Neurobiologia on monimutkainen tiede, joka tutkii ihmisten ja muiden eläinten aivoja ja hermostoa. Neurobiologia voi tutkia esimerkiksi aivojen kehitystä kehittyvässä eläimessä tai esimerkiksi sairauden neurologista alkuperää. Tämä kenttä käsittää monia erilaisia tutkimusmenetelmiä.
Jotkut neurobiologiat keskittyvät aivojen ja hermoston molekyylirakenteisiin. Suurempia kokonaisia järjestelmiä, kuten aivokuoren toimintaa ja rakennetta, voidaan tutkia. Tutkijat voivat tarkastella biologisia tekijöitä, jotka vaikuttavat oppimiseen tai mielialaan, tai he voivat tutkia, kuinka varhainen geneettinen materiaali kehittyy aivojen eri alueille.
Varhaiset läpimurrot modernissa neurobiologiassa ovat 1960 -luvulta. Tällaiset tutkimukset auttoivat selittämään aivojen prosesseja ja kehitysnäkökohtia. Varhaiset neurobiologit tutkivat yksittäisten neuronien ja amiinien välittäjäaineiden ominaisuuksia, arvioivat peptidien roolia neurotransmissiossa ja jäljittivät sikiön aivojen kehitystä. Ehkä tämän ajan merkittävin tutkimus oli uraauurtava visuaalisen käsittelyn työ, josta David Hubel ja Torston Wiesel voittivat Nobelin palkinnon vuonna 1981.
Neurobiologian ala muuttui, kun DNA: ta alkoi tutkia ja ymmärtää. Neurobiologit voivat nyt tutkia tapaa, jolla geenit vaikuttavat aivojen rakenteisiin. Kun ihmisen genomiprojekti laajeni, neurobiologia hyppäsi haasteeseen ymmärtää tiettyjen geenien ja neurologisten vasteiden tarkka suhde.
Harvardin yliopisto ylisti vuonna 2001 Brain Imaging Centerin avaamista. Magneettikuvaustekniikan (MRI) avulla neurobiologia pyrki tutkimaan aivotoiminnan ja henkisten tapahtumien tai häiriöiden välistä suhdetta. Nämä tutkimukset ovat osoittautuneet onnistuneiksi diagnosoimaan vaikeita skitsofreniatapauksia, epilepsiaa, ahdistusta ja muita häiriöitä. Lisäksi nämä tutkimukset ovat tuottaneet erityisiä kuvia siitä, miten aivot reagoivat ahdistaviin tai houkutteleviin ärsykkeisiin.
Yhdysvaltain huumeiden väärinkäytön instituutti käyttää neurobiologiaa ymmärtääkseen aivojen toiminnan riippuvuuden aiheuttamisessa, tukemisessa ja voittamisessa. Tarkemmin sanottuna tässä työssä tarkastellaan, miten riippuvuutta aiheuttavien lääkkeiden käyttö säätelee tiettyjä geenejä ja proteiineja. Käytössä on myös geenien skannaaminen riippuvuutta aiheuttaville tekijöille altistamiseksi, ja se on tunnistanut joitain riippuvuuteen liittyviä geneettisiä tekijöitä. Yksi erittäin tärkeä osa näitä tutkimuksia on yritys lisätä ymmärrystä siitä, miksi ja miten lääkkeet, kuten masennuslääkkeet, toimivat tai eivät toimi.
Useimmat psykologisiin sairauksiin kielletyt lääkkeet valitaan todennäköisten teorioiden perusteella. Esimerkiksi maanis -masennusta sairastaville määrätään usein lääkkeitä, joiden tarkoituksena on vähentää kohtauksia. Näiden lääkkeiden hyötyjä ja tapaa, jolla ne vaikuttavat aivoihin, ei ymmärretä selvästi ja ne tarvitsevat lisää tutkimusta. Yhdysvaltain kansallisessa huumeiden väärinkäytön instituutissa sekä tiedelaboratorioissa, kouluissa ja sairaaloissa työskentelevä neurobiologiatyö voi viime kädessä lisätä ymmärrystämme tällä alalla.
Verrattuna muihin tieteisiin neurobiologiaa voidaan edelleen harkita lapsenkengissään. Jatkuvilla neurobiologian sovelluksilla ja tutkimuksilla voi olla avain moniin huonosti ymmärrettyihin oppimisen ja kehityksen näkökohtiin, ja ne voivat antaa meille enemmän voimaa torjua hermoston sairauksia.