Kas yra smegenų plastiškumas?

The smegenų plastiškumas, neuroplastika arba neuronų plastiškumas yra nervų sistemos potencialas pritaikyti ir pertvarkyti savo nervų jungtis, reaguojant į jutimo patirtį, naujos informacijos įvedimą, kūrimo procesą ir netgi sugadinimą ar disfunkciją.

Apibūdina ilgalaikius smegenų pokyčius individo gyvenimo metu. Šis terminas įgijo populiarumą XX a. Antroje pusėje, kai tyrimai parodė, kad daugelis smegenų aspektų gali būti keičiami (jie yra „plastikiniai“) net ir suaugusiems.

Ši sąvoka prieštarauja ankstesniam moksliniam sutarimui, kad smegenys vystosi per kritišką vaikystės laikotarpį ir po to išlieka palyginti nepakitusios..

Neuroplastiškumas gali būti apibrėžiamas kaip vidinė nervų sistemos savybė. Mes visą gyvenimą laikome vaiką ir suteikiame mums galimybę keisti ir prisitaikyti, tiek mūsų nervų sistemos funkcijas, tiek struktūrą (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Moksliniai įrodymai įtikinamai parodė, kad mūsų smegenys lieka nepakeičiamos, patirtis ir mokymasis leidžia greitai ir efektyviai prisitaikyti prie kintančių aplinkos reikalavimų..

Dėl kiekvienos juslinės patirties, motorinės veiklos, asociacijos, atlygio, veiksmų plano mūsų smegenys nuolat keičiasi (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Smegenų plastiškumo charakteristikos ir apibrėžimas

Paprastai smegenų plastiškumas paprastai yra susijęs su mokymu, kuris vyksta kūdikių etape (Garcés-Vieira ir Suárez-Escudero, 2014). Tradiciškai buvo manoma, kad kartą pasiekus pilnametystę mūsų neuroninės struktūros pritaikymo ir modifikavimo galimybės nebuvo.

Dabartiniai įrodymai rodo, kad mūsų smegenų struktūra gali prisitaikyti prie įvairių aplinkybių, tiek vaikystės, paauglystės ir suaugusiųjų, tiek netgi didelių smegenų sužalojimų atvejais (Garcés-Vieira ir Suárez-Escudero, 2014).

Ramón y Cajaljis pirmą kartą pasiūlė plastiškumo sąvoką kaip fizinį mokymosi ir atminties pagrindą (Morgado, 2005). Remdamasis histologinių preparatų stebėjimu, jis pasiūlė, kad mokymasis sukurtų struktūrinius pokyčius, kurie būtinai reikalingi naujų prisiminimų formavimui (Mayford ir kt., 2012).

Kita vertus, Donaldas Hebbas parodė asociatyvaus plastiškumo sąvoką kaip mechanizmą, leidžiantį pakeisti mūsų smegenų struktūrinius ryšius (Morgado, 2005). Kandel, Savo tyrimuose su Aplizija, jis pasiekė panašias išvadas, nes jis pastebėjo, kad šiame bestuburyje įvyko nauji mokymai, taip pat įvyko struktūriniai pokyčiai, pavyzdžiui, erškėčių formavimas, stabilizavimas ir pašalinimas..

Be to, Williamas Jamesas pasiūlė tokį plastiškumo sąvokos apibrėžimą: „pakankamai silpnos struktūros turėjimas, kad būtų suteikta galimybė daryti įtaką, bet pakankamai stiprus, kad nesukeltų visų vienu metu“.

Plastiškumas yra būtinas smegenų grandinių kūrimui ir priežiūrai. Tai gali būti naudingas mechanizmas asmeniui, nes jis leidžia mums įgyti naujų įgūdžių arba prisitaikyti po sužalojimo, tačiau jis taip pat gali tapti patologiniu mechanizmu, kuris sukelia įvairius simptomus.

Taigi normalus plastikinių mechanizmų veikimas gali pabloginti genetinės mutacijos ar žalingo aplinkos reiškinio pasireiškimus, o nepakankamas plastikinių mechanizmų vystymasis taip pat gali sukelti nenormalias apraiškas (Pascual-Leone ir kt., 2011) .

