Neurowissenschaftler - Neuroscientist

Nicht zu verwechseln mit der Fachzeitschrift The Neuroscientist .

Ein Neurowissenschaftler (oder Neurobiologe ) ist ein Wissenschaftler mit Spezialwissen in den Neurowissenschaften , einem Zweig der Biologie , der sich mit der Physiologie , Biochemie , Psychologie , Anatomie und Molekularbiologie von Neuronen , neuronalen Schaltkreisen und Gliazellen und insbesondere deren Verhaltens- , biologischen , und psychologischer Aspekt in Gesundheit und Krankheit.

Camillo Golgi (1843–1926), italienischer Arzt, Neurowissenschaftler und Namensgeber des Golgi-Apparats

Neurowissenschaftler arbeiten in der Regel als Forscher innerhalb einer Hochschule , Universität , Regierungsbehörde oder private Industrie - Einstellung. In forschungsorientierten Berufen verbringen Neurowissenschaftler typischerweise ihre Zeit damit, wissenschaftliche Experimente zu entwerfen und durchzuführen, die zum Verständnis des Nervensystems und seiner Funktion beitragen . Sie können Grundlagenforschung oder angewandte Forschung betreiben. Grundlagenforschung zielt darauf ab, Informationen zu unserem aktuellen Verständnis des Nervensystems hinzuzufügen, während angewandte Forschung darauf abzielt, ein spezifisches Problem anzugehen, wie beispielsweise die Entwicklung einer Behandlung für eine neurologische Erkrankung . Biomedizinisch orientierte Neurowissenschaftler betreiben typischerweise angewandte Forschung. Neurowissenschaftler haben auch eine Reihe von Karrieremöglichkeiten außerhalb der Forschung, darunter Karrieren in der Industrie, wissenschaftliches Schreiben, Verwaltung von Regierungsprogrammen, wissenschaftliche Interessenvertretung und Bildung. Diese Personen verfügen am häufigsten über einen Doktortitel in den Naturwissenschaften, können aber auch einen Master-Abschluss besitzen. Der Tag der Neurowissenschaftler wird am 13. August gefeiert.

Jobübersicht

Arbeitsbeschreibung

Ein seziertes Schafsgehirn.

Neurowissenschaftler konzentrieren sich hauptsächlich auf das Studium und die Erforschung des Nervensystems . Das Nervensystem besteht aus Gehirn , Rückenmark und Nervenzellen . Studien des Nervensystems können sich auf zellulärer Ebene konzentrieren, wie bei Studien der Ionenkanäle , oder stattdessen auf systemischer Ebene wie bei Verhaltens- oder kognitiven Studien. Ein bedeutender Teil der Studien zum Nervensystem widmet sich dem Verständnis der Krankheiten, die das Nervensystem betreffen, wie Multiple Sklerose , Alzheimer , Parkinson und Lou Gehrig . Forschung findet üblicherweise in privaten, staatlichen und öffentlichen Forschungseinrichtungen und Universitäten statt.

Einige häufige Aufgaben für Neurowissenschaftler sind:

  • Experimente entwickeln und Personengruppen in Nebenrollen führen
  • Durchführung von theoretischen und computergestützten neuronalen Datenanalysen
  • Forschung und Entwicklung neuer Behandlungsmethoden für neurologische Erkrankungen
  • Zusammenarbeit mit Ärzten, um experimentelle Studien zu neuen Medikamenten an willigen Patienten durchzuführen
  • Befolgen von Sicherheits- und Hygieneverfahren und -richtlinien
  • Sezieren von Versuchspräparaten

Gehalt

Das durchschnittliche Gesamtgehalt für Neurowissenschaftler in den Vereinigten Staaten betrug im Mai 2014 79.940 US-Dollar. Neurowissenschaftler sind in der Regel Vollzeitbeschäftigte. Die durchschnittlichen Gehälter an üblichen Arbeitsplätzen in den Vereinigten Staaten sind unten aufgeführt.

