ir inžinerijos tyrimų metodus bei technikas. Dėl esminio šių disciplinų, taip pat biologijos, chemijos ir fiziologijos indėlio galima kurti veikimo modelius, paaiškinančius tokių biologinių sistemų kaip smegenys elgseną.

Nobelio premijos laureatas Eric Kandel rašo: „Neuromokslo užduotis – paaiškinti elgseną smegenų veiklos požiūriu. Kaip smegenys gali nukreipti milijonus atskirų nervinių ląstelių elgsenai sukurti ir kaip į šias ląsteles gali paveikti aplinka? Paskutinė proto mokslo riba, didžiausias iššūkis – suprasti biologinį sąmonės pagrindą ir psichinius procesus, kurių dėka mes suvokiame, veikiame, mokomės ir atsimename.“

Žmogaus smegenys yra nuostabi, bet labai sudėtinga sistema. Nervų sistemos funkciniai vienetai – neuronai – tarpusavyje bendrauja elektriniais signalais, kurie sklinda net dideliais atstumais, ir išskiria chemines medžiagas, vadinamas neuromediatoriais.

Šio tyrimo tikslas – paskatinti susidomėjimą tema, kuri puikiai tinka tarpdisciplininiam požiūriui STEM srityje, per neuromokslo pagrindų pažinimą ir didinti smalsumą tema, kurios tyrimai yra pažangiausi ir turi svarbių pasekmių gerovei ir sveikatai.

Elektrinių signalų perdavimo neuronuose tyrinėjimas gali būti žymiai praturtintas naudojant papildytosios realybės (AR) įrankius ir išteklius. Keli naujoviški įrankiai ir patirtys gali padėti giliau suprasti neuronų veiklą: