ابزارهایی برای رفتار، ابزارهایی برای بیوشیمی و ابزارهای مورد استفاده برای تحقیقات انسانی

TOOLS FOR BEHAVIOR

To understand how brain function drives behaviors in humans, researchers often turn to animal models. An eight-inch long marine slug may not look like a very promising model of brain function but, over the years, the animal known as Aplysia has helped scientists uncover many principles of learning and memory. Aplysia has relatively few neurons (around 10,000, compared to approximately 86 billion in humans), but some of its neurons are large enough to be seen with the naked eye. Aplysia also exhibits simple behaviors that can be modified with training. For example, Aplysia will reflexively withdraw its gill after receiving an electric shock to its tail. It can be trained to withdraw its gill in response to an innocuous touch which, during training, was paired with an electric shock. Scientists have discovered how the timing of training sessions affects learning, and have identified proteins and other molecules that strengthen synapses so the neuronal response is greater the next time Aplysia is stimulated. Many of the molecules and processes identified in Aplysia’s learning are also involved in human learning.

ابزارهایی برای رفتار

برای درک چگونگی عملکرد مغز در انسان‌ها، محققان اغلب به مدل‌های حیوانی روی می‌آورند. یک حلزون دریایی هشت اینچی ممکن است مدل بسیار امیدوارکننده‌ای از عملکرد مغز به نظر نرسد، اما در طول سال‌ها، حیوانی به نام آپلیسیا به دانشمندان کمک کرده است تا بسیاری از اصول یادگیری و حافظه را کشف کنند. آپلیسیا نورون‌های نسبتاً کمی دارد (حدود 10000، در مقایسه با تقریباً 86 میلیارد در انسان)، اما برخی از نورون‌های آن به اندازه‌ای بزرگ هستند که با چشم غیرمسلح دیده می‌شوند. آپلیسیا همچنین رفتارهای ساده‌ای را نشان می‌دهد که می‌توان آنها را با آموزش اصلاح کرد. به عنوان مثال، آپلیسیا پس از دریافت شوک الکتریکی به دم خود، به طور انعکاسی آبشش خود را عقب می‌کشد. می‌توان به آن آموزش داد تا در پاسخ به یک لمس بی‌ضرر که در طول آموزش با شوک الکتریکی همراه بود، آبشش خود را عقب بکشد. دانشمندان کشف کرده‌اند که چگونه زمان‌بندی جلسات آموزشی بر یادگیری تأثیر می‌گذارد و پروتئین‌ها و سایر مولکول‌هایی را شناسایی کرده‌اند که سیناپس‌ها را تقویت می‌کنند، بنابراین پاسخ عصبی دفعه بعد که آپلیسیا تحریک می‌شود، بیشتر است. بسیاری از مولکول‌ها و فرآیندهای شناسایی شده در یادگیری آپلیسیا نیز در یادگیری انسان نقش دارند.

The fruit fly Drosophila is also commonly used to study behavior, especially how genes control behavior. For example, variations in a gene called ‘foraging’ determine whether flies tend to roam around as they eat or sit in one place. Flies with mutations in another gene called ‘timeless’ don’t have normal circadian rhythms. Mutations have been identified that affect the full gamut of Drosophila behaviors-from aggression to courtship, as well as learning and memory. Many of the affected genes have correlates in humans.

مگس میوه دروزوفیلا نیز معمولاً برای مطالعه رفتار، به ویژه چگونگی کنترل رفتار توسط ژن‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، تغییرات در ژنی به نام «جستجوی غذا» تعیین می‌کند که آیا مگس‌ها هنگام غذا خوردن یا نشستن در یک مکان تمایل به پرسه زدن دارند یا خیر. مگس‌هایی که جهش در ژن دیگری به نام «بی‌زمان» دارند، ریتم شبانه‌روزی طبیعی ندارند. جهش‌هایی شناسایی شده‌اند که بر طیف کامل رفتارهای دروزوفیلا – از پرخاشگری گرفته تا معاشقه، و همچنین یادگیری و حافظه – تأثیر می‌گذارند. بسیاری از ژن‌های آسیب‌دیده در انسان همبستگی‌هایی دارند.