Gemeinsame Arbeitsplätze Mittlerer Jahreslohn
Colleges und Universitäten $58.140
Krankenhäuser $73.590
Labore 82.700 $
Forschung und Entwicklung $90.200
Pharmazeutik $150.000

Arbeitsumgebung

Neurowissenschaftler erforschen und studieren sowohl die biologischen als auch die psychologischen Aspekte des Nervensystems. Sobald Neurowissenschaftler ihre Postdoktorandenprogramme abgeschlossen haben, führen 39% weitere Doktorarbeiten durch, während 36% Fakultätsjobs annehmen. Neurowissenschaftler verwenden ein breites Spektrum an mathematischen Methoden, Computerprogrammen, biochemischen Ansätzen und bildgebenden Verfahren wie Magnetresonanztomographie , Computertomographie-Angiographie und Diffusionstensor-Bildgebung . Bildgebende Verfahren ermöglichen es Wissenschaftlern, physische Veränderungen im Gehirn und Rückenmark zu beobachten, wenn Signale auftreten. Neurowissenschaftler können auch mehreren verschiedenen neurowissenschaftlichen Organisationen angehören , wo sie verschiedene Forschungsthemen veröffentlichen und lesen können.

Berufsaussichten

Die Neurowissenschaften erwarten von 2014 bis 2024 ein Beschäftigungswachstum von etwa 8 %, eine im Vergleich zu anderen Berufen deutlich durchschnittliche Beschäftigungswachstumsrate. Faktoren, die zu diesem Wachstum führen, sind eine alternde Bevölkerung, neue Entdeckungen, die zu neuen Forschungsgebieten führen, und der zunehmende Einsatz von Medikamenten. Auch die staatliche Forschungsförderung wird die Nachfrage nach diesem Fachgebiet weiter beeinflussen.

Bildung

Neurowissenschaftler schreiben sich normalerweise für ein vierjähriges Grundstudium ein und wechseln dann zu einem PhD-Programm für ein Aufbaustudium. Nach Abschluss ihres Studiums können Neurowissenschaftler ihre Postdoc-Arbeit fortsetzen, um mehr Laborerfahrung zu sammeln und neue Labormethoden zu erforschen. In ihren Studienjahren belegen Neurowissenschaftler typischerweise Kurse in Physik und Biowissenschaften, um eine Grundlage in der Forschung zu erlangen. Typische Bachelor-Studiengänge sind Biologie , Verhaltensneurowissenschaften und kognitive Neurowissenschaften .

Viele Colleges und Universitäten haben jetzt PhD-Ausbildungsprogramme in den Neurowissenschaften, oft mit Unterteilungen zwischen kognitiven , zellulären und molekularen , computergestützten und systemischen Neurowissenschaften.

Interdisziplinäre Felder

Die Neurowissenschaften haben eine einzigartige Perspektive, da sie in einem breiten Spektrum von Disziplinen angewendet werden können und somit die Arbeitsfelder von Neurowissenschaftlern variieren. Neurowissenschaftler können Themen von den großen Hemisphären des Gehirns bis hin zu Neurotransmittern und Synapsen untersuchen, die in Neuronen auf Mikroebene vorkommen. Einige Bereiche, die Psychologie und Neurobiologie kombinieren, umfassen kognitive Neurowissenschaften und Verhaltensneurowissenschaften. Kognitive Neurowissenschaftler untersuchen das menschliche Bewusstsein , insbesondere das Gehirn, und wie es durch biochemische und biophysikalische Prozesse gesehen werden kann. Die Verhaltensneurowissenschaft umfasst das gesamte Nervensystem, die Umwelt und das Gehirn, wie diese Bereiche uns neben vielen anderen Aspekten der Motivation, des Lernens und der motorischen Fähigkeiten zeigen. Computational Neuroscience verwendet mathematische Modelle, um zu verstehen, wie das Gehirn Informationen verarbeitet.

Geschichte

Ägyptisches Verständnis und frühe griechische Philosophen

Hieroglyphisch mit dem Wort "Gehirn", datiert auf 1700 v. Dieses Werk gilt als Kopie einer Originalschrift aus dem Jahr 3000 v.

Einige der ersten Schriften über das Gehirn stammen von den Ägyptern . Die erste bekannte schriftliche Beschreibung des Gehirns um 3000 v. Dieses Dokument kontrastierte die damals übliche Theorie. Die meisten anderen Schriften der Ägypter sind sehr spirituell und beschreiben Gedanken und Gefühle als Verantwortung des Herzens . Diese Idee wurde weithin akzeptiert und findet sich im Europa des 17. Jahrhunderts wieder .

