10

Co je neuroplasticita

Last Updated: listopadu 5, 2024

Featured Image

Table of Contents

Přečtěte si o původu, typech a využití neuroplasticity u různých populací a o tom, jak můžete změnit nastavení svého mozku, abyste zlepšili jeho plasticitu.

Klíčové poznatky

  • Schopnost mozku přizpůsobit se: Neuroplasticita označuje schopnost mozku reorganizovat se vytvářením nových nervových spojení v průběhu života. Tato schopnost umožňuje neuronům přizpůsobovat svou činnost v reakci na nové situace nebo změny v prostředí.
  • Učení a paměť: Neuroplasticita má zásadní význam pro učení a paměť. Umožňuje mozku kódovat zkušenosti, učit se nové informace a přizpůsobovat se zraněním reorganizací nervových drah.
  • Zotavení po zranění: Neuroplasticita mozku má zásadní význam při zotavování po úrazech, jako je například mrtvice. Prostřednictvím rehabilitace mohou pacienti získat zpět ztracené funkce vytvořením nových drah a posílením těch stávajících.
  • Chování a návyky: Neuroplasticita vysvětluje, jak lze změnit chování a návyky. Důsledným cvičením a opakováním lze měnit struktury mozku, což podporuje rozvoj nových dovedností a odbourávání starých návyků.
  • Duševní zdraví: Neuroplasticita hraje významnou roli v oblasti duševního zdraví. Je základem účinnosti terapeutických zásahů u stavů, jako je deprese, úzkost a posttraumatická stresová porucha, protože tyto léčebné postupy mohou vyvolat příznivé změny ve struktuře a funkci mozku.

Co je neuroplasticita?

Věděli jste, že lidský mozek prochází neustálými změnami prostřednictvím procesu známého jako neuroplasticita?

Neurony jsou nervové buňky, které tvoří mozek a nervový systém. Plasticita označuje schopnost mozku měnit se a jeho tvárnost. Nervová tkáň v mozku má obrovskou schopnost plasticity.

Neuroplasticita, známá také jako plasticita mozku, je tedy schopnost mozku přizpůsobovat se a měnit. Je to termín, který označuje schopnost nervového systému reagovat na vnitřní nebo vnější podněty restrukturalizací a reorganizací struktury a funkce mozku a růstem neuronových sítí.

Strukturální a funkční změny pocházejí z poškození mozku, změn prostředí, nových zkušeností nebo strukturálních změn připisovaných učení.

Neuroplasticita nám pomáhá přizpůsobit se fyziologickým změnám, novým zkušenostem a tlakům prostředí. Když procházíme novými zkušenostmi, vytváříme nová nervová spojení mezi neurony a přepojujeme mozek tak, aby se přizpůsobil novým situacím.

I když k neuroplasticitě dochází denně, můžeme plasticitu mozku také podporovat a stimulovat.

Historie a výzkum neurální plasticity

Jerzy Konorski poprvé použil termín neuroplasticita v roce 1948; neurovědec popsal změny, které pozoroval v neuronálních strukturách, a více se začal používat v 60. letech 20. století.

Až do 60. let 20. století se vědci domnívali, že k vývoji a změnám mozku může docházet pouze v raném dětství a kojeneckém věku. V dospělosti se struktura mozku stává trvalou.

Myšlenka neuroplasticity však sahá ještě dál, až k "otci neurovědy" Santiagu Ramon y Cajalovi. Ten na počátku 20. století zjistil, že lidský mozek se v rozporu s tehdejšími všeobecnými názory mění i po dosažení dospělosti.

V 60. letech 20. století přišel s dalším objevem, podle něhož se neurony mohou po traumatické události reorganizovat. Výzkum také zjistil, že stres může změnit strukturu mozku a jeho funkci.

Koncem 90. let 20. století vědci zjistili, že stres může také zabíjet mozkové buňky; tento závěr však dosud nebyl potvrzen.

Po několik desetiletí byl mozek považován za "neobnovitelný orgán" v tom smyslu, že mozkových buněk je v něm obsaženo omezené množství a s věkem jedince odumírají. Jak řekl Ramon y Cajal:"V dospělých centrech jsou nervové dráhy něčím neměnným, ukončeným a něčím pevným. Nic se nesmí regenerovat a všechno může zemřít".

