Dowiedz się o pochodzeniu, rodzajach i zastosowaniu neuroplastyczności w różnych populacjach oraz o tym, jak możesz zmienić swój mózg, aby poprawić plastyczność.
Czy wiesz, że ludzki mózg podlega ciągłym zmianom w procesie znanym jako neuroplastyczność?
Neurony to komórki nerwowe tworzące mózg i układ nerwowy. Plastyczność odnosi się do zdolności mózgu do zmian i jego plastyczności. Tkanka nerwowa w mózgu ma ogromną zdolność do plastyczności.
Dlatego neuroplastyczność, znana również jako plastyczność mózgu, to zdolność mózgu do adaptacji i zmian. Jest to termin odnoszący się do zdolności układu nerwowego do reagowania na bodźce wewnętrzne lub zewnętrzne poprzez restrukturyzację i reorganizację struktury i funkcji mózgu oraz rozwój sieci neuronowych.
Zmiany strukturalne i funkcjonalne wynikają z uszkodzenia mózgu, zmian środowiskowych, nowych doświadczeń lub zmian strukturalnych przypisywanych uczeniu się.
Neuroplastyczność pomaga nam dostosować się do zmian fizjologicznych, nowych doświadczeń i presji środowiskowej. Kiedy poddajemy się nowym doświadczeniom, tworzymy nowe połączenia między neuronami i przeprogramowujemy mózg, aby dostosować się do nowych sytuacji.
Podczas gdy neuroplastyczność zachodzi codziennie, możemy również zachęcać i stymulować plastyczność mózgu.
Jerzy Konorski po raz pierwszy ukuł termin neuroplastyczność w 1948 roku; neuronaukowiec opisał zmiany, które zaobserwował w strukturach neuronalnych, a termin ten był szerzej stosowany w latach sześćdziesiątych XX wieku.
XX wieku naukowcy uważali, że rozwój i zmiany w mózgu mogą zachodzić tylko we wczesnym dzieciństwie i niemowlęctwie. W wieku dorosłym struktura mózgu staje się trwała.
Jednak idea neuroplastyczności sięga jeszcze dalej wstecz, do "ojca neuronauki", Santiago Ramon y Cajala. Na początku XX wieku odkrył, że ludzki mózg zmienia się po osiągnięciu dorosłości, w przeciwieństwie do popularnych wówczas przekonań.
W latach sześćdziesiątych XX wieku odkryto, że neurony mogą reorganizować się po traumatycznym wydarzeniu. Badania wykazały również, że stres może zmienić strukturę mózgu i jego funkcjonowanie.
Naukowcy pod koniec lat 90. odkryli, że stres może również zabijać komórki mózgowe; jednak wniosek ten nie został jeszcze potwierdzony.
Przez kilka dziesięcioleci mózg był uważany za "nieodnawialny organ", ponieważ komórki mózgowe są zawarte w ograniczonej ilości i umierają wraz z wiekiem. Jak powiedział Ramon y Cajal:"W ośrodkach dla dorosłych ścieżki nerwowe są czymś niezmiennym, zakończonym i czymś stałym. Nic nie może zostać zregenerowane, a wszystko może umrzeć".
Dalsze badania wykazały, że komórki mózgowe mogą obumierać, adaptować się, ponownie łączyć, uzupełniać i odrastać w procesie zwanym neurogenezą dorosłych.
Sieci neuronowe podążają za specyficznymi i unikalnymi wzorcami połączeń, uruchamiając się w równie specyficznych sekwencjach, a neurony pomagają jednostkom wykonywać różne zadania.
Szybki rozwój i wzrost mózgu występuje u osób w ciągu pierwszych kilku lat życia. Na przykład, gdy rodzi się dziecko, każdy neuron w korze mózgowej ma około 2500 małych przerw lub synaps między neuronami, w których przekazują impulsy nerwowe.
