ชีววิทยาประสาท เป็นการศึกษาเกี่ยวกับอะไร ?
ประสาทชีววิทยา
ประสาทชีววิทยา () เป็นการศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ชนิดต่างๆ ในระบบประสาท และการจัดระเบียบของเซลล์เหล่านี้ให้สามารถทำงานเชื่อมต่อกันเป็นวงจรเพื่อใช้ประมวลผลข้อมูลและการแสดงออกทางพฤติกรรม ประสาทชีววิทยาเป็นแขนงวิชาย่อยของชีววิทยาและประสาทวิทยาศาสตร์ ประสาทชีววิทยาแตกต่างจากประสาทวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นสาขาวิชาที่กว้างและเกี่ยวข้องกับการศึกษาระบบประสาทในหลายรูปแบบ นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาประสาทชีววิทยาเรียกว่านักประสาทชีววิทยา (neurobiologist)
การเจริญของประสาทในมนุษย์
การเจริญของประสาทในระบบประสาทของผู้ใหญ่มีกลไกอย่างการสร้างไมอีลินใหม่ (remyelination) การสร้างเซลล์ประสาท เซลล์เกลีย แกนประสาท ไมอีลินหรือจุดประสานประสาทใหม่ การสร้างใหม่ของประสาทแตกต่างระหว่างระบบประสาทนอกส่วนกลางและระบบประสาทส่วนกลาง โดยกลไกการทำหน้าที่และโดยเฉพาะขอบเขตและความเร็ว
เภสัชศาสตร์
การศึกษาทางเภสัชวิทยาคือการศึกษาเกี่ยวกับผลของยา ต่อร่ายกายสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะการศึกษาเปรียบเทียบปฏิกิริยาภายในและภายนอกร่างกายว่ามีการเปลี่ยนแปลงหน้าที่ของอวัยวะภายในร่ายกายหรือไม่ เมื่อยาที่ผ่านการทดสอบทางเภสัชวิทยาแล้วว่ามีคุณสมบัติทางการรักษาจะนำมาพัฒนาเป็นเภสัชภัณฑ์ การศึกษาทางเภสัชวิทยาประกอบด้วยการศึกษากลไกการออกฤทธิ์, การตอบสนองของร่างกายต่อยา, อันตรกิริยา, ผลข้างเคียงและความเป็นพิษ และการใช้ยาเพื่อการรักษาโรค โดยอาจแบ่งการศึกษาผลทางพิษของยาหรือสารที่เป็นพิษแยกออกจากวิชาเภสัชวิทยาไปเป็นวิชาพิษวิทยา
วานรวิทยา
วานรวิทยาสมัยใหม่นับเป็นวิทยาศาสตร์ที่มีความหลากหลายมากที่สุดสาขาหนึ่ง โดยมีขอบข่ายนับตั้งแต่การศึกษาทางสรีรของบรรพบุรุษวานรและและการศึกษาวานรในที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของมัน ไปจนถึงการทดลองด้านจิตวิทยาของสัตว์และภาษาวานร วิชานี้ได้เปิดให้เห็นแสงสว่างเป็นอย่างมากในพฤติกรรมพื้นฐานรวมทั้งพฤติกรรมโบราณของบรรพบุรุษเหล่านี้
โครงข่ายประสาท
โครงข่ายประสาท ( - NN) โดยทั่วไปได้ถูกกล่าวถึงโครงข่ายประสาทชีวภาพในร่างกายของมนุษย์ที่เชื่อมโยงระบบประสาท แต่ในปัจจุบันการใช้งานคำว่าโครงข่ายประสาท ได้ถูกหมายถึงโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งเป็นลักษณะโมเดลในการประมวลผลข้อมูล
ประสาทสัมผัส
การรับรู้เวลา (time perception) หมายถึงกระบวนการรับรู้และประสบการณ์ของการรับรู้เวลาที่ผ่านไป
แม้ว่า ความรู้สึกเกี่ยวกับเวลา (sense of time) จะไม่เป็นส่วนของระบบรับความรู้สึกอย่างใดอย่างหนึ่ง งานวิจัยของนักจิตวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ประสาทแสดงว่า สมองมนุษย์มีระบบควบคุมกลไกการรับรู้เวลา 
ประกอบด้วยระบบต่าง ๆ ที่กระจายไปในสมองรวมทั้งในเปลือกสมอง (cerebral cortex) ซีรีเบลลัม และ basal ganglia
องค์ประกอบอย่างหนึ่งก็คือ suprachiasmatic nucleus ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับจังหวะรอบวัน (circadian rhythm)
กายวิภาคศาสตร์
กายวิภาคศาสตร์ (; "anatomia", มาจาก ἀνατέμνειν "ana": การแยก และ "temnein": การตัดเปิด) เป็นแขนงหนึ่งของวิชาชีววิทยา ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต คำนี้หมายรวมถึงกายวิภาคศาสตร์มนุษย์ (human anatomy) , กายวิภาคศาสตร์สัตว์ (animal anatomy หรือ zootomy) และกายวิภาคศาสตร์พืช (plant anatomy หรือ phytotomy) ในบางแง่มุมกายวิภาคศาสตร์ก็มีความเกี่ยวข้องอย่างลึกซึ้งกับวิชาคัพภวิทยา (embryology) , กายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบ (comparative anatomy) และคัพภวิทยาเปรียบเทียบ (phylogenetics หรือ comparative embryology) โดยมีรากฐานเดียวกันคือวิวัฒนาการ (evolution)
พันธุศาสตร์เชิงแสง
พันธุศาสตร์เชิงแสง
เป็นเทคนิคทางชีววิทยาซึ่งใช้แสงเพื่อควบคุมเซลล์ในเนื้อเยื่อที่ยังมีชีวิตอยู่โดยเฉพาะนิวรอน โดยจะเป็นเซลล์ที่ได้ดัดแปลงพันธุกรรมให้แสดงออกช่องไอออนที่ไวแสง
เป็นวิธีปรับเปลี่ยนระบบประสาทในประสาทวิทยาศาสตร์
ที่ผสมเทคนิคต่าง ๆ จากทัศนศาสตร์ (optics) และพันธุศาสตร์ เพื่อควบคุมและเฝ้าสังเกตการทำงานของเซลล์ประสาทเดี่ยว ๆ ภายในเนื้อเยื่อที่ยังมีชีวิตอยู่ (in vivo)
แม้กระทั่งภายในสัตว์ที่เคลื่อนไวได้ และเพื่อวัดผลที่ได้จากการควบคุมปรับเปลี่ยนในเวลาจริง
ตัวทำปฏิกิริยาสำคัญที่ใช้ในศาสตร์นี้ก็คือโปรตีนไวแสง
เพราะการควบคุมเซลล์ประสาทจะทำด้วยตัวกัมมันต์ (optogenetic actuators) เช่น channelrhodopsin, halorhodopsin, และ microbial rhodopsin
ในขณะที่การบันทึกแสงเนื่องจากการทำงานของเซลล์จะทำด้วยตัวรับรู้ (optogenetic sensors) ที่ใช้กับ calcium (GCaMP) กับการปล่อยสารสื่อประสาทจากถุงเล็ก (synapto-pHluorin) กับสารสื่อประสาท (GluSnFRs) หรือกับความต่างศักย์ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ (Arc Lightning, ASAP1)
โดยการควบคุมและการบันทึกข้อมูลจะจำกัดอยู่ที่เซลล์ประสาทซึ่งดัดแปลงพันธุกรรม และจะจำกัดที่และเวลาโดยเฉพาะเพราะต้องอาศัยแสง
[[หมวดหมู่:ประสาทวิทยาศาสตร์]]
[[หมวดหมู่:เทคนิคจุลชีววิทยา]]
[[หมวดหมู่:เทคนิคทางวิทยาศาสตร์]]
[[หมวดหมู่:ไซเบอร์เนติกส์]]
[[หมวดหมู่:ทฤษฎีระบบควบคุม]]
[[หมวดหมู่:การประสานสมอง-คอมพิวเตอร์]]
[[หมวดหมู่:อุปกรณ์ทางประสาท]]
[[หมวดหมู่:อุปกรณ์บันทึกข้อมูล]]
[[หมวดหมู่:อุปกรณ์วิทยาศาสตร์]]
[[หมวดหมู่:อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ]]
[[หมวดหมู่:วิศวกรรมชีวภาพ]]
ชีววิทยา
ชีววิทยาเป็นสาขาวิชาที่ใหญ่มากจนไม่อาจศึกษาเป็นสาขาเดียวได้ จึงต้องแยกออกเป็นสาขาย่อยต่าง ๆ ในหัวข้อนี้จะแบ่งสาขาย่อยออกเป็น 4 กลุ่ม กลุ่มที่หนึ่งเป็นสาขาที่ศึกษาโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต อย่างเช่นเซลล์ ยีน เป็นต้น กลุ่มที่สองศึกษาการทำงานของโครงสร้างต่าง ๆ ตั้งแต่ระดับเนื้อเยื่อ ระดับอวัยวะ จนถึงระดับร่างกาย กลุ่มที่สามศึกษาประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต กลุ่มที่สี่ศึกษาความสัมพันธ์ในระหว่างสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม การแบ่งกลุ่มนี้เป็นเพียงการจัดหมวดหมู่ให้สาขาต่าง ๆ ในชีววิทยาให้เป็นระเบียบและเข้าใจง่าย แต่ความจริงแล้ว ขอบเขตของสาขาต่าง ๆ นั้นไม่แน่นอน และสาขาวิชาส่วนใหญ่ก็จำเป็นต้องใช้ความรู้จากสาขาอื่นด้วย ตัวอย่างเช่น สาขาชีววิทยาของวิวัฒนาการ ต้องใช้ความรู้จากสาขาอณูวิทยา เพื่อจัดลำดับของดีเอ็นเอ ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจความแปรผันทางพันธุกรรมของประชากร หรือสาขาวิชาสรีรวิทยา ต้องใช้ความรู้จากสาขาชีววิทยาของเซลล์ เพื่ออธิบายการทำงานของระบบอวัยวะ
ประชานศาสตร์
ประชานศาสตร์ หรือ วิทยาการการรู้ หรือ วิทยาการปัญญา หรือ วิทยาศาสตร์พุทธิปัญญา () ความหมายโดยทั่วไปคือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ทั้งเรื่องของความคิดและความฉลาด แต่หากกล่าวอย่างเป็นรูปนัยจะเน้นว่าเป็นการศึกษาด้านสหวิทยาการประกอบด้วย ประชานจิตวิทยา (cognitive psychology) ประสาทจิตวิทยา (neuropsychology) ภาษาศาสตร์ ปรัชญา วิทยาการคอมพิวเตอร์ (เจาะจงเรื่องปัญญาประดิษฐ์) มานุษยวิทยา และ จิตชีววิทยา (psychobiology) หรือสาขาประยุกต์ที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้เพื่อการศึกษาวิจัยภาวะของจิตและกระบวนการที่มนุษย์ควบคุมเปลี่ยนแปรยักย้ายข้อมูลข่าวสาร งานวิจัยในสาขาวิทยาการการรู้ได้ประยุกต์ใช้องค์ความรู้จากหลากหลายสาขาเพื่อศึกษาการทำงานของระหว่างสมองและจิตใจ (brain and mind) ศึกษาวิจัยด้านความสัมพันธ์ระหว่างการคิด อารมณ์ และการกระทำ การเรียนรู้โดยใช้สมองเป็นฐาน (brain-based learning) พฤติกรรม ความผิดปกติทางการเรียน การรับรู้ ความสนใจ การจำ การแก้ปัญหา การคำนวณ การให้เหตุผล และการตัดสินใจ บนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ เช่น การแปลผลจากการบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) การวิเคราะห์จากถ่ายภาพสมอง (brain imaging) เป็นต้น
ชีววิทยา
ปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลงจากทางธรรมชาติ เกิดจากการความแตกต่างของสภาพพื้นที่ และการใช้ชีวิตของการดำรงชีวิต เช่น นกนางแอ่น ในทะเล กับ นกนางแอ่น บนภาคพื้นที่อยู่ในวงศ์ตระกูลเดียวกันแต่ แตกต่างในการดำรงชีวิตและลักษณะของสภาพร่างกาย เป็นต้นสารพันธุวิศวกรรม หรือ สารพันธุกรรม ชื่ออื่น ๆ DNA เป็นสสารประเภท นาโนไมโคร ที่มีการประกอบด้วย กรดนิวคลีอิก เช่น ดีเอ็นเอ ทำหน้าที่เป็นรหัสพันธุกรรม
จิตวิทยาเชิงบวก
เชื่อกันว่า สมองของบุคคลสามารถเปลี่ยนไปได้ตลอดอาศัยประสบการณ์ชีวิต
ซึ่งเป็นสภาพที่เรียกว่า neuroplasticity (สภาพพลาสติกของระบบประสาท)
แต่ว่าก็มีนักจิตวิทยาคู่หนึ่งที่ศึกษาว่า อารมณ์อะไรสามารถสืบทอดทางกรรมพันธุ์
แล้วพบว่า ความรู้สึกว่าเป็นอยู่ดีโดยระยะยาวขึ้นอยู่กับพันธุกรรมถึง 80%
ซึ่งหมายความว่า ครอบครัวของเราสำคัญต่อชีวิตทางอารมณ์ของเราเมื่อเป็นผู้ใหญ่ เพราะว่า เราได้สืบทอดพันธุกรรมที่เป็นตัวกำหนดการตอบสนองทางอารมณ์ขั้นพื้นฐานต่อโลกภายนอก
ดังนั้น กรรมพันธุ์จึงสำคัญต่อคุณภาพชีวิตทางอารมณ์ระยะยาวของเรา มากกว่าพฤติกรรมที่เรียนรู้หรือคุณภาพของสิ่งแวดล้อมในวัยเด็กต้น ๆ อย่างน้อยก็โดยตามแบบจำลองทางสังคม-เศรษฐกิจที่ใช้ในปัจจุบัน
แต่ว่า 20% ที่เหลือ ก็ยังสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยใช้ความคิดและพฤติกรรมที่เรียนรู้จากสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ควรประมาท
ชีววิทยาทางทะเล
ชีววิทยาทางทะเล คือการศึกษาเชิงวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร น้ำกร่อย รวมไปถึงแหล่งน้ำอื่นๆ ในชีววิทยานั้นมีหลายไฟลัม วงศ์ และ สกุล ซึ่งมีทั้งสปีชีส์ที่อาศัยอยู่บนบก และ สปีชีส์ที่อาศัยอยู่ในทะเล ชีวะวิทยาทางทะเลนั้นแบ่ง สปีชีส์จากสิ่งแวดล้อมแทนที่กับอนุกรมวิธาน นิเวศวิทยาทางทะเลนั้นไม่เหมือนกับ ชีววิทยาทางทะเล ด้วยความที่ นิเวศวิทยานั้นเน้นไปที่การศึกษาเกี่ยวกับการปฏิสัมพันธ์กันของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตตัวอื่น หรือ กับสิ่งแวดล้อม ในขณะที่ ชีววิทยานั้นคือการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
กำเนิดประสาท
ปัจจัยระดับโมเลกุลและทางพันธุกรรมมีอิทธิพลต่อกำเนิดประสาท
ที่เด่น ๆ รวมวิถีการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ที่เรียกว่า Notch pathway
จึงมียีนเป็นจำนวนมากที่สัมพันธ์กับการควบคุมวิถีการส่งสัญญาณนี้
เนื้อเยื่อประสาท
เนื้อเยื่อประสาท () เป็นหนึ่งในเนื้อเยื่อของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เนื้อเยื่อประสาททำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสารระหว่างส่วนต่างๆ ของร่างกาย เนื้อเยื่อนี้ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหรือนิวรอน (neuron) ทำหน้าที่ส่งกระแสประสาท (impulse) และเซลล์เกลีย (glia หรือ neuroglia) ทำหน้าที่ช่วยในการส่งสัญญาณประสาทและให้สารอาหารต่างๆ แก่เซลล์ประสาท เนื้อเยื่อประสาทในสิ่งมีชีวิตรวมตัวกันเป็นระบบประสาท
ระบบรู้กลิ่น
กำเนิดประสาทคือการทดแทนเซลล์ประสาทที่โตแล้วเช่นนี้เป็นเรื่องไม่ทั่วไปในระบบประสาท ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่งทางการแพทย์ โมเลกุลต่าง ๆ ที่มีผลต่อการแปรสภาพ การงอกของแอกซอน และการตั้งไซแนปส์ ซึ่งพบในช่วงพัฒนาการประสาท ก็ยังใช้ด้วยในการทดแทนเซลล์ประสาทรับกลิ่นในผู้ใหญ่ การเข้าใจกระบวนการเช่นนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกระตุ้นให้ระบบประสาทกลางอื่น ๆ สามารถฟื้นตัวหลังการบาดเจ็บหรือการเกิดโรคในอนาคต
ชีววิทยาของความซึมเศร้า
แทนที่จะศึกษาบริเวณสมองบริเวณใดบริเวณหนึ่ง การศึกษาเครือข่ายสมองอย่างกว้าง ๆ เป็นอีกวิธีหนึ่งเพื่อเข้าใจความผิดปกติทางจิตเวชและทางประสาท
ซึ่งสนับสนุนโดยงานปี 2554 ที่แสดงว่า มีเขตสมองหลายเขตที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติเหล่านี้
การเข้าใจความขัดข้องในเครือข่ายเหล่านี้อาจให้ความรู้สำคัญใหม่ ๆ ต่อการแทรกแซงเพื่อบำบัดความผิดปกติ
งานยังเสนอเครือข่ายสมองใหญ่ ๆ 3 เครือข่ายที่สำคัญต่อจิตพยาธิวิทยา
อารมณ์
ในทางจิตวิทยา ปรัชญา และสาขาย่อยอื่น ๆ อารมณ์ หมายถึงประสบการณ์ในความรู้สำนึกและอัตวิสัยที่ถูกกำหนดลักษณะเฉพาะโดยการแสดงออกทางจิตสรีรวิทยา ปฏิกิริยาทางชีววิทยา และสภาพจิตใจ อารมณ์มักจะเกี่ยวข้องและถูกจัดว่ามีอิทธิพลซึ่งกันและกันกับพื้นอารมณ์ พื้นอารมณ์แต่กำเนิด บุคลิกภาพ นิสัย และแรงจูงใจ เช่นเดียวกับที่ได้รับอิทธิพลจากฮอร์โมนและสารสื่อประสาท อาทิ โดพามีน นอราดรีนาลีน เซโรโทนิน ออกซิโทซิน และคอร์ซิทอล อารมณ์มักเป็นพลังขับดันเบื้องหลังพฤติกรรมไม่ว่าเชิงบวกหรือเชิงลบ สรีรวิทยาของอารมณ์มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับภาวะกระตุ้นของระบบประสาท ด้วยสถานะและความแรงของการกระตุ้นที่หลากหลายซึ่งเกี่ยวเนื่องกับอารมณ์เฉพาะอย่างโดยชัดเจน ถึงแม้ว่าการแสดงออกด้วยอารมณ์อาจดูเหมือนว่าเป็นการกระทำโดยไม่ต้องใช้ความคิด แต่มุมมองที่สำคัญของอารมณ์ก็คือการรับรู้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตีความหมายของสิ่งที่เกิด ตัวอย่างเช่น เมื่อเกิดการข่มขู่คุกคาม ประสบการณ์แห่งความกลัวจะบังเกิดโดยปกติ การรับรู้ถึงภัยอันตรายและภาวะกระตุ้นของระบบประสาทที่ตามมา (เช่นชีพจรเต้นเร็ว หายใจเร็ว เหงื่อออก กล้ามเนื้อหดเกร็ง) คือองค์ประกอบโดยรวมที่นำไปสู่การตีความหมายและการระบุว่าภาวะกระตุ้นเป็นสถานะอารมณ์ อารมณ์ก็มีความเชื่อมโยงกับแนวโน้มของพฤติกรรม การวิจัยเกี่ยวกับอารมณ์เพิ่มขึ้นอย่างมากภายในสองทศวรรษที่ผ่านมาในหลายสาขาที่ศึกษาอย่างเช่นจิตวิทยา ประสาทวิทยา แพทยศาสตร์ สังคมวิทยา และแม้แต่วิทยาการคอมพิวเตอร์ ทฤษฎีจำนวนมากที่พยายามอธิบายแหล่งกำเนิด ประสาทชีววิทยา ประสบการณ์ และการทำงานของอารมณ์ ได้แต่เพียงประคับประคองการวิจัยที่เข้มข้นมากยิ่งขึ้นเกี่ยวกับเรื่องนี้ อารมณ์ในลักษณะต่าง ๆ คือความรู้สึกที่โดยทั่วไปมีองค์ประกอบทั้งสรีรวิทยาและการรับรู้ซึ่งมีอิทธิพลต่อพฤติกรรม
ประสาทวิทยาศาสตร์
การศึกษาทางชีววิทยาของสมองของมนุษย์มีเนื้อหาเกี่ยวโยงกันของสาขาวิชาต่าง ๆ ในหลายระดับ มีตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระดับเซลล์ (นิวรอน) ซึ่งมีทั้งระดับการทำงานของกลุ่มของนิวรอนจำนวนน้อย เช่น ในคอลัมน์ของสมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortical columns) ไปจนถึงระดับการทำงานของระบบต่าง ๆ ในสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับระบบประสาทการมองเห็น และไปจนถึงระดับการทำงานของระบบขนาดใหญ่ เช่น การทำงานของสมองส่วนซีรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือ ซีรีเบลลัม และการทำงานของสมองทั้งหมด
ระบบประสาทสั่งการ
ระบบประสาทสั่งการ หรือ ระบบมอเตอร์ (motor system) เป็นระบบประสาทที่ทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยรวมของร่างกาย โดยการกระตุ้นให้กล้ามเนื้อลายหดตัว และเกิดการเคลื่อนไหวขึ้น 
ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายภายใต้อำนาจจิตใจ
ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายนอกอำนาจจิตใจ
การทำงานของระบบประสาทสั่งการจะต้องอาศัยสมองหลายบริเวณเพื่อควบคุมและประมวลผลให้เกิดการเคลื่อนไหว เช่น somatosensory cortex, supplementary motor area (SMA), premotor cortex, และ basal ganglia เป็นต้น
ประสาทวิทยาศาสตร์
คำว่า ประสาทวิทยาศาสตร์ (neuroscience) มักใช้ในการพูดถึงสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาระบบประสาท (nervous system) อาจจะกล่าวได้ว่า จิตวิทยา (psychology) จริง ๆ แล้วเป็นสาขาย่อยของประสาทวิทยาศาสตร์ แต่นักทฤษฎีจิต-ร่างกายโต้แย้งคำกล่าวนี้ คำว่า ประสาทชีววิทยา​ (neurobiology) สามารถนำมาใช้แทนคำว่าประสาทวิทยาศาสตร์ เฉพาะการศึกษาที่เน้นการศึกษาทางชีววิทยาของระบบประสาท อย่างไรก็ตามความจำกัดความของสองคำนี้ก็ยังคลุมเครืออยู่
ประสาทสมอง
ประสาทสมอง () เป็นเส้นประสาทที่เกิดจากสมองและก้านสมองโดยตรง ตรงข้ามกับประสาทไขสันหลังซึ่งเกิดจากไขสันหลังหลายปล้อง ประสาทสมองเป็นทางเชื่อมของสารสนเทศระหว่างสมองและหลายบริเวณ ส่วนใหญ่คือศีรษะและคอ
อณูชีววิทยา
อณูชีววิทยา หรือ ชีววิทยาระดับโมเลกุล () เป็นการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้าง และการทำงานของหน่วยพันธุกรรม ในระดับโมเลกุล เป็นสาขาที่คาบเกี่ยวกันระหว่างชีววิทยาและเคมี โดยเฉพาะสาขาพันธุศาสตร์และชีวเคมี อณูชีววิทยามุ่งเน้นศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบต่างๆภายในเซลล์ ซึ่งรวมถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์ ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ และ โปรตีน และรวมถึงว่าขบวนการเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างไร
ชีวเคมี
ชีวเคมี () หรือเรียกว่า เคมีเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เป็นวิชาที่ศึกษากระบวนการเคมีในสิ่งมีชีวิต ตลอดจนการควบคุมในระดับต่าง ๆ อย่างเช่นที่เกี่ยวกับการแปรรูปสารอาหารไปเป็นพลังงาน, การสร้างและเปลี่ยนแปลงสารชีวโมเลกุลภายในเซลล์ที่เรียกว่า กระบวนการ เมแทบอลิซึม การทำงานของเอนไซม์และโคเอนไซม์, ระบบของพลังงานในสิ่งมีชีวิต, การสลายและการสังเคราะห์สารชีวโมเลกุลต่าง ๆ