Addiction presents one of the most pressing challenges in studying human behavior – how to better understand it and how to treat it. Some lab animals like rats will consume alcohol and drugs even if accompanied by a bitter taste or foot shock. Scientists have uncovered changes in the brains of animals exhibiting such addiction-like behaviors that mirror changes seen in the brains of humans with addiction disorders. Interestingly, some breeds of rats are very likely to exhibit addiction and relapse behaviors while others are more resistant. By comparing the genetics of two breeds of rats with different predispositions to cocaine addiction, scientists identified genes that were differentially turned on or off in the two breeds; the study suggests that these genes, and their epigenetic regulation, play a role in susceptibility to addiction. This type of research helps scientists understand why some people are more prone to addiction or relapse, and could suggest ways to identify people at risk.

اعتیاد یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در مطالعه رفتار انسان است – چگونگی درک بهتر آن و نحوه درمان آن. برخی از حیوانات آزمایشگاهی مانند موش‌ها، الکل و مواد مخدر را حتی اگر با طعم تلخ یا شوک پا همراه باشد، مصرف می‌کنند. دانشمندان تغییراتی را در مغز حیواناتی که چنین رفتارهای اعتیادگونه‌ای را نشان می‌دهند، کشف کرده‌اند که منعکس‌کننده تغییرات مشاهده شده در مغز انسان‌های مبتلا به اختلالات اعتیاد است. جالب اینجاست که برخی از نژادهای موش‌ها به احتمال زیاد رفتارهای اعتیاد و عود را نشان می‌دهند در حالی که برخی دیگر مقاوم‌تر هستند. دانشمندان با مقایسه ژنتیک دو نژاد موش با گرایش‌های مختلف به اعتیاد به کوکائین، ژن‌هایی را شناسایی کردند که در این دو نژاد به طور متفاوتی روشن یا خاموش می‌شدند؛ این مطالعه نشان می‌دهد که این ژن‌ها و تنظیم اپی‌ژنتیکی آنها، در استعداد ابتلا به اعتیاد نقش دارند. این نوع تحقیق به دانشمندان کمک می‌کند تا بفهمند که چرا برخی افراد بیشتر مستعد اعتیاد یا عود هستند و می‌تواند راه‌هایی را برای شناسایی افراد در معرض خطر پیشنهاد کند.

Because its nervous system is much simpler than that of a mammal, the sea slug Aplysia was an important animal model in early studies on the neurobiology learning and memory.

از آنجا که سیستم عصبی حلزون دریایی آپلیزیا بسیار ساده‌تر از سیستم عصبی پستانداران است، این موجود یک مدل حیوانی مهم در مطالعات اولیه در مورد یادگیری و حافظه در حوزه نوروبیولوژی بود.

Drosophila melanogaster, pictured here, is widely used for studying many aspects of the brain and behavior.

دروسوفیلا ملانوگاستر، که تصویر آن در اینجا آمده است، به طور گسترده برای مطالعه بسیاری از جنبه‌های مغز و رفتار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Behavior is also studied directly in humans. Early mapping of human behaviors to specific brain regions was done by observing personality changes in people who had lost small regions of their brain due to injuries or surgeries. For example, people who have lost their frontal lobe often become inconsiderate and impulsive. Modern imaging techniques, described in great- er detail below, also help scientists to pair brain regions with certain behaviors. For example, imaging allows researchers to see certain brain areas “light up” when a person is shown human faces, but not when they see faces of other animals. These techniques are also useful to better understand brain disorders – such as identifying brain regions responsible for auditory hallucinations in schizophrenia.

رفتار نیز مستقیماً در انسان مورد مطالعه قرار می‌گیرد. نقشه‌برداری اولیه از رفتارهای انسان به مناطق خاص مغز با مشاهده تغییرات شخصیتی در افرادی که مناطق کوچکی از مغز خود را به دلیل جراحات یا جراحی از دست داده بودند، انجام شد. به عنوان مثال، افرادی که لوب پیشانی خود را از دست داده‌اند، اغلب بی‌ملاحظه و تکانشی می‌شوند. تکنیک‌های تصویربرداری مدرن، که در ادامه با جزئیات بیشتری توضیح داده شده‌اند، همچنین به دانشمندان کمک می‌کنند تا مناطق مغز را با رفتارهای خاص مرتبط کنند. به عنوان مثال، تصویربرداری به محققان این امکان را می‌دهد که ببینند وقتی به فرد چهره‌های انسان نشان داده می‌شود، مناطق خاصی از مغز “روشن” می‌شوند، اما وقتی چهره حیوانات دیگر را می‌بینند، این اتفاق نمی‌افتد. این تکنیک‌ها همچنین برای درک بهتر اختلالات مغزی – مانند شناسایی مناطق مغزی مسئول توهمات شنوایی در اسکیزوفرنی – مفید هستند.