Plastiškumo trūkumas reiškia, kad smegenys negali prisitaikyti prie aplinkosaugos reikalavimų. Kita vertus, jei smegenys yra pernelyg plastinės, struktūriniai ryšiai gali būti nestabilūs, o funkcinės sistemos, reikalingos pažinimui ir elgesiui, gali būti pažeistos (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Nepaisant nenormalių procesų atsiradimo plastikiniuose mechanizmuose, smegenys yra labai tarpusavyje susijusi struktūra. Todėl plastiškumas tarpininkauja daugelyje mūsų nervų sistemos lygių - nuo mikroschemų iki didelių tinklų. Labiausiai tikslūs ir vietiniai pokyčiai gali būti kompensuojami grandinės lygiu, užkertant kelią reikšmingam elgesio pablogėjimui (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Naujausi tyrimai parodė, kad mokymosi ir atminties procesai lemia sinaptinio ryšio pokyčius per įgyto, stabilizavimo ar praradimo procesus, o tai leidžia galvoti apie šių plastinių procesų svarbą (Caroni ir kt., 2012).

Pirmieji su mikroskopu atlikti tyrimai parodė, kad sinaptinis plastiškumas gali sukelti dendrito dydžio ir formos pokyčius (Mayford ir kt., 2012). Motorinių įgūdžių mokymosi atveju galima pastebėti tam tikrų neuronų populiacijų dendritinių spyglių augimą (Caroni ir kt., 2012), tam tikrų ląstelių ir molekulinių mechanizmų pasekmes. (Mayford ir kt., 2012).

Tiesa, kad pokyčiai vyksta vietos lygmeniu, nes gali padidinti arba sumažinti tam tikrų sričių dendritinių spyglių skaičių, tačiau šie pokyčiai daro įtaką pasauliniam lygiui, nes smegenys yra sistema, veikianti visuotiniu mastu, didinant ir mažinant vietinėse dalyse.

Plastikiniai pokyčiai per visą gyvenimą (kūrimas)

Kaip jau minėjome, smegenų plastiškumo procesas vaidina svarbų vaidmenį visą gyvenimą, tačiau yra laikotarpių, kai tai yra svarbiau.

Vaikystės atveju smegenys yra labai modifikuojamos dėl didžiulės patirties ir naujų žinių. Smegenų plastiškumas vaikų atveju yra maksimalus, o tai leidžia įgyti naują mokymąsi ir prisiminimus į jų pažinimo-elgesio repertuarą..

Šie plastikiniai mechanizmai, kaip individas auga, rodo mažėjimo tendenciją, ty yra ryšys tarp amžiaus ir šio proceso mažinimo (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Nepaisant šios apibendrintos tendencijos, kiekvienas žmogus turi skirtingą trajektoriją. Priklausomai nuo būdingų genetinių veiksnių ir specifinių aplinkos veiksnių, kuriems mes susiduriame, kiekvienas žmogus pateiks unikalų smegenų plastiškumo veikimo nuolydį (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Tarp svarbių veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti, kad tikriausiai prisideda prie skirtumų, yra genetiniai ir epigenetiniai mechanizmai (pavyzdžiui, polimorfizmai, genų ekspresija), hormoniniai veiksniai (pvz., Lytis, menstruacinis ciklas), sergamumas (pvz., Diabetas). , vėžys ar infekcijos) ir gyvenimo patirtis (pvz., trauminis smegenų pažeidimas, toksinų poveikis, stresas, miego trūkumas, piktnaudžiavimas medžiaga, pažinimo rezervas, prasta mityba, sėdimas gyvenimo būdas ir tt) (Pascual-Leone et al., 2011).

Įvairūs tyrimai, kuriuose naudojama funkcinė ir struktūrinė magnetinio rezonanso tomografija, pozronų emisijos tomografija ir kiti neuromedicininiai metodai, parodė, kad plastikumas per visą gyvenimą keičiasi.