ชีววิทยา
สาขาพฤติกรรมวิทยาจะศึกษาพฤติกรรมของสัตว์ (โดยเฉพาะสัตว์สังคมอย่างสัตว์จำพวกลิงและสัตว์กินเนื้อ) บางครั้งอาจจัดเป็นสาขาหนึ่งในสัตววิทยา นักพฤติกรรมวิทยาจะเน้นศึกษาที่วิวัฒนาการของพฤติกรรม และความเข้าใจในพฤติกรรม โดยตั้งอยู่บนทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
อาชีวเวชศาสตร์
อาชีวเวชศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของงานอาชีวอนามัย กล่าวคือ อาชีวอนามัย (occupational health) หมายถึงการดูแลสุขภาพอนามัยของคนทำงาน ผู้ดำเนินการคือผู้มีความรู้ทางด้านสาธารณสุขจากสาขาวิชาชีพใดก็ตาม ส่วนอาชีวเวชศาสตร์มีความหมายเฉพาะลงไป หมายถึงการดำเนินการดูแลสุขภาพของคนทำงานโดยใช้ศาสตร์ทางด้านการแพทย์ ดำเนินการโดยแพทย์เท่านั้น ซึ่งจะต้องมีการตรวจร่างกายผู้ป่วย การส่งตรวจทางห้องปฏิบัติการ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เกิดการการป้องกัน การรักษา การฟื้นฟู การส่งต่อผู้ป่วยอันเกี่ยวเนื่องจากโรคจากการทำงาน หรือการเจ็บป่วยเนื่องจากการทำงานกับแพทย์สาขาอื่น หรือบริการสุขภาพอื่น ๆ รวมอยู่ด้วย ความสัมพันธ์ของอาชีวอนามัยกับอาชีวเวชศาสตร์ อาจเปรียบเทียบได้กับศาสตร์ทางการแพทย์สาขาอื่นเช่น ความสัมพันธ์ของนิติวิทยาศาสตร์กับนิติเวชศาสตร์ หรือจิตวิทยากับจิตเวชศาสตร์ เป็นอาทิ
ประสาทสัมผัส
การรับรู้การทรงตัว (balance) หรือเรียกว่า vestibular sense หรือเรียกว่า การรับรู้ความสมดุล (equilibrioception) เป็นความรู้สึกที่ยังสิ่งมีชีวิตให้รู้สึกถึงการเคลื่อนไหวของกาย ทิศทางการเคลื่อนไหว และความเร่ง เพื่อที่จะรักษาความสมดุลของท่าทางในร่างกาย
อวัยวะที่รับรู้ความรู้สึกต่าง ๆ มีการเคลื่อนไหวของกายเป็นต้นเหล่านี้ก็คือ ปลายประสาทของ vestibular system ที่อยู่ในอวัยวะ 5 อย่างในหูชั้นในแต่ละข้าง 
อวัยวะเหล่านี้มีหน้าที่รับรู้ความรู้สึกสองอย่างคือ ความเร่งของโมเมนตัมเชิงมุม และความเร่งเชิงเส้น (ซึ่งเป็นอันเดียวกับความรู้สึกเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง) โดยเรียกรวม ๆ กันว่าการรับรู้ความสมดุล (equilibrioception)
เซลล์พีระมิด
เซลล์พีระมิด หรือ เซลล์ประสาทพีระมิด หรือ นิวรอนพีระมิด () เป็นเซลล์ประสาทหลายขั้วที่พบในเขตต่าง ๆ ของสมองรวมทั้งเปลือกสมอง ฮิปโปแคมปัส และอะมิกดะลา
เป็นหน่วยส่งสัญญาณแบบเร้าหลักของ prefrontal cortex (คอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้า) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และของลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลัง (corticospinal tract)
เป็นเซลล์อย่างหนึ่งในสองอย่างที่มีลักษณะเฉพาะ คือ Negri bodies เมื่อชันสูตรศพหลังติดเชื้อโรคพิษสุนัขบ้า
นักประสาทวิทยาศาสตร์ชาวสเปนซานเตียโก รามอน อี กาฮาล เป็นผู้ค้นพบและศึกษาเซลล์นี้เป็นบุคคลแรก
ตั้งแต่นั้นมา ได้มีการศึกษาเซลล์พีระมิดในประเด็นต่าง ๆ ตั้งแต่สภาพพลาสติกของระบบประสาท (neuroplasticity) จนถึงเรื่องประชาน
พฤติกรรมศาสตร์
วิทยาศาสตร์การตัดสินใจเชิงประสาทเป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างพฤติกรรมศาสตร์และปริชาน และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ โดยรวมกันก่อเป็นทฤษฎีที่เป็นฐานสำหรับปฏิกิริยาของระบบชีวกายภาพและกระบวนการทางปริชานในการตัดสินใจของสิ่งมีชีวิต
การเข้ารหัสทางประสาท
การเข้ารหัสทางประสาท () เป็นการศึกษาทางประสาทวิทยาศาสตร์ เพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเร้ากับการตอบสนองของเซลล์ประสาทเดี่ยว ๆ หรือของกลุ่มเซลล์ประสาท และความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทในกลุ่ม
โดยอาศัยทฤษฎีว่า การทำงานของเครือข่ายเซลล์ประสาทในสมองจะเป็นตัวแทนข้อมูลทางประสาทสัมผัสและข้อมูลอื่น ๆ นักวิชาการจึงเชื่อว่า เซลล์ประสาทสามารถเข้ารหัสข้อมูลเป็นทั้งแบบดิจิตัลและแบบแอนะล็อก
การถ่ายโอนสัญญาณ
ตามธรรมดาแล้ว สัญญาณคือกระแสประสาทที่ส่งไปยังระบบประสาทกลาง จะมาจากประสาทสัมผัส
ซึ่งส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง เป็นกระบวนการที่เรียกว่า การสื่อประสาท (synaptic transmission/neurotransmission)
แต่ก็มีกลไกการส่งสัญญาณอื่น ๆ ระหว่างเซลล์ในสัตว์หลายเซลล์ เช่น ที่ควบคุมพัฒนาการเมื่อยังเป็นตัวอ่อน
อณูพันธุศาสตร์
อณูพันธุศาสตร์ (อังกฤษ: molecular genetics) เป็นแขนงหนึ่งของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ที่ว่าด้วยเรื่องพันธุกรรมระดับโมเลกุล หรือ ดีเอ็นเอ และ ยีน ซึ่งนำมาสามเข้าใจในเรื่องพันธุศาสตร์ อีกทั้งเกี่ยวข้องใกล้ชิดกับวิชาชีวเคมี และนำไปประยุกต์ใช้ในแบบของวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ
สรีรวิทยาระบบนิเวศ
สรีรวิทยาระบบนิเวศของพืชเป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลองที่พยายามอธิบายกลไกทางสรีรวิทยาพื้นฐานภายใต้ขอบเขตของการสังเกตภายในระบบนิเวศ นักวิทยาศาสตร์ทางด้านสรีรวิทยาระบบนิเวศจะตอบคำถามเกี่ยวกับการควบคุมการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ การอยู่รอด ความอุดมสมบูรณ์และการกระจายทางภูมิศาสตร์ของพืชในฐานะที่กระบวนการเหล่านี้ได้รับผลจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสภาวะแวดล้อมทางกายภาพ ชีวภาพ และสารเคมี รูปแบบทางสรีรวิทยาระบบนิเวศเหล่านี้ ช่วยให้เราเข้าใจความสำคัญและหน้าที่ของลักษณะเฉพาะของพืชและวิวัฒนาการ คำถามทางสรีรวิทยาระบบนิเวศจะได้มาจากการบูรณาการในระดับสูง เช่น "ระบบนิเวศ"ในความหมายที่กว้างที่สุดซึ่งรวมถึงเกษตรกรรม พืชสวน การป่าไม้ และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามคำอธิบายของสรีรวิทยาระบบนิเวศมักต้องการความเข้าใจกลไกในระดับล่างของการบูรณาการ (สรีรวิทยา ชีวเคมี ชีวฟิสิกส์ ชีววิทยาโมเลกุล) นอกจากนี้ปัญหาสังคมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเกษตร การเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมหรือการอนุรักษ์ธรรมชาติจะได้รับประโยชน์จากมุมมองของสรีรวิทยาระบบนิเวศ สรีรวิทยาระบบนิเวศสมัยใหม่จึงต้องมีความเข้าใจที่ดีทั้งทางด้านกลไกระดับโมเลกุลและกระบวนการทำงานของพืชทั้งต้นในบริบทของสิ่งแวดล้อม
จิตวิทยาคลินิก
จิตวิทยาคลินิก (Clinical Psychology) คือ สาขาหนึ่งของวิชาจิตวิทยา (Psychology) ที่มีองค์ประกอบของข้อมูลวิชาความรู้ที่หลากหลายทั้งทางวิทยาศาสตร์และศิลปศาสตร์ (Arts and Science) นอกเหนือไปจากวิชาจิตวิทยาในแขนงต่างๆ (จิตวิทยาพัฒนาการทุกช่วงวัย จิตวิทยาบุคลิกภาพ จิตวิทยาการเรียนรู้ จิตวิทยาแรงจูงใจ จิตวิทยาการรับรู้ ฯลฯ) ที่จำเป็นต่อการเข้าใจบุคคลแล้ว วิชาจิตวิทยาคลินิกยังต้องการองค์ความรู้อื่นที่สำคัญ อาทิ องค์ความรู้ด้านจิตเวช(Psychiatry) จิตวิเคราะห์(Psychoanalysis) ประสาทวิทยา(Neurology) ประสาทจิตวิทยา(Neuropsychology) สารเสพติดและการติดยา นิติจิตเวช (Forensic Psychiatry) จิตเวชเด็กและวัยรุ่น การทำจิตบำบัดและการให้การปรึกษา(Psychotherapy and Counseling) พฤติกรรมบำบัด การฟื้นฟูดูแลทางด้านจิตใจ และ การตรวจวินิจฉัยด้วยเครื่องมือทางจิตวิทยาคลินิก เป็นต้น
สมอง
สมองประกอบด้วยเซลล์สองชนิด คือ เซลล์ประสาท และเซลล์เกลีย เกลียมีหน้าที่ในการดูแลและปกป้องนิวรอน นิวรอนหรือเซลล์ประสาทเป็นเซลล์หลักที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่า ศักยะงาน (action potential) การติดต่อระหว่างนิวรอนนั้นเกิดขึ้นได้โดยการหลั่งของสารเคมีชนิดต่าง ๆ ที่รวมเรียกว่า สารสื่อประสาท (neurotransmitter) ข้ามบริเวณระหว่างนิวรอนสองตัวที่เรียกว่า ไซแนปส์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น แมลงต่าง ๆ ก็มีนิวรอนอยู่นับล้านในสมอง สัตว์มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่มักจะมีนิวรอนมากกว่าหนึ่งร้อยล้านตัวในสมอง สมองของมนุษย์นั้นมีความพิเศษกว่าสัตว์ตรงที่ว่ามีความซับซ้อนและใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดตัวของมนุษย์
ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
เป็นเพปไทด์ที่อำนวยผลบางอย่างของ growth hormone โดยออกฤทธิ์ผ่าน IGF-1 receptor เพื่อควบคุมการเติบโตของเนื้อเยื่อและการเปลี่ยนสภาพ
ในสมอง IGF-1 ทำหน้าที่เป็นปัจจัยบำรุงสมอง (neurotrophic factor) คล้ายกับ และมีบทบาทสำคัญในการรู้คิด การเกิดเซลล์ประสาท และการอยู่รอดของเซลล์ประสาท