TOOLS FOR BIOCHEMISTRY

Although we talk a lot about the electrical signals transmit- ted along neurons, the brain also communicates with molecular and chemical signals. Neurotransmitters are chemical messengers that travel across a synapse, carrying signals from one neuron to the next. Using a method called microdialysis, researchers can monitor neurotransmitters in action. With thin tubes inserted into the brain, scientists are able to collect tiny volumes of liquid from just outside neurons and then analyze the compounds in that liquid. For example, a researcher could analyze liquid captured during learning to identify molecules that are important for that process. Microdialysis can also be used to deliver compounds to the brain. Many drugs have powerful effects on the brain, so scientists can use these substances to tweak brain function in order to understand it better.

ابزارهایی برای بیوشیمی

اگرچه ما زیاد در مورد سیگنال‌های الکتریکی منتقل شده در امتداد نورون‌ها صحبت می‌کنیم، مغز همچنین با سیگنال‌های مولکولی و شیمیایی ارتباط برقرار می‌کند. انتقال‌دهنده‌های عصبی، پیام‌رسان‌های شیمیایی هستند که در طول یک سیناپس حرکت می‌کنند و سیگنال‌ها را از یک نورون به نورون بعدی منتقل می‌کنند. با استفاده از روشی به نام میکرودیالیز، محققان می‌توانند انتقال‌دهنده‌های عصبی را در حال عمل کنترل کنند. دانشمندان با قرار دادن لوله‌های نازک در مغز، می‌توانند حجم‌های بسیار کمی از مایع را از نورون‌های بیرونی جمع‌آوری کرده و سپس ترکیبات موجود در آن مایع را تجزیه و تحلیل کنند. به عنوان مثال، یک محقق می‌تواند مایع جمع‌آوری شده در طول یادگیری را تجزیه و تحلیل کند تا مولکول‌هایی را که برای آن فرآیند مهم هستند شناسایی کند. میکرودیالیز همچنین می‌تواند برای رساندن ترکیبات به مغز استفاده شود. بسیاری از داروها اثرات قدرتمندی بر مغز دارند، بنابراین دانشمندان می‌توانند از این مواد برای تنظیم عملکرد مغز به منظور درک بهتر آن استفاده کنند.

Pharmacology, the study of the effects of drugs, is also dedicated to identifying new drugs to treat conditions like pain or psychiatric illness, as well as understanding addiction and other negative consequences of drug use. Another important method employed to study the molecules and chemicals at work in the brain is mass spectrometry. Once a sample has been collected perhaps by using micro- dialysis the compounds it contains are ionized (given an electric charge) and then sent through an electric or magnetic field. The behavior of each molecule in that field indicates its mass. That information alone provides valuable clues for identifying a molecule. Mass spectrometry has also been very useful in exploring neuro- degenerative disorders. For example, one treatment for Parkinson’s disease causes severe side effects, including involuntary movements. With mass spectrometry, researchers have identified the location within the brain where this side effect is caused; that information could point the way to interventions that can reduce or prevent those side effects.

فارماکولوژی، مطالعه اثرات داروها، همچنین به شناسایی داروهای جدید برای درمان بیماری‌هایی مانند درد یا بیماری‌های روانی و همچنین درک اعتیاد و سایر پیامدهای منفی مصرف مواد مخدر اختصاص دارد. روش مهم دیگری که برای مطالعه مولکول‌ها و مواد شیمیایی فعال در مغز به کار می‌رود، طیف‌سنجی جرمی است. پس از جمع‌آوری نمونه، احتمالاً با استفاده از میکرودیالیز، ترکیبات موجود در آن یونیزه می‌شوند (بار الکتریکی دریافت می‌کنند) و سپس از طریق یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی ارسال می‌شوند. رفتار هر مولکول در آن میدان، جرم آن را نشان می‌دهد. این اطلاعات به تنهایی سرنخ‌های ارزشمندی برای شناسایی یک مولکول ارائه می‌دهد. طیف‌سنجی جرمی همچنین در بررسی اختلالات عصبی-تخریبی بسیار مفید بوده است. به عنوان مثال، یکی از درمان‌های بیماری پارکینسون باعث عوارض جانبی شدید، از جمله حرکات غیرارادی می‌شود. با طیف‌سنجی جرمی، محققان محلی را در مغز که این عارضه جانبی در آن ایجاد می‌شود، شناسایی کرده‌اند. این اطلاعات می‌تواند راه را برای مداخلاتی که می‌توانند این عوارض جانبی را کاهش دهند یا از آنها جلوگیری کنند، نشان دهد.

