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神経科学者（または神経生物学者）は、神経細胞、神経回路、グリア細胞の解剖学的構造と機能、および健康や病気におけるそれらの行動的、生物学的、心理学的役割を扱う神経科学を専門とする科学者です。[ 1 ]
神経科学者は一般的に、大学、政府機関、または民間企業などの環境で研究者として働いています。[ 2 ]研究志向のキャリアでは、神経科学者は神経系とその機能に関する科学実験を設計および実施します。彼らは基礎研究または応用研究に従事することができます。基礎研究は神経系の現在の理解を広げることを目指し、応用研究は神経疾患の治療法の開発など、特定の問題に取り組むことを目指します。
神経科学者には、学術研究以外にも、産業界、科学ライター、政府プログラム管理、科学擁護、教育など、数多くのキャリアの機会があります。[ 3 ]神経科学者は一般的に医学分野の博士号を取得しています。
神経科学者は主に神経系の研究と調査に焦点を当てています。神経系は脳、脊髄、神経細胞で構成されています。神経系の研究は、イオンチャネルの研究のように細胞レベルに焦点を当てる場合もあれば、行動や認知の研究のようにシステムレベルに焦点を当てる場合もあります。神経系の研究の大部分は、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ルー・ゲーリック病など、神経系に影響を与える疾患の理解に費やされています。研究は一般的に、民間、政府、公立の研究機関や大学で行われています。[ 4 ]
神経科学者の一般的なタスクには次のようなものがあります: [ 5 ]
2014年5月時点で、米国の神経科学者の平均給与は79,940ドルでした。神経科学者は通常、フルタイムの従業員です。米国の一般的な職場の平均給与は以下のとおりです。[ 5 ]
神経科学者は、神経系の生物学的側面と心理学的側面の両方を研究します。 [ 5 ]神経科学者は博士研究員課程を修了すると、39%が博士課程に進み、36%が教員職に就きます。[ 6 ]神経科学者は、磁気共鳴画像法、 コンピュータ断層血管造影法、拡散テンソル画像法などの幅広い数学的手法、コンピュータプログラム、生化学的手法、画像化技術を使用します。[ 7 ] 画像技術により、科学者は信号が発生する際の脳と脊髄の物理的変化を観察することができます。神経科学者は、さまざまな神経科学組織、さまざまな研究テーマを発表したり読んだりすることもできます。
神経科学分野では、2014年から2024年にかけて約8%の雇用増加が見込まれており、これは他の職業と比較して平均をはるかに上回る雇用増加率である。この増加の要因としては、高齢化、新たな研究分野につながる新たな発見、医薬品の使用増加などが挙げられる。研究に対する政府の資金提供も、この専門分野の需要に影響を与え続けるだろう。[ 5 ]
神経科学者は通常、4年制の学部課程に入学し、その後、大学院課程である博士課程に進みます。大学院課程を修了した後、神経科学者は、より多くの実験経験を積み、新しい実験方法を探求するために、博士研究員として研究を続けることがあります。学部時代には、神経科学者は通常、研究分野の基礎を築くために、物理学と生命科学のコースを受講します。典型的な学部専攻には、生物学、行動神経科学、認知神経科学などがあります。[ 8 ]
現在、多くの大学が神経科学の博士課程を提供しており、認知神経科学、細胞・分子神経科学、計算神経科学、システム神経科学といった分野に分かれている場合が多い。
神経科学は、幅広い分野に応用できるという独自の視点を持っており、そのため神経科学者が研究する分野は多岐にわたります。神経科学者は、脳の大きな半球から、ニューロン内で微視的に発生する神経伝達物質やシナプスまで、さまざまなトピックを研究することがあります。心理学と神経生物学を組み合わせた分野には、認知神経科学や行動神経科学などがあります。認知神経科学者は、人間の意識、特に脳を研究し、生化学的および生物物理学的プロセスを通してどのように見ることができるかを研究します。[ 9 ] 行動神経科学は、神経系全体、環境、脳を網羅し、これらの領域が動機付け、学習、運動技能などの多くの側面をどのように示しているかを研究します。[ 10 ]計算神経科学は、数学モデルを使用して、脳がどのように情報を処理するかを理解します。[ 11 ]
脳に関する最初の記述のいくつかはエジプト人によるものです。紀元前3000年頃、脳に関する最初の既知の記述では、脳損傷の場所が特定の症状と関連している可能性があることも示されていました。この文書は当時の一般的な理論とは対照的でした。エジプト人の他のほとんどの文書は非常に精神的なもので、思考や感情を心の責任として説明しています。この考えは広く受け入れられ、17世紀のヨーロッパにも見られます。[ 12 ]
プラトンは脳が精神過程の中心であると信じていた。しかし、アリストテレスは心臓が精神過程の源であり、脳は循環器系の冷却システムとして機能すると考えていた。[ 13 ]