การออกกำลังกายสัมพันธ์กับระดับที่เพิ่มขึ้นของ IGF-1 ในเลือด ซึ่งปรับสภาพทางประสาท (neuroplasticity) ในสมอง เพราะ IGF-1 สามารถผ่านตัวกั้นเลือด-สมอง และตัวกั้นเลือด-สมองร่วมไขสันหลัง (blood-cerebrospinal fluid barrier) ซึ่งก็คือ Choroid plexus ได้
ดังนั้น งานทบทวนวรรณกรรมหนึ่งจึงให้ข้อสังเกตว่า IGF-1 เป็นตัวอำนวยสำคัญของการเกิดเซลล์ประสาทของผู้ใหญ่ที่เป็นผลของการออกกำลังกาย และงานที่สองกำหนดว่า มันเป็นปัจจัยที่เชื่อม "ความฟิตของร่างกาย" กับ "ความฟิตของสมอง"
ปริมาณ IGF-1 ที่ปล่อยสู่เลือดมีสหสัมพันธ์เชิงบวกกับความแข็งขันและระยะเวลาของการออกกำลังกาย
ฟิสิกส์
มีสาขาวิจัยมากมายที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และศาสตร์อื่นรวมกัน ตัวอย่างเช่น ชีวฟิสิกส์ เป็นสาขาที่หลากหลายและเกี่ยวข้องกับการศึกษาบทบาทของหลักการทางฟิสิกส์ในกระบวนการทางชีววิทยา
ระบบรู้กลิ่น
การรอดชีวิตของเซลล์ประสาทที่พัฒนายังไม่สมบูรณ์เมื่อเข้าไปในวงจรประสาทเช่นนี้ อ่อนไหวมากต่อการทำงานของระบบรับกลิ่น โดยเฉพาะในเรื่องการเรียนรู้แบบเชื่อมโยง
ซึ่งทำให้เกิดสมมติฐานว่า เซลล์ประสาทใหม่จะเกิดเพื่อบทบาทในกระบวนการเรียนรู้
แต่งานทดลองที่ขัดขวางการทำงานก็ไม่พบผลทางพฤติกรรมที่ชัดเจน ซึ่งแสดงว่า บทบาทในหน้าที่นี้ของระบบรับกลิ่น ถ้ามีโดยประการทั้งปวง อาจจะละเอียดและรู้ได้ยาก
กำเนิดประสาท
กำเนิดประสาทจะเกิดในช่วงการเกิดเอ็มบริโอในสัตว์ทั้งหมด และเป็นกระบวนการสร้างนิวรอนทั้งหมดในสัตว์
โดยก่อนช่วงกำเนิดประสาท เซลล์ประสาทต้นกำเนิดจะแบ่งตัวจนมีจำนวน progenitor cell ที่พอเพียง
ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทต้นกำเนิดหลักของสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ที่เรียกว่า radial glial cell จะอยู่ในเขตเริ่มก่อตัวที่เรียกว่า ventricular zone ซึ่งอยู่ข้างโพรงสมองที่กำลังพัฒนาขึ้น
เซลล์ต้นกำเนิดจะแบ่งตัวจนกระทั่งกลายเป็นนิวรอนลูก (daughter neuron) ที่ไม่แบ่งตัวอีก
และดังนั้น นิวรอนทั้งหมดจะอยู่ในสภาพ post-mitotic (คือจะไม่แบ่งตัวอีก) และนิวรอนในระบบประสาทกลางมนุษย์โดยมากจะดำรงอยู่ตลอดชีวิตของบุคคล
การเจริญของประสาทในมนุษย์
โดยตรงแบบ กระบวนการเจริญของประสาทเหล่านี้สามารถแบ่งได้กว้าง ๆ เป็นสองประเภท คือ กลไกไม่อาศัยกิจกรรม (activity-independent mechanism) และกลไกอาศัยกิจกรรม (activity-dependent mechanism) กลไกไม่อาศัยกิจกรรมโดยทั่วไปเชื่อว่าเกิดขึ้นเป็นกระบวนการเปลี่ยนไม่ได้ที่กำหนดโดยโปรแกรมพันธุกรรมที่อยู่ในเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ ซึ่งรวมการเปลี่ยนสภาพ การย้ายที่และการชี้ทางไปยังพื้นที่เป้าหมายแรกเริ่ม คิดว่ากระบวนการเหล่านี้ไม่ขึ้นกับกิจกรรมประสาทและประสบการณ์รับความรู้สึก เมื่อแกนประสาทนำออกถึงพื้นที่เป้าหมายของมัน กลไกอาศัยกิจกรรมจะเข้ามามีบทบาท กิจกรรมประสาทและประสบการณ์รับความรู้สึกจะเป็นสื่อกลางการสร้างจุดประสานประสาทใหม่ ตลอดจนสภาพพลาสติกจุดประสานประสาท ซึ่งจะมีส่วนต่อการปรับปรุงวงจรประสาทอายุน้อย
สัตววิทยา
สัตววิทยาศึกษาโดยรวมเกี่ยวกับร่างกายของสัตว์ ไม่ได้เน้นส่วนใดส่วนหนึ่ง และกระบวนการสำคัญในการดำรงชีพ แต่ศึกษาความสัมพันธ์ของสัตว์หรือกลุ่มสัตว์กับสภาพแวดล้อม เนื่องจากเป็นขอบเขตการศึกษาที่กว้าง จึงมักจะแบ่งย่อยเป็นสาขาอื่นๆ อีก เช่น วิทยาเซลล์, วิทยาตัวอ่อน, สัณฐานวิทยา, โบราณชีววิทยา, พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ, อนุกรมวิธาน, พฤติกรรมวิทยา, นิเวศวิทยา และสัตวภูมิศาสตร์ เป็นต้น
ชีววิทยามนุษย์
เนื่องจากขอบเขตของวิชานี้ยังไม่แน่ชัด ชีววิทยามนุษย์แตกต่างจากการวิจัยทางการแพทย์ทั่วไปในแง่ที่เน้นไปยังมุมมองต่อสุขภาพในระดับประชากร และเป็นสากล และเน้นที่วิวัฒนาการของมนุษย์ การปรับตัว และพันธุศาสตร์ประชากรมากกว่าการวินิจฉัยเป็นรายบุคคล
ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์
โดยมุมมองจากการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต (evolution) เป็นความเหมาะสมแล้วที่จะมีทั้งสองระบบ คือโปรแกรมพฤติกรรมอัตโนมัติที่สามารถดำเนินไปอย่างรวดเร็ว อย่างตายตัว และโดยอัตโนมัติ และมีระบบการตอบสนองที่ช้ากว่าบ้าง ที่เปิดโอกาสให้ใช้เวลาเพื่อที่จะคิดและวางแผนพฤติกรรมอันซับซ้อนยิ่งกว่า ประเด็นหลังนี่แหละ อาจจะเป็นบทบาทสำคัญของการรับรู้อารมณ์
ชีววิทยา
ชีววิทยาของเซลล์เป็นสาขาที่ศึกษาลักษณะทางสรีรวิทยาของเซลล์ รวมไปถึงพฤติกรรม ปฏิสัมพันธ์ และสิ่งแวดล้อมของเซลล์ ทั้งระดับจุลภาคและระดับโมเลกุล สาขาวิชานี้จะศึกษาวิจัยทั้งสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว อย่างเช่นแบคทีเรีย และเซลล์ที่ทำหน้าที่พิเศษในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ อย่างเช่นมนุษย์
ชีววิทยาวิวัฒนาการ
ชีววิทยาวิวัฒนาการ () เป็นสาขาย่อยของชีววิทยาที่ศึกษากระบวนการวิวัฒนาการที่ได้สร้างความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก เริ่มตั้งแต่สิ่งมีชีวิตที่เป็นบรรพบุรุษร่วมเดียวกัน
กระบวนการนี้รวมทั้ง การคัดเลือกโดยธรรมชาติ การสืบเชื้อสายร่วมกัน และการเกิดสปีชีส์
สาขานี้พัฒนามาจากการศึกษาที่นักชีววิทยาชาวอังกฤษ เซอร์ จูเลียน ฮักซ์ลีย์ เรียกว่า modern evolutionary synthesis (ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1930) ซึ่งก็เป็นความรู้จากสาขาอื่น ๆ ทางชีววิทยาที่มีอยู่แล้วแต่ยังไม่ได้นำมารวมกันเป็นต้นว่าพันธุศาสตร์ นิเวศวิทยา systematics และบรรพชีวินวิทยา
นิเวศวิทยา
นิเวศวิทยา () (มาจากภาษากรีก: οἶκος "บ้าน"; -λογία, "การศึกษาของ" ) คือ การวิเคราะห์และการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกันและกัน และปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่มีกับสิ่งแวดล้อมแบบ'อชีวนะ' () ของสิ่งมีชีวิตนั้น หัวข้อนักนิเวศวิทยามักสนใจจะรวมถึงความหลากหลายทางนิเวศวิทยา การกระจาย ปริมาณ (ชีวมวล) จำนวน (ประชากร) ของสิ่งมีชีวิต เช่นเดียวกับการแข่งขันระหว่างพวกมันภายในและระหว่างระบบนิเวศ ปฏิสัมพันธ์ที่เป็นองค์ประกอบของระบบนิเวศมีลักษณะเป็นไดนามิค ซึ่งประกอบไปด้วย สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศ ชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่พวกมันสร้างขึ้น และองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตของสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิต กระบวนการในระบบนิเวศ () เช่น การผลิตโดยผู้ผลิต (เช่น พืช สาหร่าย) การเกิดขึ้นของดิน () วัฏจักรสารอาหาร และกิจกรรมการสร้างสภาวะที่เหมาะสม () จะเป็นตัวกำหนดการไหลของพลังงานและสสารจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งในระบบนิเวศ กระบวนการเหล่านี้จะทำงานอย่างเป็นปกติโดยสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทที่เฉพาะเจาะจงและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้น โดยความหลากหลายทางชีวภาพ () ที่หมายถึงความหลากหลายของสายพันธุ์ ของยีน และของระบบนิเวศ จะช่วยเพิ่มการบริการในระบบนิเวศ ()
ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์
วิทยาศาสตร์ของการรับรู้อารมณ์ต้องอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างสภาวะจิตใจที่เป็นอัตตวิสัย และสภาวะสมองที่เป็นปรวิสัยอย่างแม่นยำ กล่าวคือ อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจิตที่รับรู้อารมณ์ (conscious mind) และปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในสมอง. ความก้าวหน้าของปรัชญาประสาท (neurophilosophy) ที่ผ่าน ๆ มา มาจากความใส่ใจในสมอง ไม่ใช่ในจิตใจ ในพื้นเพภูมิหลังเช่นนี้ ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์ (ซึ่งอยู่ในสมอง) สามารถที่จะพิจารณาได้ว่า เป็นเหตุของการรับรู้อารมณ์, และการรับรู้อารมณ์สามารถที่จะพิจารณาได้ว่า เป็นคุณสมบัติแปรตาม (dependent property) ของระบบชีวภาพ (biological system) บางอย่างที่ซับซ้อน ที่ปรับตัวแก้ไขตนเองได้ ที่มีความเชื่อมโยงสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างสูง และเป็นระบบชีวภาพที่ยังไม่มีการนิยามที่ชัดเจน
อาการปวดขาที่เกิดจากประสาท
อาการปวดขาที่เกิดจากประสาท ( ตัวย่อ NC) เป็นอาการสามัญอย่างหนึ่งของช่องไขสันหลังที่เอวตีบ (lumbar spinal stenosis)
และของการอักเสบที่เส้นประสาทซึ่งออกมาจากไขสันหลัง
คำคุณศัพท์ว่า "เกิดจากประสาท" หมายความว่า ปัญหาอยู่ที่เส้นประสาท และคำว่า claudication มาจากคำภาษาละตินที่แปลว่า ปวกเปียก เพราะว่าคนไข้รู้สึกปวดหรืออ่อนแรงที่ขา
ดังนั้น จึงควรแยกแยะ NC จาก อาการปวดขาเป็นระยะเหตุขาดเลือด (Intermittent claudication) ซึ่งเกิดจากปัญหาการไหลเวียนของเลือด ไม่ใช่ปัญหาทางประสาท
หทัยวิทยา
หทัยวิทยา () คือ การแพทย์แขนงหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับความผิดปกติของหัวใจ ซึ่งจะมีทั้งการวินิจฉัยและรักษาโรคเกี่ยวกับหัวใจ เช่น โรคหัวใจพิการแต่กำเนิด (congenital heart defect: CHD) โรคหลอดเลือดหัวใจ ภาวะหัวใจวาย โรคลิ้นหัวใจ (valvular heart disease) และ ระบบไฟฟ้าของหัวใจ (electrophysiology)
โรคซึมเศร้า (การวินิจฉัยแยกโรค)
สารอาหารมีบทบาทกุญแจสำคัญในการรักษาความเป็นอยู่ที่ดีทั้งทางกายใจ
การขาดสารอาหารอาจมีผลอย่างลึกซึ้งต่อสุขภาพจิต
ศาสตร์ใหม่ที่กำลังพัฒนาขึ้นคือ ประสาทวิทยาศาสตร์โภชนาการ (Nutritional Neuroscience) ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างอาหารกับการทำงานทางประสาทและสุขภาพจิต
ประสาทวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันวิชาประสาทวิทยาศาสตร์ได้แบ่งการศึกษาเป็นสี่สาขาใหญ่ ๆ คือ
การปรับตัวของประสาท
การเคลื่อนไหวเป็นจังหวะ ๆ บางอย่าง เช่นการหายใจ เป็นเรื่องจำเป็นเพื่อรอดชีวิต
และจะมีตลอดชีวิต จึงสำคัญว่ามันต้องทำงานได้ดีที่สุด
การปรับตัวทางประสาทเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวเช่นนี้ก็มีด้วย โดยตอบสนองต่อการฝึกหรือภาวะภายนอกที่แปรไป
เช่น มีสัตว์ที่ลดอัตราการหายใจเพื่อให้มีความเหมาะสมดีขึ้น
แต่เพราะสัตว์ไม่ได้ตั้งใจปรับอัตราการหายใจ จึงสมมุติกันว่า 
การปรับตัวทางประสาทได้เกิดขึ้นเพื่อให้ร่างกายลดอัตราการหายใจลง
ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การออกกำลังกายมีผลมากต่อโครงสร้าง หน้าที่การทำงาน และการรู้คิดของสมอง
งานวิจัยในมนุษย์จำนวนมากแสดงว่า การออกกำลังกายแบบแอโรบิก (จากเบาถึงหนักที่ใช้กระบวนการสร้างพลังงานโดยออกซิเจน) โดยอย่างน้อย 30 นาทีทุกวันปรับปรุงการทำงานของสมอง โดยปรับหน้าที่การรู้คิด (cognitive function) การแสดงออกของยีน และสภาพพลาสติกทางประสาท (neuroplasticity) และพฤติกรรมที่มีผลดี
ผลที่ได้ในระยะยาวรวมทั้งการเกิดเซลล์ประสาท (neurogenesis) ที่เพิ่มขึ้น, การทำงานทางประสาทที่ดีขึ้น (เช่นในการส่งสัญญาณแบบ และ BDNF), การรับมือกับความเครียดที่ดีขึ้น, การควบคุมพฤติกรรมที่ดีขึ้น, ความจำชัดแจ้ง (declarative) ความจำปริภูมิ (spatial) ความจำใช้งาน (working) ที่ดีขึ้น, และการปรับปรุงทางโครงสร้างและหน้าที่ของโครงสร้างสมองและวิถีประสาทที่สัมพันธ์กับการควบคุมการรู้คิดและความจำ
ผลการออกกำลังกายต่อความรู้คิดอาจช่วยการเรียนหนังสือในนักเรียนนักศึกษา เพิ่มผลิตผลการทำงาน ช่วยรักษาการทำงานของสมองในคนแก่ ป้องกันหรือบำบัดความผิดปกติทางประสาทแบบต่าง ๆ และปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยทั่วไป
ร่างกายมนุษย์
ระบบประสาทประกอบด้วยระบบประสาทกลาง (สมองและไขสันหลัง) และระบบประสาทนอกส่วนกลางประกอบด้วยเส้นประสาทและปมประสาทนอกสมองและไขสันหลัง สมองเป็นอวัยวะแห่งความคิด อารมณ์ ความทรงจำ และการประมวนทางประสาทสัมผัส และทำหน้าที่ในหลายมุมมองของการสื่อสารและควบคุมระบบและหน้าที่ต่าง ๆ ความรู้สึกพิเศษประกอบด้วย การมองเห็น การได้ยิน การรับรู้รส และการดมกลิ่น ซึ่ง ตา,หู, ลิ้น, และจมูกรวบรวมข้อมูลจากสิ่งรอบตัว
ชีววิทยาระบบ
ชีววิทยาระบบ () เป็นการศึกษาชีววิทยาที่เน้นความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบแยกย่อยของสิ่งมีชีวิตในภาพรวม (แทนการศึกษาส่วนประกอบย่อยๆ ทีละส่วน) แนวคิดทางชีววิทยาระบบคล้ายคลึงกับวิชาสรีรวิทยาในแง่ของการศึกษากลไกภายใต้ปรากฏการณ์ทางชีววิทยาผสมผสานกับเทคโนโลยีหลังยุคจีโนมที่ช่วยให้นักชีววิทยาศึกษาส่วนประกอบย่อย ๆ หลาย ๆ ส่วนได้พร้อมๆกัน
ความใส่ใจ
ความใส่ใจเป็นประเด็นงานวิจัยที่มีการศึกษามากที่สุดประเด็นหนึ่งในสาขาจิตวิทยาและประสาทวิทยาศาสตร์วิทยาการปัญญา (cognitive neuroscience) และยังเป็นประเด็นการศึกษาที่สำคัญในสาขาการศึกษา จิตวิทยา และประสาทวิทยาศาสตร์ ประเด็นงานวิจัยที่ยังเป็นไปอย่าต่อเนื่องในปัจจุบันรวมทั้ง การหาแหล่งกำเนิดของสัญญาณในสมองที่มีผลเป็นเป็นความใส่ใจ ผลของสัญญาณต่อการเลือกตัวกระตุ้น (neuronal tuning) ของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก และความสัมพันธ์ของความใส่ใจกับกระบวนการทางประชานอื่น ๆ เช่นหน่วยความจำใช้งาน (working memory) และ vigilance นอกจากนี้แล้ว ก็ยังมีประเด็นงานวิจัยใหม่ ๆ ที่ตรวจสอบผลของการบาดเจ็บในกะโหลกศีรษะต่อความใส่ใจ
จิตวิทยา
จิตวิทยา () คือ ศาสตร์ที่ว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับจิตใจ (กระบวนการของจิต), กระบวนความคิด, และพฤติกรรม ของมนุษย์ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เนื้อหาที่นักจิตวิทยาศึกษาเช่น การรับรู้ (กระบวนการรับข้อมูลของมนุษย์), อารมณ์, บุคลิกภาพ, พฤติกรรม, และรูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล จิตวิทยายังมีความหมายรวมไปถึงการประยุกต์ใช้ความรู้กับกิจกรรมในด้านต่าง ๆ ของมนุษย์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน (เช่นกิจกรรมที่เกิดขึ้นในครอบครัว, ระบบการศึกษา, การจ้างงานเป็นต้น) และยังรวมถึงการใช้ความรู้ทางจิตวิทยาสำหรับการรักษาปัญหาสุขภาพจิต นักจิตวิทยามีความพยายามที่จะศึกษาทำความเข้าใจถึงหน้าที่หรือจุดประสงค์ต่าง ๆ ของพฤติกรรมที่เกิดขึ้นจากตัวบุคคลและพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในสังคม ขณะเดียวกันก็ทำการศึกษาขั้นตอนของระบบประสาทซึ่งมีผลต่อการควบคุมและแสดงออกของพฤติกรรม
ภาษาศาสตร์ประสาทวิทยา
ภาษาศาสตร์ประสาทวิทยา () เป็นการศึกษาสรีระของสมองและโครงสร้างของระบบประสาทโดยเฉพาะ ในส่วนที่สัมพันธ์กับการพัฒนาและการใช้ภาษา และศึกษาพยาธิสภาพทางสมองที่มีผลทำให้เกิดความบกพร่องหรือความผิดปกติทางภาษา ตลอดจนพิจารณาความเป็นไปได้ที่จะฟื้นฟูภาษาของบุคคลที่มีความบกพร่องดังกล่าว อาทิ ผู้ป่วยที่มีภาวะเสียการสื่อภาษา (aphasia) เป็นอาการที่สมองสั่งงานให้พูดออกมาด้วยความยากลำบาก คนไข้จะพูดไม่คล่อง พูดตะกุกตะกัก (อุดม วโรตม์สิกขดิตถ์, 2537: 294) ผู้ป่วยที่มีความผิดปกติทางการได้ยิน ผู้ป่วยที่มีความผิดปกติทางการพูด (articulatory disorders) หรือมีความผิดปกติของอวัยวะในการพูดเนื่องจากกลไกการออกเสียงเสื่อม (dysarthria) ตลอดจนศึกษาภาวะความผิดปกติอื่น ๆ ที่สัมพันธ์กับการทำงานของสมอง เช่น ผู้ป่วยที่มีภาวะเสียการเขียน (agraphia) ซึ่งเป็นผู้ที่อ่านได้แต่เขียนไม่ได้ หรือผู้ป่วยที่มีภาวะเสียการอ่าน (alexia) นั่นคืออ่านไม่รู้เรื่อง แต่เขียนหรือคัดลายมือได้ หรือมีภาวะเสียการใช้คำ (anomia) หรือไม่สามารถหาคำที่มีความหมายเหมาะสมได้ คนไข้มีปัญหาการเลือกคำ การใช้คำขณะพูด การเข้าใจภาษาและการว่าซ้ำไม่มีปัญหา พูดคล่อง แต่ใช้คำเยิ่นเย้อ (อุดม วโรตม์สิกขดิตถ์, 2537: 294) ผู้ที่ศึกษาทางด้านนี้ จำเป็นต้องมีพื้นฐานทางสัทศาสตร์และภาษาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบภาษาที่ใช้ในสังคมที่ตนจะศึกษาหรือฟื้นฟูแก้ไข
การปรับตัวของประสาท
การเร้าสมองด้วยสนามแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะ (Transcranial magnetic stimulation, TMS) เป็นเทคนิคสำคัญในสาขาจิตวิทยาประสาทเชิงประชาน (cognitive neuropsychology) เพื่อตรวจสอบผลทางการรับรู้และพฤติกรรม เมื่อรบกวนการทำงานของระบบประสาทอย่างชั่วคราว
งานวิจัยต่าง ๆ ได้แสดงว่า เมื่อเปลือกสมองส่วนการเห็นถูกกวนด้วย TMS ผู้ร่วมการทดลองจะเห็นไฟที่ปราศจากสีเป็นแว็บ ๆ หรือที่เรียกว่า phosphenes แม้จะไม่มีแสงที่เข้าไปในตา
และเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองเห็นสิ่งเร้าที่มีสีเดียวตลอดเวลา ก็จะเกิดการปรับตัวทางประสาทกับสีนั้น
เมื่อได้ปรับตัวแล้ว ก็จะใช้ TMS เพื่อกวนการทำงานของเปลือกสมองส่วนการเห็นอีก แสงแว็บ ๆ ที่เห็นเนื่องจาก TMS ก็จะมีสีเดียวกับสิ่งเร้าสีเดียวที่แสดงก่อนการกวน
Spike-timing-dependent plasticity
Spike-timing-dependent plasticity (STDP) เป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ปรับกำลังการเชื่อมต่อกันของเซลล์ประสาทในสมอง
และจะขึ้นอยู่กับเวลาที่เซลล์ประสาทหนึ่งส่งกระแสประสาทหรือรับกระแสประสาทโดยเปรียบเทียบกับเซลล์อื่น ๆ 
STDP สามารถอธิบายเป็นบางส่วนเรื่องพัฒนาการของระบบประสาทที่ขึ้นอยู่กับการทำงาน โดยเฉพาะในเรื่อง long-term potentiation และ long-term depression
ระบบประสาท