Další studie zjistily další způsoby, jak mohou mozkové buňky odumírat, přizpůsobovat se, znovu se spojovat, doplňovat a obnovovat, což je proces zvaný neurogeneze dospělých.

Jak funguje neuroplasticita?

how does neuroplasticity workMozek se skládá z jednotlivých pracovních jednotek nebo rozsáhlých sítí zvaných neurony. Miliony vzájemně propojených neuronů spolupracují při plnění jednoho úkolu.

Neuronové sítě se řídí specifickými a jedinečnými vzorci propojení, střílejí ve stejně specifických sekvencích a neurony pomáhají jednotlivcům dokončit různé úkoly.

K rychlému vývoji a růstu mozku dochází u jedinců během několika prvních let dětství. Například když se dítě narodí, má každý neuron v mozkové kůře přibližně 2 500 malých mezer neboli synapsí mezi neurony, kterými si předávají nervové impulsy.

Ve třech letech se jejich počet zvýší na 15 000 synapsí na neuron. Dospělí mají jen polovinu tohoto počtu synapsí. Důvodem je synaptické prořezávání, při kterém nové zkušenosti odstraňují některá spojení v mozku, zatímco jiná spojení posilují.

Často používané neurony mají v mozku silnější spojení, zatímco nikdy nebo zřídka používané neurony nakonec odumřou. Když se slabá spojení prořezávají a vytvářejí se nová, mozek se stává přizpůsobivým měnícím se okolnostem a prostředí.

Neuroplasticita vs. neurogeneze

Ačkoli neuroplasticita a neurogeneze jsou příbuzné pojmy, jedná se o dva odlišné koncepty.

Neuroplasticita označuje schopnost mozku vytvářet nové dráhy a spojení a přepojovat své obvody. Neurogeneze je naproti tomu schopnost mozku pěstovat nové neurony.

Neurogeneze je fascinující pojem. Potenciál pěstovat nové neurony a nahrazovat odumřelé nebo poškozené neurony otevírá cestu k nové prevenci a léčbě demence, zotavení po poranění mozku a mnoha dalším oblastem, o kterých nemáme ani tušení.

Strukturální a funkční neuroplasticita

Experimentální výzkum mozku zjistil dva hlavní typy neuroplasticity, funkční plasticitu a strukturální neuroplasticitu.

Funkční neuroplasticita je schopnost mozku přesunout funkce do celé oblasti mozku z poškozené oblasti mozku. Je iniciována učením a vývojem, což vede k trvalým strukturálním změnám v nervových synapsích.

Strukturální plasticita je změna pevnosti neuronových spojení v mozku. Mozek může měnit svou fyzickou strukturu v reakci na učení a schopnost mozku měnit neuronová spojení.

Další typy neuroplasticity

Mezi další typy neuroplasticity patří plasticita závislá na zkušenosti. Plasticita závislá na zkušenostech je neustálý proces uspořádávání a vytváření neuronových spojení prostřednictvím životních zkušeností člověka.

Homeostatická plasticita zahrnuje mechanismy mozku, které udržují homeostázu synaptické sítě tím, že koordinují změny excitability a konektivity napříč více neurony, aby stabilizovaly funkci obvodu.

Synaptická plasticita je schopnost mozku provádět dlouhodobé, na zkušenostech závislé změny v síle neuronálních spojení. Jedná se o základní vlastnost neuronů, protože mohou měnit účinnost a sílu synaptického přenosu prostřednictvím různých mechanismů závislých na aktivitě, známých jako synaptická plasticita.

Synaptická plasticita nastává, když presynaptický neuron stimuluje postsynaptický neuron, přidává více neurotransmiterových receptorů a snižuje práh potřebný pro stimulaci presynaptického neuronu.

Přínosy neuroplasticity

Neuroplasticita má několik výhod. Pro mozek a poznávání je přínosná mnoha různými způsoby. Adaptace a změny v mozku utvářejí způsob, jakým mozek jednotlivce funguje, a jeho pohled na svět.

Ovlivňuje také schopnosti učení, vzpomínky a podvědomá přesvědčení jednotlivců.

