Neuronid: elektrilise signaali edastamise bioloogilised ja füüsikalised mudelid

Neuroteadus on rühm väga erinevaid distsipliine, mis uurivad närvisüsteemi, st aju, seljaaju ja kogu kehas paiknevaid neuronite võrgustikke. Aja jooksul on nad omandanud matemaatika, füüsika, informaatika ja inseneriteaduse uurimismeetodid ja -tehnikad. Tänu nende distsipliinide, samuti bioloogia, keemia ja füsioloogia olulisele panusele on võimalik välja töötada toimimise mudeleid, mis suudavad selgitada bioloogiliste süsteemide, nagu aju, käitumist.

Nobel laureaat Eric Kandel kirjutab: "Neuroteaduse ülesanne on selgitada käitumist aju aktiivsuse kaudu. Kuidas suudab aju suunata miljoneid üksikuid närvirakke käitumise tekitamiseks ning kuidas võivad neid rakke mõjutada keskkonnategurid? Mõistuse teaduse viimane piir, selle lõplik väljakutse, on mõista teadvuse bioloogilist alust ning vaimseid protsesse, mille kaudu me tajume, tegutseme, õpime ja mäletame."

Inimese aju on imeline, kuid väga keeruline süsteem. Närvisüsteemi funktsionaalsed üksused, neuronid, suhtlevad omavahel elektriliste signaalide kaudu, mis levivad ka pikkade vahemaade taha ja vabastavad kemikaale, mida nimetatakse neurotransmitteriteks.

Uuringu eesmärk on äratada huvi teema vastu, mis sobib hästi multidistsiplinaarseks lähenemiseks STEM-valdkonnas, avastades neuroteaduse aluseid, ning suurendada uudishimu teema vastu, mille uurimine on piiriteadus ja millel on olulised mõjud heaolule ja tervisele.

Elektriliste signaalide edastamise uurimine neuronites võib oluliselt täiustuda täiendatud reaalsuse (AR) tööriistade ja ressursside abil. Mitmed innovaatilised tööriistad ja kogemused võivad hõlbustada neuronite funktsiooni sügavamat mõistmist: