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美国神经科学虽然与计算机科学、心理学和生物学密切相关但又不完全重叠。

神经科学家希望了解神经系统的各个方面，包括它是如何工作，如何发展，以及如何改变或修复。因此，神经科学的研究常常在多个层面上进行，具体表现在神经科学可以细分成众多小方向。

二、专业分支

神经科学专业由上(抽象)至下(具体)大致分为几个分支：计算神经科学(Computational)，认知神经科学 (Cognitive)，系统神经科学 (Systems)，环路神经科学 (Circuit)，细胞与分子神经科学 (Cellular & Molecular)。

每一个分支都是一个独立的小领域，从不同层面了解大脑。

(1)计算神经科学：使用计算机模拟和建模的方法理解大脑，与计算机科学 (Computer Science) 密切相关。

(2)认知神经科学 (Cognitive Neuroscience)：认知神经科学研究人脑如何产生高级的认知功能：语言、记忆、推理、意识等，一定程度上属于心理学的范畴。

(3)系统神经科学 (Systems Neuroscience)：系统神经科学将大脑作为一个整体系统来研究，关注不同脑区或同一脑区众多神经元是如何共同工作的。系统神经科学领域的一个根本问题是：我们大脑中的神经元是如何编码世界的?

(4)环路神经科学 (Circuit Neuroscience)：神经环路 (Neural circuits)指的是大脑中脑区与脑区、细胞与细胞之间的连接通路。利用解剖学、电生理、光遗传等手段，人们开始更深入理解记忆、进食、社交、决策、睡眠等行为都是由哪些环路来控制的。

(5)细胞与分子神经科学 (Cellular & Molecular Neuroscience)：细胞与分子神经科学关注大脑中的细胞和分子如何工作。这一领域备受关注的问题是：哪些分子和细胞与神经系统疾病相关?

未来发展方向

美国大学神经科学专业未来发展方向可以是研究神经系统的细胞、功能、进化、运算、分子组成和医学方面等等，还有一个趋势是神经科学领域开始有越来越多的人用机器学习的方法来进行神经科学研究，比如哈佛大学，哈佛大学的本科生可以通过神经生物学和计算神经学的轨道追求神经科学的集中，学生们学习使用数学和计算机科学来评估大脑信号。还有一个跨学科的思路，大脑和行为，让学生了解神经科学领域以外的学者如何理解心灵。