Mezi výhody neuroplasticity patří např:

  • Zvýšená schopnost jednotlivců učit se novým věcem.
  • Jedinci se věnují činnostem promyšleněji
  • Pomoc jedincům, kteří zažívají deprese a úzkosti.
  • Pomáhá jedincům zotavit se z traumatických poranění mozku a mrtvic.
  • Zvyšuje mozkovou paměť a objem mozku
  • Schopnost přepojovat mozkové funkce.
  • Zlepšení kognitivních dovedností u jedinců.
  • Zlepšení funkce mozku v některých oblastech mozku.

Charakteristika neuroplasticity

What-is-Neuroplasticity-third-websiteVýzkum původně tvrdil, že neuronové sítě mozku se s věkem jedince stávají rigidními a pevnými. V poslední době se však zjistilo, že mozek se nikdy nepřestává měnit a přizpůsobovat.

Existuje několik charakteristických rysů neuroplasticity.

Věk a prostředí jsou určujícími charakteristikami neuroplasticity. K plasticitě může dojít v každém věku; určité změny jsou spojeny s určitým věkem. Mozek prochází mnoha změnami během prvních let života, kdy se nezralý mozek organizuje a roste.

Mladý mozek je obecně citlivější a vnímavější na zkušenosti než mozek starší. To však neznamená, že se starší mozky nemohou přizpůsobit, učit se novým věcem a zvyšovat svou plasticitu.

Mozková spojení se stávají silnějšími nebo slabšími v závislosti na tom, zda jsou neuronové sítě používány častěji nebo méně často. Při utváření plasticity mozku jedince hraje roli interakce mezi prostředím a genetikou. Neuroplasticita je nepřetržitý proces, na kterém se podílejí mozkové buňky včetně cévních a gliových buněk. Podporuje ji a brzdí úroveň stresu, každodenní životní styl a návyky.

Při poškození mozku, jako je například cévní mozková příhoda, mohou být poškozeny oblasti mozku spojené s některými funkcemi. Funkční magnetická rezonance (fMRI) ukazuje, že zdravé oblasti mozku mohou převzít funkci poškozených oblastí mozku a obnovit ztracené schopnosti.

Omezení plasticity mozku

Ačkoli je plasticita mozku slibnou cestou k prevenci a léčbě různých stavů, má svá omezení. Mozek není tvárný do nekonečna. Určité oblasti mozku jsou zodpovědné za specifické funkce. Některé oblasti mozku jsou například nezbytné pro poznávání, řeč, jazyk a pohyby.

Nejvíce důkazů o obnově a poškození plasticity mozku je kolem mozkové kůry. I když některé oblasti mohou ztrátu kompenzovat, kůra nemůže plně převzít funkce složitých oblastí mozku, které jsou poškozeny, například hipokampu.

Neuroplasticita a psychologie

Klíčovým prvkem účinného poradenství a koučování je nervová plasticita. Kromě změn v mozku a funkčních adaptací nabízí neuroplasticita potenciální cesty pro psychologické změny. Ke změně fungování našeho mozku se používají léky a chemické látky a psychologie investovala mnoho úsilí do pochopení změn v mozku prostřednictvím modifikace myšlenkových vzorců.

Co kdybychom místo toho mohli dosáhnout významných a trvalých změn prostřednictvím každodenních činností a zkušeností? Zde hraje významnou roli učení. Když se jedinec učí, vytvářejí se v mozku nové dráhy. Každá nová lekce a zkušenost může změnit pracovní režim mozku a propojit nové neurony.

Věk a neuroplasticita

brain plasticity in childrenJak by si mohli jednotlivci myslet, s věkem dochází ke změnám v neuroplasticitě, která se však u různých jedinců liší.

Plasticita mozku a děti

U dětí se jejich mozek neustále mění, roste a vyvíjí se. S každou novou zkušeností se vyvíjející mozek přizpůsobuje a provádí změny ve struktuře, funkci nebo obojím. Proto je neuroplasticita nejaktivnější v kritickém období dětství jako součást normálního vývoje člověka.

V kritickém období dostává nervový systém smyslové vstupy pro správný vývoj.

Každý neuron v mozku kojence má přibližně 7 500 spojení s jinými neurony. Ve dvou letech je počet spojení mezi neurony dvakrát větší než v průměrném mozku dospělého člověka.

Jak dítě roste a kritické období končí, dochází k poklesu počtu udržovaných spojení a ta zbývající se posilují.