TOOLS USED FOR HUMAN RESEARCH

Many of the methods we have discussed are too invasive to use in humans. But several methods for imaging human brain function do not require holes in the skull or other lasting physical changes. Functional MRI (fMRI) can be used to follow changes in the brain activity of a person lying inside an MRI scanner. The machine is tuned so that it detects blood flow as well as differences in oxygen-rich and oxygen-poor blood, based on the idea that more active regions of the brain need more oxygen and nutrients, which are supplied by fresh oxygenated blood. While this is an indirect indication of neuron activity, it can pinpoint brain activity to fairly small regions.

ابزارهای مورد استفاده برای تحقیقات انسانی

بسیاری از روش‌هایی که در مورد آنها بحث کردیم، برای استفاده در انسان بسیار تهاجمی هستند. اما چندین روش برای تصویربرداری از عملکرد مغز انسان نیازی به ایجاد سوراخ در جمجمه یا سایر تغییرات فیزیکی پایدار ندارند. MRI عملکردی (fMRI) می‌تواند برای دنبال کردن تغییرات در فعالیت مغز فردی که درون اسکنر MRI دراز کشیده است، استفاده شود. این دستگاه به گونه‌ای تنظیم شده است که جریان خون و همچنین تفاوت در خون غنی از اکسیژن و کم اکسیژن را تشخیص می‌دهد، بر اساس این ایده که مناطق فعال‌تر مغز به اکسیژن و مواد مغذی بیشتری نیاز دارند که توسط خون تازه اکسیژن‌دار تأمین می‌شوند. اگرچه این یک نشانه غیرمستقیم از فعالیت نورون است، اما می‌تواند فعالیت مغز را به مناطق نسبتاً کوچکی مشخص کند.

Mice are one of the most important animal models in neuroscience research.

موش‌ها یکی از مهم‌ترین مدل‌های حیوانی در تحقیقات علوم اعصاب هستند.

Magnetic resonance imaging (MRI) scans are used to create detailed images of organs like the brain.

اسکن‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) برای ایجاد تصاویر دقیق از اندام‌هایی مانند مغز استفاده می‌شوند.

fMRI provides an indirect view of neuron activity, but magnetoencepha- lography (MEG) detects actual electrical currents coursing through groups of neurons. When neuron activities are synchronized, their combined electrical currents produce weak magnetic fields that MEG equipment can detect. A person undergoing the procedure sits or lies down, with his or her head surrounded by a helmet-shaped device that can sense magnetic fields. MEG has been useful in a variety of studies: from how the auditory cortex responds to sounds to identifying where epileptic seizures start in a patient’s brain. MEG is useful for detecting rapid changes in brain activity (temporal resolution) but it does not provide the precise location of that activity (spatial resolution). For this reason, researchers can combine MEG data with fMRI data to obtain good anatomical detail from fMRI and high-speed readings of brain activity from MEG.

fMRI نمای غیرمستقیمی از فعالیت نورون‌ها ارائه می‌دهد، اما مگنتوانسفالوگرافی (MEG) جریان‌های الکتریکی واقعی را که از طریق گروه‌های نورونی جریان دارند، تشخیص می‌دهد. هنگامی که فعالیت‌های نورون‌ها هماهنگ می‌شوند، جریان‌های الکتریکی ترکیبی آنها میدان‌های مغناطیسی ضعیفی تولید می‌کنند که تجهیزات MEG می‌توانند آنها را تشخیص دهند. فردی که تحت این عمل قرار می‌گیرد، می‌نشیند یا دراز می‌کشد و سر او توسط وسیله‌ای به شکل کلاه ایمنی احاطه شده است که می‌تواند میدان‌های مغناطیسی را حس کند. MEG در مطالعات مختلفی مفید بوده است: از نحوه پاسخ قشر شنوایی به صداها گرفته تا شناسایی محل شروع تشنج‌های صرعی در مغز بیمار. MEG برای تشخیص تغییرات سریع در فعالیت مغز (وضوح زمانی) مفید است، اما مکان دقیق آن فعالیت (وضوح مکانی) را ارائه نمی‌دهد. به همین دلیل، محققان می‌توانند داده‌های MEG را با داده‌های fMRI ترکیب کنند تا جزئیات آناتومیکی خوبی از fMRI و خوانش‌های پرسرعت فعالیت مغز از MEG به دست آورند.

