Neurowissenschaften für Kinder

Das Wie, Was und Wer der Neurowissenschaften

Das Was

Was ist ein Neuron?

Ein Neuron ist eine Nervenzelle. Das Gehirn besteht aus etwa 86 Milliarden Neuronen (Quelle: Frederico Azevedo et al. Die gleiche Anzahl neuronaler und nicht neuronaler Zellen macht das menschliche Gehirn zu einem isometrisch skalierten Primatenhirn. In: J. Comp. Neurol., 513: 532-541, 2009.).

Neuronen ähneln anderen Zellen im Körper in gewisser Weise wie:

• Neuronen sind von einer Membran umgeben.
• Neuronen haben einen Kern, der Gene enthält.
• Neuronen enthalten Zytoplasma, Mitochondrien und andere „Organellen“.

Neuronen unterscheiden sich jedoch in gewisser Weise von anderen Zellen im Körper:

• Neuronen haben spezialisierte Projektionen, die Dendriten und Axone genannt werden. Dendriten bringen Informationen zum Zellkörper und Axone nehmen Informationen vom Zellkörper weg.
• Neuronen kommunizieren über einen elektrochemischen Prozess miteinander.
• Neuronen bilden spezialisierte Verbindungen, die „Synapsen“ genannt werden, und produzieren spezielle Chemikalien, die „Neurotransmitter“ genannt werden, die an der Synapse freigesetzt werden.

Es gibt ungefähr 1 Billiarde Synapsen im menschlichen Gehirn.Das sind 1.000.000.000.000.000 Synapsen! Dies entspricht etwa einer halben Milliarde Synapsen pro Kubikmillimeter. (Statistik von Changeux, JP und Ricoeur, P., Was bringt uns zum Nachdenken?, Princeton: Princeton University Press, 2000, S. 78)

Arten von Neuronen

Was steckt hinter dem Sprichwort „Wir nutzen nur 10% unseres Gehirns?“ Ist das wahr?

No…it stimmt nicht. Wir nutzen unser ganzes Gehirn. Ich habe eine spezielle Seite namens „Verwenden wir nur 10% unseres Gehirns“ erstellt, auf der diese Frage ausführlicher erörtert wird.

Die Hows

Wie groß ist das Gehirn?Wie viel wiegt das Gehirn?

Das erwachsene menschliche Gehirn wiegt zwischen 1300 g und 1400 g (ungefähr 3 Pfund). Ein neugeborenes menschliches Gehirn wiegt zwischen 350 und 400 g. Zum Vergleich:

elefanten gehirn = 6,000 g
schimpanse gehirn = 420 g
rhesus affe gehirn = 95 g
beagle hund gehirn = 72 g
katze gehirn = 30 g
ratte gehirn = 2 g

Mehr Gehirn Gewichte

Wie viele neuronen (Nervenzellen) sind im Gehirn? Wie groß sind sie?

Es gibt ungefähr 86 Milliarden (86.000.000.000) Neuronen im menschlichen Gehirn.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie klein ein Neuron ist, lassen Sie uns etwas rechnen:

Der Punkt über diesem „i“ hat einen Durchmesser von ungefähr 0,5 mm (500 Mikrometer oder 0,02 Zoll). Wenn Sie also annehmen, dass ein Neuron einen Durchmesser von 10 Mikrometern hat, können Sie 50 Neuronen nebeneinander über den Punkt drücken. Sie könnten jedoch nur 5 große (100 Mikron Durchmesser) Neuronen quetschen.

Wie lang ist ein Neuron?

Einige Neuronen sind sehr kurz…weniger als einen Millimeter lang. Einige Neuronen sind sehr lang…ein Meter oder mehr! Das Axon eines Motoneurons inDas Rückenmark, das einen Muskel im Fuß innerviert, kann etwa 1 Meter (3 Fuß) lang sein.