U dětí jsou pozorovány čtyři hlavní typy neuroplasticity.

  1. Narušená neuroplasticita: zahrnuje změny mozku způsobené získanými nebo genetickými poruchami.
  2. Nadměrná nebo maladaptivní plasticita zahrnuje reorganizaci nepřizpůsobivých a nových drah, které mohou vést k postižení a poruchám.
  3. Adaptivní plasticita: změny vyplývající z učení nebo nácviku nové dovednosti nebo přizpůsobení se strukturálním či funkčním změnám po úrazu.

Tyto procesy jsou výraznější u dětí a mladších dětí, což zvyšuje jejich schopnost zotavit se ze zranění účinněji než u dospělých. U dětí dochází k hlubokým případům neuroplastického zotavení, adaptace a růstu.

Plasticita mozku u dospělých

Naproti tomu u mozku dospělých je neuroplasticita pozorována obecně v menší síle a v menší míře než u dětí, ale mozek dospělých se přesto může měnit a přizpůsobovat.

Dospělý mozek dokáže obnovit ztracené a staré funkce a spojení, které nebyly často využívány, čímž se zlepšují kognitivní funkce a paměť.

I když je potenciál neuroplasticity u dospělých nižší než u dětí nebo mladých dospělých, při zdravém životním stylu a určitém úsilí mohou dospělí podpořit pozitivní růst a změny ve svém mozku stejně jako mladší lidé.

Jak přepojit svůj mozek a zlepšit plasticitu?

how to improve neuroplasticityExistuje několik způsobů, jak podpořit změny v mozku, aby se zvýšila a posílila neuroplasticita v kterémkoli období života.

Obohacující prostředí

Prvním krokem je vytvoření obohacujícího prostředí. Stimulace pozitivních změn v mozku zahrnuje zajištění obohaceného prostředí, které nabízí výzvy, novinky a soustředěnou pozornost, zejména v období dospívání a dětství.

Obohacující prostředí však může poskytnout mozku odměnu i v dospělosti. Obohacené prostředí stimuluje mozek různými způsoby. Může jít například o cestování, hudební výchovu a zážitky, četbu beletrie, tvorbu uměleckých děl a tanec.

Spánek a cvičení

Dalším způsobem je odpočinek nebo spánek. Spánek hraje zásadní roli při růstu dendritů v mozku. Dendrity rostou na konci neuronů a přenášejí informace mezi neurony od jednoho k druhému. Větší plasticitu mozku lze podpořit posílením neuronových spojení.

Spánek má důležité účinky na fyzické a duševní zdraví jedince. Výzkum naznačuje, že k těmto účinkům přispívá také genetika a složení šedé hmoty mozkové.

Ke zlepšení spánku vám může pomoci dodržování správné spánkové hygieny. To znamená vytvořit a dodržovat důsledný spánkový režim a vytvořit prostředí vhodné pro klidný a zdravý spánek.

Dalším způsobem, jak podpořit neuroplasticitu, je pravidelné fyzické cvičení nebo aktivita, které mají několik výhod. Studie například ukazují, že cvičení může pomoci zabránit ztrátě neuronů ve významných oblastech hipokampu, oblasti mozku, která se podílí na paměti. Cvičení může také napomáhat tvorbě nových neuronů ve stejné oblasti mozku, čímž zvyšuje plasticitu mozku.

Nedávné studie ukazují, že cvičení může také zvýšit plasticitu mozku díky svým účinkům na neurotrofický faktor odvozený od mozku (BDNF, nervový růstový protein), bazální ganglia (oblast mozku, která řídí motorickou aktivitu a učení) a funkční propojení. Zvýšení BDNF má za následek vyšší neurogenezi, která zmírňuje deprese a úzkost a vede ke zlepšení kognitivních funkcí.

Doporučuje se alespoň 150 minut středně intenzivního kardio cvičení týdně, včetně plavání, jízdy na kole, tance nebo chůze, a alespoň dva dny silového tréninku.

Změny životního stylu

Je také prokázáno, že přerušované hladovění podporuje adaptační reakce v synapsích a zlepšuje plasticitu mozku.

Zlepšit plasticitu mozku může také praktikování mindfulness a hraní deskových, karetních nebo videoher.