Near-infrared spectroscopy (NIRS) is similar to fMRI in that it monitors the flow of oxygenated blood as a way to estimate neuron activity. A major difference is that NIRS is only useful for measuring activity near the surface of the brain and does not provide as much detail; however, it is far less expensive and cumbersome than fMRI. NIRS is also more comfortable for the person undergoing the procedure, as the setup essentially involves wearing a cap with wiring hooked to it. Some of the wires transmit harmless laser beams (-1 megawatt of power or less) into the brain while others detect the light after it travels through the brain. NIRS can be used to determine the extent of brain injuries and to monitor oxygen levels in the brains of patients under anesthesia. Because of its portability, NIRS is very useful for studying brain activity during tasks — such as driving down the highway — that can’t take place inside an fMRI scanner.

طیف‌سنجی نزدیک به مادون قرمز (NIRS) از این نظر که جریان خون اکسیژن‌دار را به عنوان راهی برای تخمین فعالیت نورون‌ها کنترل می‌کند، مشابه fMRI است. یک تفاوت عمده این است که NIRS فقط برای اندازه‌گیری فعالیت نزدیک سطح مغز مفید است و جزئیات زیادی ارائه نمی‌دهد. با این حال، بسیار ارزان‌تر و دست و پا گیرتر از fMRI است. NIRS همچنین برای فردی که تحت این روش قرار می‌گیرد راحت‌تر است، زیرا اساساً شامل پوشیدن یک کلاه با سیم‌کشی متصل به آن است. برخی از سیم‌ها پرتوهای لیزر بی‌ضرر (-1 مگاوات قدرت یا کمتر) را به مغز منتقل می‌کنند در حالی که برخی دیگر نور را پس از عبور از مغز تشخیص می‌دهند. NIRS می‌تواند برای تعیین میزان آسیب‌های مغزی و نظارت بر سطح اکسیژن در مغز بیماران تحت بیهوشی استفاده شود. به دلیل قابلیت حمل آن، NIRS برای مطالعه فعالیت مغز در حین انجام کارهایی – مانند رانندگی در بزرگراه – که نمی‌توانند در داخل اسکنر fMRI انجام شوند، بسیار مفید است.

Positron emission tomography (PET) detects short-lived radioactive compounds that have been injected into the bloodstream. The radioactive compounds could be oxygen or glucose, or they might be a neurotransmitter. PET traces where these compounds go in the body. The location of labeled oxygen can indicate blood flow, while a labeled neurotransmitter can show which brain regions are using that signaling molecule. PET can also detect the amyloid plaques that are a hallmark of Alzheimer’s disease; this technique could one day enable us to identify the disease in its early stages. Although PET has good temporal res olution like MEG, it lacks the detailed spatial resolution of MRI.

توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) ترکیبات رادیواکتیو با عمر کوتاه را که به جریان خون تزریق شده‌اند، تشخیص می‌دهد. ترکیبات رادیواکتیو می‌توانند اکسیژن یا گلوکز باشند، یا ممکن است یک انتقال‌دهنده عصبی باشند. PET مسیر این ترکیبات را در بدن ردیابی می‌کند. محل اکسیژن نشاندار شده می‌تواند جریان خون را نشان دهد، در حالی که یک انتقال‌دهنده عصبی نشاندار شده می‌تواند نشان دهد که کدام مناطق مغز از آن مولکول سیگنالینگ استفاده می‌کنند. PET همچنین می‌تواند پلاک‌های آمیلوئیدی را که از ویژگی‌های بارز بیماری آلزایمر هستند، تشخیص دهد. این تکنیک می‌تواند روزی ما را قادر سازد تا بیماری را در مراحل اولیه آن شناسایی کنیم. اگرچه PET مانند MEG وضوح زمانی خوبی دارد، اما فاقد وضوح مکانی دقیق MRI است.

Some methods used in human research can change brain activity. In transcranial magnetic stimulation (TMS), a coil that generates a magnetic field is placed near a person’s head. The magnetic field can penetrate the skull, temporarily activating or silencing a region of the cortex. TMS is used to treat psychiatric disorders such as anxiety, depression, and post-traumatic stress disorder and could be an effective option for patients with conditions that do not respond to medications.