Platon glaubte, dass das Gehirn der Ort mentaler Prozesse ist. Allerdings Aristoteles glaubte stattdessen das Herz die Quelle der mentalen Prozesse zu sein und dass das Gehirn fungierte als ein Kühlsystem für das kardiovaskuläre System.

Galen

Im Mittelalter hatte Galen einen erheblichen Einfluss auf die menschliche Anatomie . In Bezug auf die Neurowissenschaften beschrieb Galen die Funktionen der sieben Hirnnerven und vermittelte ein grundlegendes Verständnis des Rückenmarks . Wenn es um das Gehirn ging, glaubte er, dass sensorische Empfindungen in der Mitte des Gehirns verursacht werden, während die motorischen Empfindungen im vorderen Teil des Gehirns erzeugt werden. Galen vermittelte einige Ideen zu psychischen Störungen und deren Entstehung. Er glaubte, dass die Ursache eine gesicherte schwarze Galle war und dass Epilepsie durch Schleim verursacht wurde. Galens Beobachtungen über die Neurowissenschaften wurden viele Jahre lang nicht in Frage gestellt.

Mittelalterlicher europäischer Glaube und Andreas Vesalius

Mittelalterliche Überzeugungen hielten im Allgemeinen die Vorschläge von Galen wahr, einschließlich der Zuordnung von mentalen Prozessen zu bestimmten Ventrikeln im Gehirn. Funktionen von Gehirnregionen wurden anhand ihrer Textur und Zusammensetzung definiert: Die Gedächtnisfunktion wurde dem hinteren Ventrikel zugeschrieben, einer härteren Region des Gehirns und damit einem guten Ort für die Speicherung von Erinnerungen.

Andreas Vesalius hat das Studium der Neurowissenschaften weg vom anatomischen Fokus gelenkt; die Zuordnung von Funktionen nach Standort hielt er für grob. Vesalius lehnte sich von den oberflächlichen Vorschlägen Galens und dem mittelalterlichen Glauben ab und glaubte nicht, dass das Studium der Anatomie zu bedeutenden Fortschritten im Verständnis des Denkens und des Gehirns führen würde.

Aktuelle und sich entwickelnde Forschungsthemen

Die Forschung in den Neurowissenschaften expandiert und wird zunehmend interdisziplinär. Viele aktuelle Forschungsprojekte beinhalten die Integration von Computerprogrammen in die Kartierung des menschlichen Nervensystems. Das von den National Institutes of Health ( NIH ) gesponserte Human Connectome Project , das 2009 ins Leben gerufen wurde, hofft, eine sehr detaillierte Karte des menschlichen Nervensystems und seiner Millionen von Verbindungen zu erstellen. Eine detaillierte neuronale Kartierung könnte den Weg für Fortschritte bei der Diagnose und Behandlung neurologischer Erkrankungen ebnen .

Neurowissenschaftler beschäftigen sich auch mit Epigenetik , der Untersuchung, wie bestimmte Faktoren, denen wir in unserem täglichen Leben begegnen, nicht nur uns und unsere Gene beeinflussen, sondern auch, wie sie sich auf unsere Kinder auswirken und ihre Gene verändern, um sich an die Umgebungen, denen wir ausgesetzt sind, anzupassen.

Verhaltens- und Entwicklungsstudien

Neurowissenschaftler haben daran gearbeitet, zu zeigen, dass das Gehirn weitaus elastischer und in der Lage ist, sich zu verändern, als wir früher dachten. Sie verwenden Arbeiten, über die Psychologen zuvor berichtet haben, um zu zeigen, wie die Beobachtungen funktionieren, und geben ein Modell dafür.

L-Phenylalanin

Eine aktuelle Verhaltensstudie ist die der Phenylketonurie (PKU) , einer Erkrankung, die das Gehirn aufgrund toxischer Spiegel der Aminosäure Phenylalanin stark schädigt . Bevor Neurowissenschaftler diese Störung untersucht hatten, hatten Psychologen kein mechanistisches Verständnis dafür, wie diese Störung hohe Aminosäurespiegel verursacht, und daher war die Behandlung nicht gut verstanden und oft unzureichend. Die Neurowissenschaftler, die diese Störung untersuchten, nutzten die früheren Beobachtungen von Psychologen, um ein mechanistisches Modell vorzuschlagen, das ein besseres Verständnis der Störung auf molekularer Ebene ermöglichte. Dies wiederum führte zu einem besseren Verständnis der Erkrankung als Ganzes und zu einer stark veränderten Behandlung, die zu einem besseren Leben für Patienten mit dieser Erkrankung führte.