Léčení mozku pomocí plasticity

rewiring the brain with plasticityVýzkum neuroplasticity pokročil díky pozorování změn v mozku jedinců, kteří prodělali těžké traumatické poškození mozku.

Výzkum prokázal, že někteří jedinci, kteří prodělali vážný úraz a měli těžce poškozený mozek, se dokázali díky neuroplasticitě zotavit na vysoký stupeň funkčnosti. Neuroplasticita umožňuje nervovým buňkám v mozku kompenzovat zranění a upravovat činnosti v reakci na změny v prostředí a nové situace.

Studie ukazují, že u jedinců s různým stupněm poranění mozku lze obnovit plnou funkčnost. Podle publikace Translational Research in Traumatic Brain Injury následují po prožitém traumatu tři fáze neuroplasticity.

  1. Fáze 1: Nastává bezprostředně po úrazu, kdy začínají odumírat neurony, což má za následek snížení korových inhibičních drah. Tato fáze trvá přibližně 24 až 48 hodin a může odhalit sekundární neuronové sítě, které byly používány jen zřídka nebo nikdy.

  2. Fáze 2: Nastává několik dní po úrazu. Činnost korových drah se stává excitační a vytváří se nové synapse. Další mozkové buňky a neurony nahrazují odumřelé a poškozené buňky, aby usnadnily hojení.

  3. Fáze 3: Probíhá po několika týdnech, kdy se mozek přetváří prostřednictvím tvorby nových synapsí v plném rozsahu. V této fázi může rehabilitace a terapie pomoci mozku naučit se nové nervové dráhy a omezit tak traumatické následky na mozek.

Vyvíjí se a zkoumá mnoho farmakologických postupů, které pomáhají jedincům zotavit se z traumatu prostřednictvím posílení neuroplasticity, kromě léčby a terapie zahrnující genovou expresi a kmenové buňky, nábor imunitních buněk k omezení poškození a regulaci zánětlivých reakcí.

Při poškození tkání vedou zánětlivé reakce ke zvýšení nociceptivního vstupu do centrálního nervového systému z periferie.

Navzdory omezením neuroplasticity a obtížnosti zotavení z poškození mozku jsou trauma a poškození mozku nejlepšími situacemi pro využití neuroplastických schopností mozku. Mozek se například po traumatu nebo poranění mozku dokáže zotavit, reorganizovat a vyvolat významné změny.

Plasticita mozku a mozková mrtvice

U jedinců, kteří se zotavují po mrtvici, byla pozorována neuroplasticita. Mrtvice často vede u pacientů k poškození mozku v důsledku sníženého průtoku krve. Poškození se může pohybovat od střední intenzity (omezené postižení obličejových svalů) až po závažnou intenzitu (vážné problémy s pamětí a poruchy kognitivních funkcí).

V závislosti na závažnosti může dojít ke zmenšení objemu mozku a odumření objemu mozkových buněk, což má za následek poruchu mozkových funkcí. Zotavení po mrtvici závisí na schopnosti mozku se sám uzdravit.

Pacienti po mrtvici však mohou projít i úspěšným zotavením. Podle odborníků patří mezi nejlepší způsoby, jak podpořit neuroplasticitu při zotavování po mrtvici, použití dvou klíčových metod:

  1. Opakování úkolů: neustálé opakování dovednosti nebo pohybu podporující rychlejší učení, například hudební trénink.
  2. Cvičení specifických úkolů

Naučit se novou činnost nebo dovednost nebo se znovu naučit starou prostřednictvím pravidelného a specifického cvičení může vést k významným změnám v mozku. Opakováním úkolů se můžete učit a specifické cvičení a zlepšení v jedné oblasti může zlepšit i další dovednosti a schopnosti.

Pracovní, fyzická a logopedická terapie může podpořit neuroplasticitu a umožnit mozku překonat fyzické a mentální deficity. Například zahájení rehabilitačního procesu bezprostředně po mrtvici nebo jakémkoli neurologickém úrazu může využít přirozeného zvýšení plasticity mozku po úrazu.

Část rehabilitace se zaměřuje na obnovu spojení mezi nervovými buňkami. Přepojení mozku může umožnit jiným oblastem převzít funkce, které dříve řídily poškozené oblasti.