ระบบประสาทอิสระ ยังสามารถแบ่งออกเป็น ระบบประสาทซิมพาเทติก และระบบประสาทพาราซิมพาเทติก ระบบประสาทซิมพาเทติกจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เป็นอันตรายหรือสถานการณ์ที่ตึงเครียด ระบบประสาทอันนี้ทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้นและเพิ่มความดันเลือด และเปลี่ยนแปลงสรีรวิทยาของระบบต่าง ๆ ของร่างกาย และทำให้เกิดความรู้สึกตื่นเต้น ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกจะทำงานตรงกันข้ามกับระบบประสาทซิมพาเทติก กล่าวคือ ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกจะทำงานเมื่อร่างกายรู้สึกผ่อนคลายหรือกำลังพัก มีผลทำให้รูม่านตาหดตัว, หัวใจเต้นช้าลง, เส้นเลือดขยายตัว และกระตุ้นให้ระบบย่อยอาหาร, ระบบสืบพันธุ์ และระบบขับถ่ายทำงานอีกด้วย
นักชีววิทยา
นักชีววิทยา คือนักวิทยาศาสตร์ที่ทุ่มเทและคิดค้นผลการทดลองทางชีววิทยาผ่านการศึกษาเกี่ยวกับชีวิต นักชีววิทยาจะศึกษาเกี่ยวกับระบบสิ่งมีชีวิตและความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิตมีต่อสิ่งแวดล้อม นักชีววิทยาจะคอยวิจัยเพื่อค้นหากลวิธีที่ควบคุมการทำงานของระบบสิ่งมีชีวิต และยังมีส่วนวิจัยเพื่อพัฒนาหรือปรับปรุงกระบวนการผลิตเกี่ยวกับยา การอุตสาหกรรม และการเกษตรด้วย
เภสัชวิทยา
เภสัชวิทยา () เป็นศาสตร์สาขาของชีววิทยา ซึ่งมุ่งเน้นศึกษาเกี่ยวกับการออกฤทธิ์ของยา, การได้มาของยา ทั้งจากที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์โดยมนุษย์ ธรรมชาติ หรือแม้แต่โมเลกุลภายในร่างกายมนุษย์เอง ซึ่งส่งผลชีวเคมีหรือสรีรวิทยาต่อเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ หรือจุลชีพ (ในบางครั้ง คำว่า ฟาร์มาคอน ก็ถูกนำมาใช้แทนที่เพื่อให้มีนิยามครอบคลุมสารภายในและภายนอกร่างกายที่ทำให้ผลทางชีวภาพเหมือนกับยา) แต่ถ้ากล่าวให้จำเพาะมากขึ้นแล้ว เภสัชวิทยานั้นเป็นศาสตร์ที่ศึกษาปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตและสารคเมีที่ส่งผลให้เกิดความผิดปกติและปรับสมดุลการทำงานทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ซึ่งหากสารเคมีใดที่มีคุณสมบัติในการบำบัดรักษาโรค อาจถือได้ว่าสารเคมีนั้นจัดเป็นยา
การแข่งขันระหว่างสองตา
แต่ว่า ความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยของภาพทั้งสอง อาจจะทำให้เกิดการเห็นแค่ภาพเดียว หรือการเห็นภาพมีสามมิติ ในหลายปีที่เพิ่งผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ประสาทได้ใช้เทคนิคบันทึกภาพประสาท (neuroimaging) และเทคนิคบันทึกสัญญาณจากเซลล์ประสาทเซลล์เดียว เพื่อที่จะบ่งชี้ปรากฏการณ์ของเซลล์ประสาทที่เป็นต้นเหตุแห่งการที่ภาพ ๆ หนึ่งมีอิทธิพลที่เหนือกว่าในการรับรู้อารมณ์ (perceptual dominance) และปรากฏการณ์ของเซลล์ประสาทที่เป็นต้นเหตุแห่งการสลับไปมาของการรับรู้อารมณ์
เซลล์ประสาท
การเข้ารหัสประสาท (Neural coding) เป็นศาสตร์ที่สนใจว่า นิวรอนเข้ารหัสข้อมูลทางประสาทสัมผัสและข้อมูลอื่น ๆ เพื่อแสดงกับสมองเช่นไร
โดยมีจุดหมายหลักเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเร้ากับการตอบสนองของนิวรอนหรือกลุ่มนิวรอน (neural ensemble) และความสัมพันธ์ของการทำงานทางไฟฟ้าของนิวรอนภายในกลุ่ม
เชื่อว่า นิวรอนสามารถเข้ารหัสทั้งข้อมูลดิจิทัลและสัญญาณแอนะล็อก
กล้ามเนื้อ
ใยประสาทนำเข้า (Afferent nerve fiber) ของระบบประสาทนอกส่วนกลางทำหน้าที่นำกระแสประสาทรับความรู้สึกไปยังสมอง โดยมักมาจากอวัยวะรับสัมผัส เช่น ผิวหนัง ภายในกล้ามเนื้อจะมีส่วนที่เรียกว่า muscle spindle ที่รับรู้ความตึงและความยาวของกล้ามเนื้อ และส่งสัญญาณดังกล่าวไปยังระบบประสาทกลาง (central nervous system) เพื่อช่วยในการคงรูปร่างท่าทางของร่างกายและตำแหน่งของข้อต่อ ความรู้สึกของตำแหน่งร่างกายที่วางตัวในที่ว่างเรียกว่า การรับรู้อากัปกิริยา (proprioception) การรับรู้อากัปกิริยาเป็นความตระหนักของร่างกายที่เกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัวว่าตำแหน่งต่างๆ ของร่างกายตั้งอยู่ที่บริเวณใด ณ ขณะนั้น ซึ่งสามารถสาธิตให้เห็นได้โดยการให้ผู้ถูกทดสอบยืนหรือนั่งนิ่งๆ ให้ผู้อื่นปิดตาของผู้ถูกทดสอบและยกแขนของผู้ถูกทดสอบขึ้นและหมุนรอบตัว หากผู้ถูกทดสอบมีการรับรู้อากัปกิริยาที่เป็นปกติ เขาจะทราบได้ว่าขณะนั้นมือของเขาอยู่ที่ตำแหน่งใด ตำแหน่งต่างๆ ภายในสมองมีความเชื่อมโยงการเคลื่อนไหวและตำแหน่งร่างกายกับการรับรู้อากัปกิริยา
ชีวกลศาสตร์
ชีวกลศาสตร์ () เป็นวิชาหนึ่งในวิทยาศาสตร์ประยุกต์สาขาชีวฟิสิกส์ (Biophysics)ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ ที่ทำการศึกษาแรงและผลของแรงในสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วย โดยมีรากศัพท์มาจากคำว่า ชีวะ (คือสิ่งมีชีวิต) และกลศาสตร์ (คือวิชาว่าด้วยการศึกษาแรงและผลของแรง)ซึ่งใกล้เคียงกับความหมายที่นำเสนอโดย Herbert Hatze (1974) “ชีวกลศาสตร์ คือการศึกษาโครงสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิตโดยวิธีการทางกลศาสตร์”
ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
เป็นโปรตีนส่งสัญญาณแบบบำรุงสมอง (neurotrophic) และสร้างหลอดเลือด (angiogenic) ที่ยึดกับตัวรับ tyrosine kinases 2 ประเภท คือ VEGFR1 และ VEGFR2 และมีอยู่ทั้งในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียในสมอง
ภาวะขาดออกซิเจน (Hypoxia) ทำให้มีการแสดงออกของยีน VEGF มากขึ้นมีผลป้องกันเซลล์ประสาทที่ขาดออกซิเจน
เหมือนกับ และ การออกกำลังกายมีหลักฐานว่าเพิ่มชีวสังเคราะห์ของ VEGF ในเนื้อเยื่อนอกประสาทส่วนกลางซึ่งสามารถข้ามตัวกั้นเลือด-สมองได้ แล้วโปรโหมตการเกิดเซลล์ประสาทและการเกิดหลอดเหลือดในสมอง
การเพิ่มการส่งสัญญาณโดย VEGF ที่เป็นผลของการออกกำลังกายมีหลักฐานว่าช่วยการไหลเวียนของเลือดในสมอง และมีส่วนให้เกิดเซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัสที่เกิดจากการออกกำลังกาย
เซลล์ประสาท
มีหลักฐานแล้วว่ากำเนิดของประสาท (neurogenesis) สามารถเกิดขึ้นได้ในสมอง[[สัตว์มีกระดูกสันหลัง]]ที่โตแล้ว ซึ่งเป็นเรื่องที่สร้างความขัดแย้งในปี 2542
งานศึกษาเกี่ยวกับอายุของนิวรอนมนุษย์ต่อ ๆ มาแสดงว่า กระบวนการนี้เกิดขึ้นกับเซลล์ส่วนน้อย และนิวรอนส่วนมากที่อยู่ใน [[neocortex]] จะสร้างขึ้นก่อนคลอดแล้วคงสภาพอยู่โดยไม่มีการเปลี่ยน
บ่อยครั้ง แอกซอนส่วนปลายสามารถงอกใหม่ได้ถ้าขาด
วิทยาการสารสนเทศ
วิทยาการสารสนเทศนั้นยังสนใจกระบวนความคิดและสารสนเทศในเชิงประยุกต์ด้วย เช่น เรื่องของสารสนเทศในสิ่งมีชีวิตในประชานศาสตร์ (cognitive science) ซึ่งศึกษากระบวนความคิดและการทำงานของสมองของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างการประยุกต์วิทยาการสารสนเทศ อื่น ๆ เช่น ชีวสารสนเทศศาสตร์ ในกรณีนี้คือการศึกษาสารสนเทศทางชีววิทยา หรือ การศึกษาด้านวิทยาการสารสนเทศที่เกี่ยวกับการส่งสารสนเทศไปยังผู้รับสารด้วย ซึ่งคือบางส่วนของนิเทศศาสตร์
ชีวเภสัชกรรม
ชีวเภสัชกรรม () เป็นกลุ่มวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างยากับกระบวนการในร่างกาย ซึ่งแบ่งเป็น 2 ลักษณะใหญ่ ดังนี้
พันธุศาสตร์
แม้ในช่วงแรกเริ่มนั้นนักพันธุศาสตร์จะทำการศึกษาวิจัยในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด แต่ต่อมาความรู้ความเข้าใจในพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตบางชนิดก็มีการต่อยอดมากขึ้น ทำให้มีการศึกษาวิจัยในสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ เป็นจำนวนมาก เมื่อมีจำนวนผลการศึกษาวิจัยในสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งเป็นจำนวนมาก นักวิจัยรุ่นใหม่จึงนิยมทำการศึกษาวิจัยต่อยอดในสิ่งมีชีวิตนั้น จนมีสิ่งมีชีวิตต้นแบบเพียงไม่กี่ชนิดที่เป็นพื้นฐานของการศึกษาวิจัยทางพันธุศาสตร์ในที่สุด หัวข้อที่เป็นที่นิยมในการทำการศึกษาวิจัยกับสิ่งมีชีวิตต้นแบบ ได้แก่ การศึกษาเกี่ยวกับการควบคุมการแสดงออกของยีนและบทบาทของยีนในการเกิดรูปร่างและการเกิดมะเร็ง เป็นต้น
ประสาทวิทยาศาสตร์
นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านเนื้อเยื่อ (histologist) ชาวสเปน ชื่อ Santiago Ramón y Cajal เป็นคนแรกที่ทำการศึกษาประสาทวิทยาศาสตร์ระดับเซลล์ จากการที่เขาสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ศึกษาสมองได้เป็นผลสำเร็จ เขาเป็นคนพบว่า ชั้นต่าง ๆ ของเปลือกสมอง (cortex) ประกอบด้วยเซลประสาทหรือนิวรอนเป็นล้าน ๆ เซลล์ และเซลล์เหล่านั้นมีการจัดเรียงตัวเป็นระเบียบ (polarize) สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้เป็นพื้นฐานของความรู้ความเข้าใจของการทำงานของระบบประสาทในเวลาต่อมา
โรคประสาท
คำว่า "Steave" ถูกเสนอให้ใช้เป็นครั้งแรกโดยแพทย์ชาวสก็อตต์ William Cullen ในปี ค.ศ. 1769 โดยหมายถึงความผิดปกติเกี่ยวกับการรับสัมผัสและการเคลื่อนไหว (disorders of sense and motion) ซึ่งเกิดจากการได้รับผลกระทบโดยรวมของระบบประสาท (general affection of the nernous system) โดยถือว่าเป็นคำที่ใช้อธิบายความผิดปกติและอาการทางระบบประสาทหลายๆ อย่างที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยสรีรวิทยา มีที่มาจากคำภาษากรีก "neuron" (เส้นประสาท) เสริมกับคำปัจจัย "-osis" (ซึ่งผิดปกติ ซึ่งเป็นโรค) อย่างไรก็ดีคำ neurosis นี้ถูกอธิบายอย่างละเอียดโดย Carl Jung และ Sigmund Freud ในกว่าหนึ่งศตวรรษต่อมา ต่อมาจึงมีการใช้คำนี้ในงานเขียนทางจิตวิทยาและปรัชญาอยู่ระยะหนึ่ง