W wieku trzech lat liczba ta wzrasta do 15 000 synaps na neuron. Dorośli mają tylko połowę tej liczby synaps. Powodem tego jest przycinanie synaptyczne, w którym nowe doświadczenia eliminują niektóre połączenia w mózgu, jednocześnie wzmacniając inne.
Często używane neurony mają silniejsze połączenia w mózgu, podczas gdy nigdy lub rzadko używane neurony ostatecznie umierają. Kiedy słabe połączenia są usuwane, a nowe połączenia są tworzone, mózg staje się zdolny do adaptacji do zmieniających się okoliczności i środowisk.
Chociaż neuroplastyczność i neurogeneza są pojęciami pokrewnymi, są to dwie różne koncepcje.
Neuroplastyczność odnosi się do zdolności mózgu do tworzenia nowych ścieżek i połączeń oraz zmiany obwodów. Z drugiej strony neurogeneza to zdolność mózgu do wzrostu nowych neuronów.
Neurogeneza to fascynująca koncepcja. Potencjał wzrostu nowych neuronów i zastępowania martwych lub uszkodzonych neuronów otwiera drogę do nowego zapobiegania i leczenia demencji, regeneracji po urazach mózgu i wielu innych obszarach, o których nie wiemy.
Eksperymentalne badania mózgu wykazały dwa główne rodzaje neuroplastyczności: plastyczność funkcjonalną i neuroplastyczność strukturalną.
Funkcjonalna neuroplastyczność to zdolność mózgu do przenoszenia funkcji do całego obszaru mózgu z uszkodzonego obszaru mózgu. Jest on inicjowany przez uczenie się i rozwój, powodując trwałe zmiany strukturalne w synapsach neuronalnych.
Plastyczność strukturalna to zmiana siły połączeń neuronowych w mózgu. Mózg może zmieniać swoją strukturę fizyczną w odpowiedzi na uczenie się i zdolność mózgu do zmiany połączeń neuronalnych.
Inne rodzaje neuroplastyczności obejmują plastyczność zależną od doświadczenia. Plastyczność zależna od doświadczenia to ciągły proces organizowania i tworzenia połączeń neuronowych poprzez doświadczenia życiowe danej osoby.
Plastyczność homeostatyczna obejmuje mechanizmy mózgu, które utrzymują homeostazę sieci synaptycznej poprzez koordynację zmian pobudliwości i połączeń między wieloma neuronami w celu ustabilizowania funkcji obwodu.
Plastyczność synaptyczna to zdolność mózgu do dokonywania długotrwałych, zależnych od doświadczenia zmian w sile połączeń neuronalnych. Jest to podstawowa właściwość neuronów, ponieważ mogą one zmieniać skuteczność i siłę transmisji synaptycznej poprzez różne mechanizmy zależne od aktywności, znane jako plastyczność synaptyczna.
Plastyczność synaptyczna występuje, gdy neuron presynaptyczny stymuluje neuron postsynaptyczny, dodając więcej receptorów neuroprzekaźników i obniżając próg wymagany do stymulacji przez neuron presynaptyczny.
Istnieje kilka korzyści płynących z neuroplastyczności. Korzystnie wpływa na mózg i funkcje poznawcze na wiele różnych sposobów. Adaptacje i zmiany w mózgu kształtują sposób, w jaki działa indywidualny mózg i jego poglądy na świat.
Wpływa również na zdolności uczenia się, wspomnienia i podświadome przekonania.
Niektóre korzyści płynące z neuroplastyczności obejmują:
Istnieją pewne charakterystyczne cechy neuroplastyczności.
Wiek i środowisko to cechy charakterystyczne neuroplastyczności. Plastyczność może wystąpić w każdym wieku; pewne zmiany są związane z określonym wiekiem. Mózg przechodzi wiele zmian we wczesnych latach życia, gdy niedojrzały mózg organizuje się i rośnie.