Eine andere neuere Studie war die von Spiegelneuronen , Neuronen, die feuern, wenn sie ein anderes Tier oder eine andere Person nachahmen oder beobachten, die irgendeine Art von Ausdruck, Bewegung oder Geste macht. Auch in dieser Studie nutzten Neurowissenschaftler die Beobachtungen von Psychologen, um ein Modell für die Funktionsweise der Beobachtung zu erstellen. Die anfängliche Beobachtung war, dass Neugeborene Gesichtsausdrücke nachahmten, die ihnen zum Ausdruck gebracht wurden. Wissenschaftler waren sich nicht sicher, ob Neugeborene genug entwickelt waren, um komplexe Neuronen zu besitzen, die es ihnen ermöglichten, verschiedene Menschen nachzuahmen, und es gab noch etwas anderes, das es ihnen ermöglichte, Ausdrücke nachzuahmen. Neurowissenschaftler stellten dann ein Modell für das Geschehene zur Verfügung und kamen zu dem Schluss, dass Säuglinge tatsächlich diese Neuronen hatten, die feuerten, wenn sie Gesichtsausdrücke beobachteten und nachahmten.

Auswirkungen der frühen Erfahrung auf das Gehirn

Neurowissenschaftler haben auch die Auswirkungen von "Ernährung" auf das sich entwickelnde Gehirn untersucht. Saul Schanberg und andere Neurowissenschaftler haben untersucht, wie wichtig nährende Berührungen für das sich entwickelnde Gehirn von Ratten sind. Sie fanden heraus, dass die Ratten, denen die Mutter nur eine Stunde lang die Nahrung entzogen hatte, eingeschränkte Funktionen bei Prozessen wie der DNA-Synthese und der Hormonsekretion aufwiesen.

Michael Meaney und seine Kollegen fanden heraus, dass die Nachkommen von Rattenmüttern, die ihnen viel Zuwendung und Aufmerksamkeit boten, dazu neigten, weniger Angst zu zeigen, positiver auf Stress zu reagieren und bei voller Reife auf höherem Niveau und länger zu funktionieren. Sie fanden auch heraus, dass die Ratten, denen als Heranwachsende viel Aufmerksamkeit geschenkt wurde, auch ihren Nachkommen die gleiche Aufmerksamkeit schenkten und zeigten somit, dass Ratten ihre Nachkommen ähnlich aufzogen, wie sie aufgezogen wurden. Diese Studien wurden auch auf mikroskopischer Ebene beobachtet, wo unterschiedliche Gene bei den Ratten exprimiert wurden, die viel Pflege erhielten, und dieselben Gene wurden nicht bei den Ratten exprimiert, die weniger Aufmerksamkeit erhielten.

Die Wirkung von Pflege und Berührung wurde nicht nur an Ratten, sondern auch an neugeborenen Menschen untersucht . Viele Neurowissenschaftler haben Studien durchgeführt, in denen die Bedeutung der Berührung bei neugeborenen Menschen gezeigt wurde. Die gleichen Ergebnisse, die bei Ratten gezeigt wurden, galten auch für den Menschen. Babys, die weniger Berührung und Pflege erhielten, entwickelten sich langsamer als Babys, die viel Aufmerksamkeit und Pflege erhielten. Auch das Stressniveau war bei Babys, die regelmäßig genährt wurden, niedriger und die kognitive Entwicklung war aufgrund der vermehrten Berührung ebenfalls höher. Menschliche Nachkommen gedeihen ähnlich wie Rattennachkommen von der Pflege, wie verschiedene Studien von Neurowissenschaftlern gezeigt haben.

Berühmte Neurowissenschaftler

Neurowissenschaftler erhalten Nobelpreise für Physiologie oder Medizin

Siehe auch: Liste der Nobelpreise im Zusammenhang mit Neurowissenschaften
Eric Kandel , Mitträger des Nobelpreises 2000 für Physiologie oder Medizin

Neurowissenschaftler in der Populärkultur

Siehe auch

Verweise

Externe Links