เซลล์ประสาทสองขั้ว
เซลล์ประสาทสองขั้ว (, bipolar neuron, bipolar nerve cell, ) เป็นเซลล์ประสาทที่มีส่วนยื่น (extension) ออกไปเป็นสองขั้ว
เป็นเซลล์ประสาทรับความรู้สึกมีหน้าที่พิเศษในการส่งข้อมูลจากประสาทสัมผัสต่าง ๆ 
และเพราะเหตุนั้น จึงเป็นส่วนของวิถีประสาทรับความรู้สึกเกี่ยวกับการได้กลิ่น การเห็น การลิ้มรส การได้ยิน และประสาทเกี่ยวกับการทรงตัว
เส้นประสาท
เซลล์ประสาทที่ประกอบกันเป็นเส้นประสาทจะทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลทางไฟฟ้าเคมีเข้าและออกจากสมอง โดยปลายด้านหนึ่งจะทำหน้าที่รับข้อมูล (ซึ่งมักจะเป็นด้านเดนไดรต์) และอีกปลายจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง (ซึ่งมักจะเรียกว่าแอกซอน) โดยกระแสประสาทจะข้ามผ่านช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ไซแนปส์ (synapse)
อินเตอร์นิวรอน
interneuron หรือ internuncial neuron หรือ relay neuron หรือ association neuron หรือ connector neuron หรือ intermediate neuron หรือ local circuit neuron 
เป็นเซลล์ประสาทที่ส่งกระแสประสาทจากนิวรอนหนึ่งไปยังอีกนิวรอนหนึ่ง
เป็นเซลล์ประสาทแบบหนึ่งในสามอย่างโดยจัดตามการทำงาน 
ที่มีจำนวนมากที่สุด (ประมาณ 90%) ในร่างกายมนุษย์
โดยแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือแบบเฉพาะที่ (local) และแบบรีเลย์
แบบเฉพาะที่จะมีแอกซอนสั้น ๆ และสร้างวงจรประสาทกับนิวรอนใกล้ ๆ
ส่วนแบบรีเลย์ซึ่งเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า projection interneuron จะมีแอกซอนยาวและส่งกระแสประสาทไปได้ไกล ๆ จากสมองเขตหนึ่งไปยังอีกเขตหนึ่ง
เซลล์เรียกว่า interneuron (คือนิวรอนในระหว่าง) ก็เพราะเป็นเซลล์ประสาททั้งหมดในระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึกกับเซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron)
เป็นเซลล์ประสาทรวมทั้งที่อยู่ในไขสันหลังและสมอง
นอกจากจะเชื่อมเซลล์หนึ่งกับอีกเซลล์หนึ่งแล้ว interneuron ยังมีหน้าที่รวบรวมผลในระบบประสาท คือมีหน้าที่ประมวลข้อมูล เก็บข้อมูล ค้นคืนข้อมูล และตัดสินใจว่าร่างกายควรจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าเช่นไร
interneuron มีบทบาทในการทำงานของรีเฟล็กซ์และของการแกว่งกวัดของคลื่นประสาท (neuronal oscillation)
การทำงานร่วมกันระหว่าง interneuron ทำให้ระบบประสาทสามารถทำหน้าที่ซึ่งซับซ้อน เช่น การเรียนรู้และการตัดสินใจได้
นิติพยาธิวิทยา
นิติพยาธิวิทยา () เป็นสาขาย่อยของ[พยาธิวิทยา] ว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับกลไกการเกิดโรคของมนุษย์ และการตายอย่างผิดธรรมชาติ เช่น การตายจากอุบัติเหตุ ฆ่าตัวตาย หรือ ถูกทำร้าย โดยใช้กระบวนการการตรวจสอบชิ้นเนื้อ การตรวจวิเคราะห์เลือดและปัสสาวะเพื่อเป็นการตรวจสอบทางนิติพิษวิทยา ฯลฯ และการตรวจศพเพื่อใช้ประกอบการดำเนินคดีความ เพื่อเป็นการช่วยเหลือพนักงานสอบสวนในการพิสูจน์และนำไปใช้ในกระบวนการยุติธรรมต่อไป พยาธิวิทยา (Pathology)แบ่งออกเป็นสาขาย่อยอีก 3 สาขา ได้แก่
หลักสูตร
จิตวิทยาพัฒนาการเป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการเจริญเติบโตและพัฒนาการของมนุษย์ในช่วงวัยต่างๆ โดยเป็นสิ่งช่วยระบุได้ว่ามนุษย์ในแต่ละวัยมีศักยภาพใดบ้างที่สามารถทำได้และมีศักยภาพใดที่ต้องส่งเสริม ดังนั้นการพัฒนาหลักสูตรในแต่ละครั้งจึงจำเป็นต้องคำนึงพื้นฐานทางจิตวิทยาพัฒนาการของผู้เรียน โดยในแต่ละวัยจะมีจุดเน้นที่แตกต่างกัน เช่น ในวัยปฐมวัยจะเรียนรู้ความรู้จากการเล่นและการสัมผัส ดังนั้นหลักสูตรจะต้องกำหนดให้สัมพันธ์กับหลักการจิตวิทยาพัฒนาการ การวางหลักสูตรจำเป็นต้องวางเนื้อหาจากง่ายไปยาก นอกจากนี้แล้วการจัดทำหลักสูตรจำเป็นต้องคำนึงถึงความแตกต่างทางเพศ ความแตกต่างเฉพาะบุคคล รวมไปถึงอัตราความเร็วของความเจริญเติบโต ซึ่งจำเป็นต้องจัดให้ผู้เรียนแต่ละคนอย่างเหมาะสมและเน้นการพัฒนาทั้งทางร่างกาย จิตใจ อารมณ์ สังคมและสติปัญญาไปพร้อมๆกัน
วิถีประสาท
วิถีประสาท () เป็นเซลล์ประสาท (นิวรอน) ที่เชื่อมต่อกันเป็นทอด ๆ เพื่อส่งกระแสประสาทจากส่วนหนึ่งของระบบประสาทไปยังอีกส่วนหนึ่ง
นิวรอนอาจจะเชื่อมต่อกันโดยใยประสาทเพียงเส้นเดียว หรือโดยมัดใยประสาทที่เรียกว่า ลำเส้นใยประสาท (tract)
วิถีประสาทที่เชื่อมส่วนที่ห่างไกลกันในสมองหรือระบบประสาท จะเป็นมัดใยประสาทที่เรียกรวม ๆ กันว่า เนื้อขาว (white matter)
วิถีประสาทที่เชื่อมส่วนที่ใกล้ ๆ กัน เช่น ในระบบประสาทที่ใช้สารสื่อประสาทโดยเฉพาะ ๆ (neurotransmitter system) มักจะเรียกว่า เนื้อเทา (grey matter)
ระบบประสาท
ระบบประสาทของสัตว์ที่มีสมองจะมีความคิดและอารมณ์ ระบบประสาทจึงเป็นส่วนของร่างกายที่ทำให้สัตว์มีการเคลื่อนไหว (ยกเว้นสัตว์ชั้นต่ำที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เช่น ฟองน้ำ) สารเคมีที่มีฤทธิ์ต่อระบบประสาทหรือเส้นประสาท (nerve) เรียกว่า สารที่มีพิษต่อระบบประสาท (neurotoxin) ซึ่งมักจะมีผลทำให้เป็นอัมพาต หรือตายได้
เซลล์ประสาทสั่งการ
เซลล์ประสาทสั่งการ
เป็นเซลล์ประสาทที่มีตัวอยู่ในคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) ในก้านสมอง หรืออยู่ในไขสันหลัง และส่งแกนประสาท/แอกซอนไปยังไขสันหลัง หรือนอกไขสันหลัง เพื่อควบคุมอวัยวะปฏิบัติงาน (effector) โดยตรงหรือโดยอ้อม อวัยวะหลัก ๆ ก็คือกล้ามเนื้อและต่อม
มีเซลล์สองชนิดคือเซลล์ประสาทสั่งการบน () และเซลล์ประสาทสั่งการล่าง ()
แอกซอนจาก UMN จะไปสุดที่อินเตอร์นิวรอนในไขสันหลัง แต่บางครั้งก็จะไปสุดที่ LMN โดยตรง
ส่วนแอกซอนจาก LMN จะส่งกระแสประสาทจากไขสันหลังไปยังอวัยวะปฏิบัติการ
LMN ยังแบ่งได้อีกสามอย่าง คือ เซลล์ประสาทสั่งการอัลฟา เซลล์ประสาทสั่งการบีตา และเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา
จิตวิทยา
จิตวิทยาเป็นศาสตร์ที่ศึกษาค้นคว้าเพื่อนำข้อมูลความรู้มาเสนอ อธิบาย และเพื่อควบคุมและเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของมนุษย์และสัตว์ จิตวิทยามุ่งศึกษาด้านความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการของร่างกายกับจิตใจ ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นระเบียบแบบแผน เพราะร่างกายและจิตใจมักมีการแสดงออกร่วมกัน อีกทั้งยังแสดงออกในแนวทางที่สามารถทำนายได้
เซลล์ประสาท
โดยประวัติแล้ว เชื่อว่า นิวรอนเป็นชิ้นส่วนที่ไม่ซับซ้อนและสมรรถภาพในการคำนวณของสมองมาจากการมีนิวรอนเป็นจำนวนมาก
และจริง ๆ แล้ว งานศึกษาในเรื่อง[[ปัญญาประดิษฐ์]]ได้ดำเนินไปตามแนวทางนี้
แต่ปัจจุบันนี้ชัดเจนแล้วว่า นิวรอนเดี่ยว ๆ สามารถทำการคำนวณที่ซับซ้อน[[หมวดหมู่:เซลล์ประสาท]]
[[หมวดหมู่:เซลล์]]
[[หมวดหมู่:ระบบประสาท]]
[[หมวดหมู่:คำศัพท์แพทย์]]
[[หมวดหมู่:ประสาทวิทยา]]
เซลล์ประสาท
ในกรณีโดยมาก นิวรอนเกิดจากเซลล์ต้นกำเนิดโดยเฉพาะ ๆ 
และนิวรอนในสมองผู้ใหญ่ปกติจะไม่มีการแบ่งเซลล์
แต่ก็พบว่า astrocyte ซึ่งเป็นเซลล์เกลีย (glial cell) รูปดาว สามารถเปลี่ยนเป็นนิวรอนได้เพราะมีลักษณะ pluripotency ของเซลล์ต้นกำเนิด
กำเนิดของเซลล์ประสาท (Neurogenesis) โดยมากในสมองจะหยุดลงเมื่อถึงวัยผู้ใหญ่
แต่ก็มีหลักฐานที่ชัดเจนว่ามีนิวรอนเกิดใหม่จำนวนมากในเขตสมองสองเขต คือที่ฮิปโปแคมปัส และที่ olfactory bulb
ซึ่งเป็นโครงสร้างประสาทในสมองส่วนหน้าที่มีหน้าที่เกี่ยวกับการได้กลิ่น
ระบบประสาท
ระบบประสาทกาย มีหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายและรับสิ่งเร้า (stimulus) ต่าง ๆ จากภายนอกร่างกาย ระบบประสาทอิสระเป็นส่วนที่ไม่สามารถสั่งงานได้และมีหน้าที่ควบคุมอวัยวะภายในต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น หัวใจ, ปอด เป็นต้น
เซลล์ประสาท
หน้าที่หลักของนิวรอนก็คือการส่งสัญญาณข้ามจุดประสานประสาท ซึ่งโดยส่วนหนึ่งเป็นทางไฟฟ้าและส่วนหนึ่งเป็นทางเคมี
คุณลักษณะทางไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท
ชีววิทยา
กายวิภาคศาสตร์เป็นสาขาที่สำคัญในสรีรวิทยา ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับหน้าที่และความสัมพันธ์ของระบบอวัยวะในสิ่งมีชีวิต เช่น ระบบประสาท ระบบภูมิคุ้มกัน ระบบต่อมไร้ท่อ ระบบหายใจ ระบบไหลเวียนโลหิต การศึกษาเกี่ยวกับระบบเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสาขาวิชาต่าง ๆ ได้อีก เช่น ประสาทวิทยา วิทยาภูมิคุ้มกัน
