Hay varios aspectos en esta pregunta.
Primero, el técnico / instrumental. La investigación en física ha llevado al desarrollo de herramientas importantes en el cerebro / neurociencia. Esos son los relacionados con las imágenes en general, como ya lo citaron las respuestas de Steve y Gwydion. Puede agregar el uso de sincrotrones, que son muy útiles en biología hoy en día, en particular en biología estructural, con aplicación natural en neurociencias. Quizás menos conocido, todos los desarrollos en sensores y captores, utilizando litografía y materiales magnéticos, así como microfluídicos. Además, el uso de sondas a base de diamantes y carbono que cumplen con el cuerpo humano.
En segundo lugar, hay muchos proyectos de investigación, es decir, que aún no son aplicaciones directas, pero que están dispuestos a serlo, que son esfuerzos conjuntos de biólogos y físicos, por ejemplo, que comprenden la comprensión del crecimiento, la organización, la morfología de las neuronas. A menudo hay fuertes vínculos con las herramientas de nanociencia.
Tercero, las herramientas teóricas. La biología teórica ahora hace un uso intensivo de procesos estocásticos o matemáticas discretas, por ejemplo, para modelar procesos biológicos o reordenamientos cromosómicos. Todas estas herramientas tienen profundas raíces en la física teórica.
¿Cómo se aplica la física en la ciencia del cerebro / neurociencia? ¿Qué rama de la física se usa en el estudio de la neurociencia?
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Mucho está en instrumentación.
Historia: Una sección de investigación decía tentativamente que un nuevo medicamento causaba un tipo extraño de latidos cardíacos. El corazón latiría más rápido que lento, y repetidamente lo haría. Tenían los registros de ECG para mostrar eso. Sin embargo, estaban nerviosos por la publicación. Después de todo, nadie había publicado eso antes. Yo, como estudiante de física de pregrado y como alguien que había estado expuesto a esa máquina de ECG anteriormente, pensé que sabía lo que “realmente” estaba sucediendo. Les escribí la verdadera causa y les dije cómo reparar sus registros de ECG. ¿Que esta pasando? La máquina de ECG estaba disparando en la muesca dicrótica como si fuera todo el latido del corazón. Fue un artefacto. El profesor y su equipo no estaban familiarizados con eso. Los físicos tenemos que saber tales cosas.
Las explicaciones del potencial de membrana, la producción del potencial de acción y su conducción a lo largo del axón, todo depende de la física. Las corrientes resistivas y capacitivas básicas explican las excitabilidades de diferentes neuronas. La conducción de volumen se utiliza para grabaciones EMG, EEG y EKG. Otras personas han dado más respuestas.
1. Un área sería fMRI (ver imágenes de resonancia magnética funcional) utilizada para detectar la actividad metabólica neural.
2. Antera se utilizarían conjuntos de magnetómetros de dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) para detectar actividad neuronal. Vea la sección titulada Uses here SQUID
Todo es biología. Varias ideas de la física han sido útiles.
La tomografía por emisión de positrones proviene de la física subatómica, pero muestra mucho sobre el cuerpo y el cerebro. La tomografía computarizada de rayos X es solo la potencia de la computadora aplicada a los rayos X.
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