Pavyzdžiui, skerspjūvio tyrimai nuosekliai nustatė ryšį tarp amžiaus ir smegenų morfometrinių pokyčių, apimančių regioninius žievės retinimą, subortikos apimties sumažėjimą ir skilvelių išsiplėtimą (Pascual-Leone ir kt., 2011)..

Kita vertus, kognityvinių užduočių atlikimas, nervų aktyvacijos pokyčiai, atsirandantys dėl šių pažinimo užduočių, yra susiję su senėjimu..

Plačiai nustatyta, kad normalus senėjimas žmonėms yra susijęs su kognityvinio veikimo sumažėjimu, įskaitant apdorojimo greičio, darbo atminties, epizodinės atminties, dėmesio kontrolės, slopinimo kontrolės ir vykdomosios funkcijos sritis (Pascual-Leone ir kt., 2011 m..

Tačiau nepaisant to, plastikiniai mechanizmai ir toliau veikia bet kuriame evoliucijos etape. Pažintinio rezervo sukūrimas leidžia išlaikyti arba minimaliai keisti pažintinę funkciją senatvėje ir leisti palaikyti didesnį neuropatologinės žalos kiekį, kol nepasireiškia pažinimo pablogėjimo požymiai (Pascual-Leone ir kt., 2011 m..

Plastiškumas ir smegenų pažeidimas

Įgytas smegenų pažeidimas, pvz., Trauminis smegenų pažeidimas arba tam tikros sisteminės ligos, pvz., Diabetas, depresija ar vėžys, gali paveikti plastiškumo gebėjimą (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Kai mes patiriame sužalojimą ar smegenų pažeidimą, mūsų smegenys bando kompensuoti iš jo atsiradusius trūkumus, įgyvendindami skirtingus kompensacinius mechanizmus, kurie yra šių smegenų plastiškumo pagrindas..

Mūsų nervų sistemos tarpusavio sąveika, organizavimas ir struktūra leidžia mums atsigauti po žalos. Įvairūs autoriai pasiūlė, kad nervų sistemoje būtų atliekami keli procesai, leidžiantys sugadintai vietai homologinę erdvę sugebėti prisiimti savo funkciją. Tai įmanoma dėl didelio paskirstyto tinklo, kuris sudaro smegenų jungtis (Dancause & Nudo, 2011).

Tyrimuose, kuriuose gyvūnams buvo atlikta gili smegenų stimuliacija, nustatyta, kad neuronų reorganizacija, kuri vyksta tiek sužeisto pusrutulio, tiek nepažeisto pusrutulio srityse, yra būtina regeneracijai, ypač kai pažeidimas susijęs su motorinėmis zonomis ( Dancause & Nudo, 2011).

Tačiau naujausi įrodymai rodo funkcinio ryšio reorganizavimą po įgytos pažeidimo, kuris iš pradžių yra prisitaikantis ar naudingas, gali apriboti kompensacinius prisitaikymus prie amžiaus pokyčių smegenų plastikumo mechanizmuose. (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Iš tiesų, plastiniai pokyčiai gali susilpninti gebėjimą pertvarkyti žievę, kad galėtų atlikti savo pagrindinę funkciją, ypač reabilitacijos mokymo kontekste..

Pavyzdžiui, aklųjų atveju, žievės reorganizacija, kuri atsiranda pakaušio srityje, nes nėra regos tipo sensorinių įėjimų, gali suteikti skausmo lytėjimo pojūtį kompetentingų asmenų skaitymui. Brailio raštu (Merabet & Pascual-Leone, 2010).

Modifikavimo mechanizmai

Nors smegenų plastiškumas yra mechanizmas, kurį stipriai lemia genetika, aplinkos veiksniai labai prisidės prie individualių šio veiksmingumo ir funkcionalumo skirtumų..