Überlegen Sie, wie lang das Axon eines Motoneurons wäre, wenn Sie ein Modell davon erstellen möchten. Der Zellkörper eines Motoneurons ist ungefähr 100 Mikrometer (0,1 Millimeter) im Durchmesser und wie Sie jetzt wissen, ist das Axon etwa 1 Meter (1.000 Millimeter) lang. Das Axon eines Motorneurons ist also 10.000 mal so lang wie der Zellkörper breit ist. Wenn Sie einen Affen-Pong-Ball (Durchmesser = ~ 3,8 cm oder 1,5 Zoll) verwenden, um den Zellkörper zu modellieren, müsste Ihr Axon 38.000 cm (380 Meter) oder 1.247 Fuß lang sein. Wenn Sie einen Basketball (Durchmesser = ~ 24 cm oder 9,5 Zoll) als Zellkörper verwenden, müsste Ihr Axon 240.000 cm (2,4 Kilometer) oder 7874 Fuß (1,49 Meilen) lang sein!

Wie groß ist das Gehirn im Vergleich zum Rest des Körpers?

Wenn Sie davon ausgehen, dass die durchschnittliche Person 150 Pfund wiegt und das durchschnittliche Gehirn 3 Pfund wiegt., dann ist das Gehirn 2% des gesamten Körpergewichts.

Wie lang ist das Rückenmarkund wie viel wiegt es?

Das durchschnittliche Rückenmark ist bei Männern 45 cm lang und bei Frauen 43 cm lang.Das Rückenmark wiegt ungefähr 35 g.

Wie schnell sind Informationen im Nervensystem?

Informationen bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten innerhalb verschiedener Arten von Neuronen. Übertragung kann so langsam wie 0,5 meter/sec oder so schnell wie 120 meter/sec. reisen zu 120 meter/sec ist die gleiche wie gehen 268 miles/hr!!! Überprüfen Sie die Mathematik selbst. Mehr überdie Geschwindigkeit der Signale im Nervensystem.

Mehr Whats and some Whos, Whys and Hows

Was studieren Neurowissenschaftler?

Vielleicht ist der beste Weg zu beschreiben, was Neurowissenschaftler studieren,die „Ebenen“ aufzulisten, auf denen Experimente durchgeführt werden können:

1. Verhaltensebene: Untersuchung der neuronalen Grundlagen des Verhaltens. Mit anderen Worten, was bewirkt, dass Menschen und Tiere die Dinge tun, die sie tun.
2. Systemebene: Untersuchung der verschiedenen Teile des Nervensystems wie das visuelle oder auditive System. Dies könnte auch Untersuchungen umfassen, welche Teile des Gehirns mit anderen Teilen verbunden sind.
3. Lokale Schaltkreisebene: Untersuchung der Funktion von Gruppen von Neuronen (Nervenzellen).
4. Einzelne Neuronenebene: Untersuchen Sie, was einzelne Neuronen in Bezug auf ein „Ereignis“ tun.“ Könnte auch untersuchen, was in einem einzelnen Neuron enthalten ist(Neurotransmitter-Studien).
5. Synapsenpegel: untersuchen Sie, was an der Synapse passiert.
6. Membranebene: Untersuchen Sie, was an Ionenkanälen auf einer neuronalen Membran passiert.
7. Genetische Ebene: Untersuchen Sie die genetischen Grundlagen der neuronalen Funktion.

Wie wird man Neurowissenschaftler? Wie lange musst du zur Schule gehen?

1. Zuerst müssen Sie hoch beenden school…so von der 1. bis 12. Klasse beträgt 12 Jahre.
2. Zweitens erhalten Sie eine Universität degree…at mindestens noch 4 Jahre Schule.
3. Drittens besuchen Sie entweder die Graduiertenschule für einen Ph.D. Grad oder gehen Sie zur medizinischen Fakultät für einen M.D. degree…at mindestens weitere 4 Jahre Ausbildung.

Addieren wir das, was wir bisher haben – 12 Jahre + 4 Jahre + 4 Jahre = 20 Jahre

Das sind 20 Jahre. der Schule. Während Sie in der Graduiertenschule oder Medizinisch sindschule können Sie sich einen Neurowissenschaftler in der Ausbildung nennen. Nachdem Sie getyour Ph.D. oder M.D. Sie können sich einen „Neurowissenschaftler nennen.“ Einige Leute gehen zurück zur Schule und machen einen anderen Abschluss, also haben sie sowohl einen Ph.D. als auch anM.D. Grad. Die meisten Menschen setzen ihre Ausbildung in einem anderen Labor fort, nachdem sie promoviert oder promoviert haben. Diese Zeitspanne wird als Postdoktorandenausbildung bezeichnet, und Neurowissenschaftler lernen neue Methoden und Techniken. Dies dauert normalerweise 2-4 Jahre. Es ist die Hoffnung der meisten Neurowissenschaftler, dass sie nach ihrer Postdoc-Ausbildung an einer Universität, einem Krankenhaus oder einem Unternehmen arbeiten können. Um mehr darüber zu erfahren, wie man Neurowissenschaftler wird, lesen Sie Another Day, Another Neuron, einen kurzen Aufsatz, den ich für die Genentech Access Excellence-Website geschrieben habe.