เภสัชวิทยา
ในช่วงแรกของการศึกษาด้านเภสัชวิทยานั้นจะมุ่งเน้นไปที่การศึกษาสารที่ได้จากธรรมชาติเป็นหลัก โดยส่วนคือสารสกัดที่ได้จากพืช แต่หลังจากการพัฒนาทางด้านชรวการแพทย์ที่เกิดขึ้นในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 ได้มีการปรับประยุกต์ใช้องค์ความรู้ที่ได่จากการศึกษาทางเภสัชวิทยาในห้องปฏิบัติการไปในการบำบัดรักษาโรคเพิ่มมากขึ้น ในปัจจุบัน เภสัชกรในฐานะผู้ศึกษาหลักด้านเภสัชวิทยาใช้ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาพันธุศาสตร์ อณูชีววิทยา เคมีและเครื่องมือขั้นสูงอื่น ๆ เพื่อแปลงข้อมูลระดับโมเลกุลหรือกำหนดเป้าหมายการออกฤทธิ์ของยาระดับโมเลกุลเพื่อการบำบัดรักษาและควบคุมโรค ข้อบกพร่องของร่างกายหรือเชื้อก่อโรคที่จำเพาะ รวมไปถึงการสร้างวิธีการในการดูแลป้องกัน การวินิจฉัย และการพัฒนายาเพื่อการรักษาในระดับบุคคล (personalized medicine)
วิทยาศาสตร์การกีฬา
1. กายวิภาคศาสตร์ คือ ศาสตร์ที่ให้ความรู้รายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของร่างกาย ที่ประกอบขึ้นเป็นรูปร่างสัดส่วนของร่างกายนักกีฬาแต่ละคน ได้แก่ กระดูก กล้ามเนื้อ เอ็น ข้อต่อ หัวใจ ปอด หลอดเลือด เม็ดเลือดแดง เซลล์ประสาท เป็นต้น
วงศ์วานวิวัฒนาการ
ในทางชีววิทยา วงศ์วานวิวัฒนาการ () (Greek: φυλή, φῦλον - "phylé", "phylon" = เผ่าพันธุ์, ชาติพันธุ์ + γενετικός - "genetikós" = ต้นกำเนิด, แหล่งที่มา, ชาติกำเนิด) เป็นแขนงหนึ่งของชีววิทยา (Biology) ที่ศึกษาเกี่ยวกับ ประวัติศาสตร์การวิวัฒนาการ และความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่ม หรือสมาชิกของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากสิ่งมีชีวิตในโลกนี้มีมากมายหลายล้านสปีชีส์ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้วิธีการจัดกลุ่มเป็นระบบซับเซ็ท เรียงลำดับเป็นระดับ 7 ชั้น จากกลุ่มใหญ่ไปยังกลุ่มย่อย จากรายละเอียดน้อยไปรายละเอียดมาก ซึ่งเรียกว่า อนุกรมวิธาน (Taxanomy) โดยมี อาณาจักร (Kingdom) มีระดับที่ใหญ่ที่สุด และ สปีชีส์ (Species) เป็นระดับที่เล็กที่สุด โดยความเกี่ยวข้องระหว่างสิ่งมีชีวิตในกลุ่มความสัมพันธ์ต่างๆ (เช่น คลาส, ออเดอร์, สกุล, วงศ์, สปีชีส์) ต้องอาศัยการวิเคราะห์ลักษณะร่วมที่สืบทอดทางพันธุกรรมได้ ไม่ว่าโดยทาง DNA หรือ ในทางสัณฐานวิทยา (morphology)
เซลล์ประสาท
นิวรอนกับเซลล์เกลียที่เป็นตัวสนับสนุนโดยโครงสร้างและเมแทบอลิซึม รวมกันเป็นระบบประสาท
ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง นิวรอนส่วนมากจะอยู่ในระบบประสาทกลาง (CNS) แต่ก็มีบางส่วนอยู่ที่ปมประสาท (ganglia) ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) และมีเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากในอวัยวะรับความรู้สึกเช่นจอตาและหูชั้นในรูปหอยโข่ง (cochlea)
แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพ
ในศาสตร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องสิ่งมีชีวิตเช่น วิศวกรรมชีวเวชใช้แนวความคิดหลายอย่างของทฤษฎีวงจรไฟฟ้า อณูชีววิทยา เภสัชวิทยา และไฟฟ้าชีวภาพ แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพนั้นยังเกี่ยวข้องกับจังหวะชีวภาพ (biorhythm) และกลไกเวลาทางชีวภาพ (chronobiology) ด้วย การฝึกประสาทการรับรู้ (biofeedback) ถูกใช้ในสรีรวิทยาและจิตวิทยาเพื่อชี้วัดรอบจังหวะของสมบัติเฉพาะทางกายภาพ ทางจิตใจ หรือทางอารมณ์ และเพื่อเป็นเทคนิคของการสอนการควบคุมการทำงานของไฟฟ้าชีวภาพ
การเรียนรู้เชิงลึก
นักวิจัยในสาขานี้พยายามจะหาวิธีการที่ดีขึ้นในการแทนข้อมูลแล้วสร้างแบบจำลองเพื่อเรียนรู้จากตัวแทนของข้อมูลเหล่านี้ในระดับใหญ่ บางวิธีการก็ได้แรงบันดาลใจมาจากสาขาประสาทวิทยาขั้นสูง โดยเฉพาะเรื่องกระบวนการตีความหมายในกระบวนการประมวลผลข้อมูลในสมอง ตัวอย่างของกระบวนการที่การเรียนรู้เชิงลึกนำไปใช้ได้แก่ การเข้ารหัสประสาท อันเป็นกระบวนการหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวกระตุ้นกับการตอบสนองของเซลล์ประสาทในสมอง
สารสื่อประสาท
สารสื่อประสาท (neurotransmitter) คือ สารเคมีที่มีหน้าที่ในการนำ, ขยาย และควบคุมสัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ตามระบอบความเชื่อ ที่ตั้งขึ้นในทศวรรษที่ 1960 โดยที่สารเคมีนั้นจะเป็นสารสื่อประสาทได้จะต้องเป็นจริงตามเงื่อนไขดังนี้อย่างไรก็ตาม บางคนถือว่าสสารบางชนิด เช่น ไอออนของสังกะสี ซึ่งไม่ได้สังเคราะห์หรือเกิดขึ้นโดยปฏิกิริยาคะตาบอลิซึ่ม เป็นสารสื่อประสาท ดังนั้น จำเป็นต้องมีคำนิยามใหม่ ๆ เกี่ยวกับสารสื่อประสาท เพื่อใช้อธิบายสารใหม่ ๆ ที่พบว่ามีหน้าที่เป็นหรือคล้ายสารสื่อประสาท
นิเวศวิทยา
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถแสดงพฤติกรรมของตัวเอง แม้กระทั่งพืชยังแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนรวมถึงหน่วยความจำและการสื่อสาร นิเวศวิทยาพฤติกรรมเป็นการศึกษาพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมของมันและผลกระทบทางนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการของมัน Ethology คือการศึกษาของการเคลื่อนไหวหรือพฤติกรรมในสัตว์ที่สังเกตได้ ซึ่งอาจรวมถึงการตรวจสอบของสเปิร์มที่เคลื่อนที่ได้ของพืช แพลงก์ตอนพืชที่เคลื่อนที่ได้ แพลงก์ตอนสัตว์ที่กำลังว่ายน้ำไปหาไข่ตัวเมีย การเพาะปลูกเชื้อราโดยตัวด้วง การเต้นรำเพื่อผสมพันธุ์ของซาลาแมนเดอร์ หรือการชุมนุมทางสังคมของอะมีบา
โครงข่ายประสาทเทียม
โครงข่ายประสาทเทียม หรือ ข่ายงานประสาทเทียม () คือ โมเดลทางคณิตศาสตร์หรือโมเดลทางคอมพิวเตอร์สำหรับประมวลผลสารสนเทศด้วยการคำนวณแบบคอนเนคชันนิสต์ (connectionist) แนวคิดเริ่มต้นของเทคนิคนี้ได้มาจากการศึกษาโครงข่ายไฟฟ้าชีวภาพ (bioelectric network) ในสมอง ซึ่งประกอบด้วย เซลล์ประสาท (neurons) และ จุดประสานประสาท (synapses) ตามโมเดลนี้ ข่ายงานประสาทเกิดจากการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท จนเป็นเครือข่ายที่ทำงานร่วมกัน
เซลล์ประสาท
ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของแอกซอนมาจากการศึกษาแอกซอนยักษ์ของปลาหมึก เพราะศึกษาได้ง่ายที่สุดเพราะมีขนาดยักษ์ (โดยเปรียบเทียบ) คือ หนา 0.5-1 มิลลิเมตร และยาวหลายเซนติเมตร
นิวรอนที่พัฒนาเต็มที่แล้วจะอยู่ในสภาวะ postmitotic (G0 phase) อย่างถาวร
แต่ว่า งานวิจัยเริ่มต้นตั้งแต่ปี 2545 ก็แสดงว่า นิวรอนสามารถเพิ่มขึ้นทั่วสมองโดยเกิดจากเซลล์ประสาทต้นกำเนิด (neural stem cells) ผ่านกระบวนการกำเนิดเซลล์ (neurogenesis)
แม้จะพบเซลล์เช่นนี้ทั่วสมอง แต่ก็ปรากฏมากที่สุดใน subventricular zone และ subgranular zone (ในฮิปโปแคมปัส)
ก้อนจิ๋ว ๆ จำนวนมากที่เรียกว่า Nissl substance (หรือ Nissl body) จะเห็นได้เมื่อตัวเซลล์ประสาทย้อมด้วยสี (Basophilic dye)
โครงสร้างนี้ประกอบด้วยร่างแหเอนโดพลาซึม (endoplasmic reticulum) และไรโบโซมอล อาร์เอ็นเอ (rRNA) ที่สัมพันธ์กัน
โดยมีชื่อตามจิตแพทย์และนักประสาทพยาธิวิทยา Franz Nissl (พ.ศ. 2403-2462) และมีหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน ความเด่น/มากมายของมันอธิบายได้ว่า เซลล์ประสาทมีระดับเมแทบอลิซึมสูงมาก จึงต้องสร้างโปรตีนมาก
สีชอบภาวะเบสเช่น aniline หรือ haematoxylin อ่อน ๆ
จะเน้นโครงสร้างที่มีขั้วลบ โดยเข้ายึดกับโครงฟอสเฟตของ rRNA
ชีวสารสนเทศศาสตร์
การศึกษาชีวสารสนเทศศาสตร์ จะเกี่ยวข้องกับข้อมูลทางพันธุศาสตร์และอณูชีววิทยา เช่น ข้อมูลรหัสพันธุกรรม, ข้อมูลลำดับรหัสโปรตีน, ปริมาณชีวโมเลกุล (ระดับการแสดงออกของยีนต่าง ๆ) แต่ละชนิด (mRNA และโปรตีน), และข้อมูลหมายเหตุ (annotation data). โดยผู้ศึกษาวิจัย จะนำข้อมูลเหล่านี้ ไปใช้ในงานอย่าง การจัดเรียงลำดับรหัสโปรตีน การจัดโครงสร้างโปรตีน การทำนายโครงสร้างโปรตีน การค้นหายีน หรือ การสร้างหุ่นจำลองของวิวัฒนาการ. เนื่องจากข้อมูลที่ใช้นั้นมีจำนวนมาก ทำให้ใช้พื้นที่จัดเก็บมากตาม และบ่อยครั้งที่ข้อมูลมีความซับซ้อน ทำให้ต้องใช้การประมวลผลมากขึ้นเช่นกัน การศึกษาด้านชีวสารสนเทศศาสตร์ จึงค้นหาเทคนิควิธีที่จะทำให้การจัดเก็บ สืบค้น และประมวลผลเหล่านั้น เป็นไปได้โดยสะดวก และมีประสิทธิภาพ
โรคประสาท
โรคประสาท (neurosis) เป็นความผิดปกติทางจิตชนิดหนึ่งที่ไม่รุนแรง แสดงอาการทั้งทางร่างกายและจิตใจ ทำให้จิตใจแปรปรวน อ่อนไหวง่าย มักมีความรู้สึกไม่สบายใจ วิตกกังวลอยู่เสมอ ไม่สามารถควบคุมความรู้สึกอารมณ์หรือพฤติกรรมให้เหมือนเดิมได้ อาการทางกายภาพแสดงออกได้ หลายรูปแบบ
สรีรวิทยา
สาขาวิชาอื่น ๆ ที่ถือกำเนิดจากการศึกษาวิจัยทางสรีรวิทยา ได้แก่ ชีวเคมี ชีวฟิสิกส์ ชีวกลศาสตร์ และเภสัชวิทยา