Oficiali ir neformali švietimo patirtis, socialinė ir šeimos sąveika, kultūrinė patirtis, mityba, hormoniniai veiksniai, skirtingos patologijos, kenksmingų medžiagų poveikis, pvz. kai kurie veiksniai, kuriuos moksliniai įrodymai parodė kaip šio prisitaikymo mechanizmo moduliatoriai (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Tiesą sakant, kiekvieno asmens socialinės aplinkos kokybė gali turėti didelę įtaką neuronų sistemų vystymuisi ir veiklai, turint omenyje įvairius fiziologinius ir elgsenos atsakus..

Jei taip, smegenų plastiškumo pokyčiai žmonėms, gyvenantiems disfunkcinėje aplinkoje, gali skirtis nuo pokyčių, turinčių apsaugą ir paramą (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Gyvenimo veiksniai, įskaitant švietimą, darbo sudėtingumą, socialinį tinklą ir veiklą, prisidės prie didesnio kognityvinio rezervo pajėgumo kūrimo, padės mums sukurti „atsargų saugyklą“, kuri veiksmingai apsaugotų mus nuo sąlyčio. traumų.

To pavyzdys yra tai, kad žmonės, kurie gavo platų išsilavinimą, net ir tuos, kurie serga Alzheimerio liga, gali kelti mažesnę psichinio proceso klinikinio pasireiškimo riziką..

Šie įrodymai rodo, kad dėl veiksmingos kompensacijos simptomų atsiradimas atidedamas dėl didesnio pažinimo rezervo pajėgumo (Pascual-Leone ir kt., 2011).

Kita vertus, be šių veiksnių, susijusių su kasdieniu gyvenimu, eksperimentiniais lygmenimis taip pat buvo bandoma pakeisti kognityvinį plastiškumą..

Pastaraisiais metais buvo sukurti metodai, kuriais siekiama padidinti plastiškumą subakutinėje smegenų pažeidimo patyrusių asmenų atsigavimo fazėje. Pavyzdžiui, vaistų vartojimas didinant ausies ir mokymosi lygį, dendritinį arborizavimą, anatominį plastiškumą arba funkcijų atkūrimą perinfarkto zonoje (Dancause & Nudo, 2011).

Be to, kitas neseniai ištirtas metodas yra žievės stimuliacija tam tikrų smegenų sričių aktyvumo didinimui arba sumažinimui. Naudojant stimuliavimą, yra potencialūs privalumai, kuriais siekiama skatinti atsigavimą, turint nedidelį šalutinį poveikį.

Išvados

Efektyvus smegenų plastiškumo neurofiziologinių mechanizmų veikimas vaidina svarbų vaidmenį visą gyvenimą, visą vystymąsi, nuo kūdikystės iki pilnametystės ir senėjimo tiek sveikuose, tiek su tam tikra patologija (Pascual-Leone et al. ., 2011). 

Jūsų veiksmai leis mums įgyti naujų žinių ir žinių per visą gyvenimą.

Nuorodos

1. Cáceres-Vieira, M., & Suárez-Escudero, J. (2014). Neuroplastiškumas: biocheminiai ir neurofiziologiniai aspektai. CES Med, 28, p(1), 119-132.
2. Caroni, P., Donato, F. ir Muller, D. (2012). Struktūrinis plastiškumas mokymosi metu: reguliavimas ir aukcionai. Gamta, 13, 478-490.
3. Dancause, N., ir Nudo, R. (2011). Plastiškumo formavimas siekiant pagerinti atsigavimą po sužalojimo. Prog Brain Res., 292, 279-295.
4. Mayford, M., Siegelbaum, S.A. & Kandel, E. R. (s.f.). Sinapsijos ir atminties saugojimas.
5. Merabet, L. B., & Pascual-Leone, A. (2010). Neuroninis reorganizavimas po jutimo nuostolių: galimybė keistis. Gamta, 11, 44.52.
6. Morgado, L. (2005). Mokymosi ir atminties psichobiologija: pagrindai ir naujausi pasiekimai. Rev Neurol, 40(5), 258-297.
7. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., ... Rotenberg, A. (2011). Smegenų žievės plastiškumo ir tinklų dinamikos apibūdinimas visame amžiuje sveikatos ir ligos metu su TMS-EEG ir TMS-fMRI. Smegenys Topogr.(24), 302-315.