ガレノスは、7つの脳神経の機能を説明するとともに、脊髄の基礎的な理解を与えた。彼は、感覚は脳の中央部で発生し、運動感覚は脳の前部で発生すると考えていた。ガレノスは、精神疾患と、これらの疾患が発生する原因についていくつかの考えを伝えた。彼は、原因は黒胆汁の滞留であり、てんかんは痰によって引き起こされると考えていた。ガレノスの神経科学に関する観察は、長年にわたって異議を唱えられることはなかった。[ 14 ]
中世の人々は、ガレノスの提唱を概ね正しいと信じており、精神過程を脳の特定の脳室に帰属させることもその一つであった。脳の各領域の機能は、その質感と構成に基づいて定義されていた。記憶機能は、脳のより硬い領域である後脳室に帰属され、記憶の貯蔵に適した場所とされた。[ 12 ]
アンドレアス・ヴェサリウスは神経科学の研究を解剖学中心から方向転換させ、機能の位置に基づく帰属は粗雑だと考えた。ガレノスや中世の信仰による表面的な提案を退け、ヴェサリウスは解剖学の研究が思考や脳の理解に大きな進歩をもたらすとは考えていなかった。[ 12 ]
神経科学の研究は拡大を続け、学際的なアプローチがますます取り入れられるようになっている。現在進行中の研究プロジェクトの多くは、人間の神経系のマッピングにコンピュータプログラムを統合するものである。2009年に開始された米国国立衛生研究所（NIH）が支援するヒトコネクトームプロジェクトは、人間の神経系とその数百万もの神経接続を非常に詳細にマッピングすることを目指している。詳細な神経マッピングは、神経疾患の診断と治療の進歩につながる可能性がある。
神経科学者たちはまた、エピジェネティクスについても研究を進めている。これは、私たちが日常生活で直面する特定の要因が、私たち自身や私たちの遺伝子に影響を与えるだけでなく、私たちの子供たちにも影響を与え、私たちが直面した環境に適応するために子供たちの遺伝子をどのように変化させるかを研究する分野である。
神経科学者たちは、脳がかつて考えられていたよりもはるかに柔軟で変化しやすいことを明らかにしようと研究を進めてきた。彼らは、心理学者が以前に報告した研究結果を利用して、観察結果がどのように機能するのかを示し、そのモデルを提示している。
最近の行動研究の一つに、フェニルケトン尿症（PKU）に関する研究がある。これは、アミノ酸であるフェニルアラニンの毒性レベルによって脳に深刻な損傷を与える疾患である。神経科学者がこの疾患を研究する以前は、心理学者はこの疾患がどのようにして高濃度のアミノ酸を引き起こすのかメカニズムを理解しておらず、そのため治療法は十分に理解されておらず、多くの場合不十分であった。この疾患を研究した神経科学者は、心理学者のこれまでの観察結果を利用して、分子レベルで疾患をよりよく理解できるメカニズムモデルを提案した。これにより、疾患全体に対する理解が深まり、治療法が大きく変化し、患者の生活の質が向上した。[ 15 ]
最近の別の研究は、ミラーニューロンに関するもので、これは、何らかの表情、動き、またはジェスチャーをしている他の動物や人を模倣したり観察したりするときに発火するニューロンです。この研究もまた、神経科学者が心理学者の観察を利用して、観察がどのように機能するかのモデルを作成したものでした。最初の観察では、新生児が自分に向けられた顔の表情を模倣していました。科学者たちは、新生児がさまざまな人を模倣できる複雑なニューロンを持つほど十分に発達しているかどうか確信が持てず、表情を模倣できる別の何かがあると考えていました。そこで神経科学者たちは、何が起こっているのかのモデルを提供し、乳児は実際に顔の表情を見て模倣するときに発火するこれらのニューロンを持っていると結論付けました。[ 15 ]
神経科学者たちは、発達中の脳に対する「養育」の影響についても研究してきました。ソール・シャンバーグをはじめとする神経科学者たちは、ラットの発達中の脳にとって養育的な触れ合いがどれほど重要かを研究しました。彼らは、母親からわずか1時間だけ養育を奪われたラットは、DNA合成やホルモン分泌などのプロセスにおける機能が低下していることを発見しました。[ 15 ]
マイケル・ミーニーとその同僚は、十分な養育と注意を与えられた母ラットの子孫は、恐怖心が少なく、ストレスに対してより肯定的に反応し、完全に成熟したときにはより高いレベルでより長い時間機能する傾向があることを発見しました。また、思春期に多くの注意を与えられたラットは、自分の子孫にも同じ量の注意を払うことも発見し、ラットは自分が育てられたのと同じように子孫を育てていることを示しました。これらの研究は、微視的なレベルでも見られ、多くの養育を与えられたラットでは異なる遺伝子が発現し、注意をあまり受けなかったラットでは同じ遺伝子が発現していませんでした。[ 15 ]
養育と触れ合いの効果は、ラットだけでなく新生児の人間でも研究されてきました。多くの神経科学者が、新生児の人間における触れ合いの重要性を示す研究を行ってきました。ラットで示されたのと同じ結果が人間にも当てはまりました。触れ合いや養育が少ない赤ちゃんは、多くの注意と養育を受けた赤ちゃんよりも発達が遅くなりました。定期的に養育された赤ちゃんはストレスレベルも低く、触れ合いが増えたため認知発達も高くなりました。[ 15 ]人間の子供は、ラットの子供と同様に、神経科学者のさまざまな研究で示されているように、養育によって成長します。