برخی از روش‌های مورد استفاده در تحقیقات انسانی می‌توانند فعالیت مغز را تغییر دهند. در تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS)، یک سیم‌پیچ که میدان مغناطیسی تولید می‌کند در نزدیکی سر فرد قرار می‌گیرد. میدان مغناطیسی می‌تواند به جمجمه نفوذ کند و به طور موقت ناحیه‌ای از قشر مغز را فعال یا غیرفعال کند. TMS برای درمان اختلالات روانپزشکی مانند اضطراب، افسردگی و اختلال استرس پس از سانحه استفاده می‌شود و می‌تواند گزینه موثری برای بیمارانی باشد که به داروها پاسخ نمی‌دهند.

Although neuroscience has progressed by leaps and bounds since neurons were first viewed under a microscope, many phenomena observed with these techniques are not fully understood. For example, mysteries still surround data obtained with EEG. EEG shows that several different brain regions have characteristic rhythms or oscillations—one pattern in the visual cortex, another in the sensory motor cortex, and so on. Even though this method of examining brain activity has been used since 1929, the generation of these patterns (some- times called brain waves) at the level of neural circuits is not well understood.

اگرچه علوم اعصاب از زمانی که نورون‌ها برای اولین بار زیر میکروسکوپ مشاهده شدند، پیشرفت‌های چشمگیری داشته است، اما بسیاری از پدیده‌های مشاهده شده با این تکنیک‌ها به طور کامل درک نشده‌اند. به عنوان مثال، هنوز هم اسراری پیرامون داده‌های به دست آمده با EEG وجود دارد. EEG نشان می‌دهد که چندین ناحیه مختلف مغز ریتم‌ها یا نوسانات مشخصی دارند – یک الگو در قشر بینایی، الگوی دیگر در قشر حسی-حرکتی و غیره. اگرچه این روش بررسی فعالیت مغز از سال ۱۹۲۹ مورد استفاده قرار گرفته است، اما تولید این الگوها (که گاهی امواج مغزی نامیده می‌شوند) در سطح مدارهای عصبی به خوبی درک نشده است.

One branch of neuroscience that can help bridge findings from the microscopic to the whole-brain level is computational neuroscience. Researchers in this field develop theories or models about how the brain processes information, then test these models against real-world data. For example, they can examine the data and images from EEG or fMRI, then develop mathematical models to explain the underlying neuron and circuit activity. Data from the many methods discussed in this chapter-electrophysiology. molecular studies, anatomy, and functional brain scans can all contribute to these computational models.

یکی از شاخه‌های علوم اعصاب که می‌تواند به انتقال یافته‌ها از سطح میکروسکوپی به کل مغز کمک کند، علوم اعصاب محاسباتی است. محققان در این زمینه نظریه‌ها یا مدل‌هایی در مورد نحوه پردازش اطلاعات توسط مغز توسعه می‌دهند، سپس این مدل‌ها را در برابر داده‌های دنیای واقعی آزمایش می‌کنند. به عنوان مثال، آنها می‌توانند داده‌ها و تصاویر EEG یا fMRI را بررسی کنند، سپس مدل‌های ریاضی را برای توضیح فعالیت نورون‌ها و مدارهای اساسی توسعه دهند. داده‌های حاصل از روش‌های متعدد مورد بحث در این فصل – الکتروفیزیولوژی – مطالعات مولکولی، آناتومی و اسکن‌های عملکردی مغز همگی می‌توانند در این مدل‌های محاسباتی نقش داشته باشند.

This chapter provides an introduction to research methods that have driven, and continue to drive, discovery in neuroscience. As new techniques and technologies emerge, scientists will add them to their repertoire of techniques that can deepen our understanding of the brain and suggest new ways to help people whose lives are affected by brain disorders.

این فصل مقدمه‌ای بر روش‌های تحقیقاتی ارائه می‌دهد که اکتشافات در علوم اعصاب را هدایت کرده‌اند و همچنان هدایت می‌کنند. با ظهور تکنیک‌ها و فناوری‌های جدید، دانشمندان آنها را به مجموعه تکنیک‌های خود اضافه خواهند کرد که می‌توانند درک ما از مغز را عمیق‌تر کرده و راه‌های جدیدی را برای کمک به افرادی که زندگی‌شان تحت تأثیر اختلالات مغزی قرار گرفته است، پیشنهاد دهند.