Plasticita mozku a deprese

Duševní stavy, včetně deprese a úzkosti, jsou spojeny se sníženou plasticitou neuronů. Negativní neuroplasticita je spojena s psychiatrickými poruchami. Deprese může mít za následek poškození mozku podporující maladaptivní a nezdravé dráhy a odrazující adaptivní způsoby.

Moderní terapie těchto stavů se zaměřují na zlepšení neuroplasticity a učení pacientů cenným dovednostem pro zvládání stresu.

Výzkum ukazuje, že každodenní chování jedince může měnit strukturu mozku. Mohou se například odnaučit depresi a úzkosti. Prostřednictvím odborného nervového tréninku lze tyto tendence nahradit konstruktivními cestami.

Například posttraumatická stresová porucha (PTSD) se může v budoucnu stát významným zdravotním problémem.

Neuroplastická cvičení mohou podpořit nervovou plasticitu, včetně mozkových cvičení, spojení s blízkými a zdravé stravy.

Učení se novým dovednostem a jazyku, provádění manuálních motorických činností nebo hraní her na trénování mozku může rovněž zlepšit neuroplasticitu a pomoci při depresi a úzkosti.

Další aplikace neuroplasticity

Výzkum odhalil další aplikace neuronální plasticity a její zapojení do různých stavů, včetně binokulárního vidění, fantomových končetin a ztráty sluchu.

Binokulární vidění

Po mnoho let vědci předpokládali, že člověk si musí stereopsi neboli binokulární vidění osvojit v raném dětství, jinak by ho nikdy nezískal. V poslední době jsou významným příkladem neuroplasticity úspěšná zlepšení u jedinců s anomáliemi stereoskopického vidění a amblyopií. Binokulární vidění a neuroplasticita jsou stále aktivní oblastí klinického a vědeckého výzkumu.

Fantomové končetiny

Fantomová bolest končetin je situace, kdy jedinci nadále pociťují pocit nebo bolest v části těla, která byla amputována. Tento jev je běžný u osob, které prodělaly amputaci. Základem fantomové bolesti končetin je neuroplasticita.

Korové neurony nebo mapy odstraněných končetin interagují s okolní oblastí v postcentrálním gyru. Tato aktivita je nesprávně interpretována oblastí kůry zodpovědnou za amputaci.

Jedinci mohou modifikovat neuronální reprezentace svých fantomových končetin tak, aby generovaly příkazy k provádění složitých pohybů.

Meditace

Výzkum také naznačil souvislost mezi meditací a neuroplasticitou. Meditační praxe je spojena se změnami intenzity a tloušťky korové šedé hmoty v mozku. Meditace může vést k fyzickým změnám ve struktuře mozku, konkrétně v oblastech spojených s depresí, úzkostí, strachem, hněvem, soucitem a pozorností.

Ztráta sluchu a hluchota

Ztráta sluchu nebo hluchota může vést k tomu, že sluchová kůra a další související oblasti mozku procházejí kompenzační plasticitou. Sluchová kůra je primárně zodpovědná za zpracování sluchových informací; u jedinců se sluchovým postižením je však přesměrována na jiné funkce, včetně somatosenzoriky a vidění.

Závěr

Neuroplasticita je proces, kterým lze manipulovat ve zdravém i nemocném mozku, což přináší řadu výhod. Od počátku vývoje mozku až do naší smrti se neuronální spojení v mozku přizpůsobují měnícím se potřebám. Tento nikdy nekončící a dynamický proces nám umožňuje přizpůsobovat se a učit se z různých zkušeností.

Odkazy

Neuroplasticita - StatPearls - NCBI Bookshelf.

Neuroplasticita: Jak zkušenosti mění mozek.

Dynamický mozek a měnící se pravidla neuroplasticity : Důsledky pro učení a zotavení

Neuroplasticita | Psychology Today Canada

Prohlášení o vyloučení odpovědnosti

Obsah tohoto článku má pouze informativní charakter a nenahrazuje odborné lékařské poradenství, diagnózu nebo léčbu. Před provedením jakýchkoli změn souvisejících se zdravím nebo v případě jakýchkoli otázek či obav týkajících se vašeho zdraví se vždy doporučuje poradit se s kvalifikovaným poskytovatelem zdravotní péče. Společnost Anahana neodpovídá za žádné chyby, opomenutí nebo následky, které mohou vzniknout v důsledku použití poskytnutých informací.