Ok, also nach all dieser Schule und Ausbildung, welche Art von Jobs gibt es?

Jobs inNeuroscience

Warum tun Neurowissenschaftler, was sie tun?

Verschiedene Neurowissenschaftler haben unterschiedliche Gründe, in ihre Karriere einzusteigen. Ich bin mir jedoch sicher, dass einige Wissenschaftler durch ihre Neugier motiviert sind, mehr über das Gehirn zu erfahren. Neurowissenschaftler möchten auch Behandlungen und Heilmittel für die Krankheiten finden, die das Nervensystem betreffen. Neurologische Erkrankungen betreffen jedes Jahr mehr als 50 Millionen Amerikanerjahr – das kostet jedes Jahr Milliarden von Dollar. Hier finden Sie weitere Informationen zu einigen der wichtigsten Erkrankungen des Nervensystems (aus Brain Facts, Society for Neuroscience und anderen Quellen, einschließlich der American Academy Of Neurology)

Major Nervous System Diseases

Wer war der ersteneurowissenschaftler?

Hmmm….Ich glaube nicht, dass irgendjemand die Antwort darauf wirklich kennt. Hier ist meine Meinung. Einige Schädel, die mindestens 10.000 Jahre alt sind, haben ungewöhnlichelöcher in ihnen. Wissenschaftler glauben, dass diese Löcher dort platziert wurdenabsichtlich, um „die bösen Geister herauszulassen.“ Dies impliziert, dassDiese Menschen glaubten, dass der Kopf oder das Gehirn eine gewisse Bedeutung für Gesundheit und Wohlbefinden habe. Vielleicht könnten diese Leute als die betrachtet werdenerste Neurowissenschaftler.

Die erste aufgezeichnete Verwendung des Wortes „Gehirn“ gehört deralte Ägypter. Das Wort für „Gehirn“ und andere „neuro“ Wörter erscheinen im Edwin Smith chirurgischen Papyrus, der von einem unbekannten ägyptischen Chirurgen um 1.700 v. Chr. geschrieben wurde.

Sokrates (469-399 v. Chr.) und Aristoteles (384-322 v. Chr.) waren frühe“Denker“, die über Gehirn und Geist schrieben. Aristoteles glaubte jedoch, dass das Herz, nicht das Gehirn, wichtig seiintelligenz. Galen (129-199) war ein weiterer früher Neurowissenschaftler. Leonard Da Vinci (1452-1519), der viel später kam, konnte auch als Neurowissenschaftler gedacht werden. Wenn Sie an mehr über die Geschichte der Neurowissenschaften interessiert sind, versuchen Sie Meilensteine in der neurowissenschaftlichen Forschung.

Wie viele Forschungsarbeiten über das Gehirn werden jedes Jahr veröffentlicht?

Für 2015 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 87.294 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 2014 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 85.025 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 2013 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 80.032 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 2012 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 75.168 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2011 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 70.279 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2010 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 65.193 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2009 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 61.270 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2008 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 55.874 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2007 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 53.258 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2006 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 51.163 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2005 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 47.383 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2004 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 42.849 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2003 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 39.964 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2002 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 37.304 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2001 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 36.884 Artikel veröffentlicht wurden.

Für das Jahr 2000 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 37.000 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 1999 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 34.828 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 1998 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 33.027 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 1997 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 32.112 Artikel veröffentlicht wurden.

Für 1996 zeigt eine PubMed-Suche mit dem Begriff „Gehirn“, dass 31.040 Artikel veröffentlicht wurden.

Welche Methoden und Techniken werden von Neurowissenschaftlern angewendet?

Sie wollen Methoden? Hier sind sie.