Młode mózgi są generalnie bardziej wrażliwe na doświadczenia niż mózgi starsze. Nie oznacza to jednak, że starsze mózgi nie mogą się dostosowywać, uczyć nowych rzeczy i zwiększać swojej plastyczności.
Połączenia mózgowe stają się silniejsze lub słabsze w zależności od sieci neuronowych używanych częściej lub rzadziej. Interakcja między środowiskiem a genetyką odgrywa rolę w kształtowaniu plastyczności mózgu danej osoby. Neuroplastyczność to ciągły proces obejmujący komórki mózgu, w tym komórki naczyniowe i glejowe. Jest on wspierany i hamowany przez poziom stresu, codzienny styl życia i nawyki.
W przypadku uszkodzenia mózgu, takiego jak udar, uszkodzeniu mogą ulec obszary mózgu związane z niektórymi funkcjami. Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) pokazuje, że zdrowe obszary mózgu mogą przejąć funkcje uszkodzonych obszarów mózgu i przywrócić utracone zdolności.
Chociaż plastyczność mózgu jest obiecującą drogą do zapobiegania i leczenia różnych schorzeń, ma ona pewne ograniczenia. Mózg nie jest plastyczny w nieskończoność. Niektóre obszary mózgu są odpowiedzialne za określone funkcje. Na przykład, obszary mózgu są niezbędne dla poznania, mowy, języka i ruchów.
Większość dowodów na regenerację i uszkodzenie plastyczności mózgu dotyczy kory mózgowej. Chociaż niektóre obszary mogą zrekompensować utratę, kora mózgowa nie może w pełni przejąć funkcji złożonych obszarów mózgu, które zostały uszkodzone, na przykład hipokampa.
Kluczowym elementem skutecznego doradztwa i coachingu jest plastyczność neuronalna. Oprócz zmian w mózgu i adaptacji funkcjonalnych, neuroplastyczność oferuje potencjalne ścieżki zmian psychologicznych. Leki i substancje chemiczne są wykorzystywane do zmiany sposobu działania naszego mózgu, a psychologia włożyła wiele wysiłku w zrozumienie zmian w mózgu poprzez modyfikację wzorców myślowych.
A co, jeśli zamiast tego moglibyśmy dokonać znaczących i trwałych zmian poprzez codzienne czynności i doświadczenia? To właśnie tutaj nauka odgrywa znaczącą rolę. Podczas nauki w mózgu tworzą się nowe ścieżki. Każda nowa lekcja i doświadczenie może zmienić tryb pracy mózgu i połączyć nowe neurony.
U dzieci ich mózgi nieustannie się zmieniają, rosną i rozwijają. Z każdym nowym doświadczeniem rozwijający się mózg dostosowuje się i wprowadza zmiany w strukturze, funkcji lub obu. Dlatego neuroplastyczność jest najbardziej aktywna w krytycznym okresie dzieciństwa jako część normalnego rozwoju człowieka.
W okresie krytycznym układ nerwowy otrzymuje bodźce sensoryczne niezbędne do prawidłowego rozwoju.
Każdy neuron w mózgu niemowlęcia ma około 7500 połączeń z innymi neuronami. W wieku dwóch lat liczba połączeń między neuronami jest dwukrotnie większa niż w przeciętnym dorosłym mózgu.
Gdy dziecko dorasta i kończy się okres krytyczny, spada liczba utrzymywanych połączeń, a te, które pozostają, są wzmacniane.
U dzieci obserwuje się cztery główne rodzaje neuroplastyczności.
Procesy te są bardziej widoczne u dzieci i młodszych dzieci, zwiększając ich zdolność do powrotu do zdrowia po urazie skuteczniej niż u dorosłych. Istnieją głębokie przypadki neuroplastycznego powrotu do zdrowia, adaptacji i wzrostu u dzieci.
W przeciwieństwie do tego, neuroplastyczność jest obserwowana w mózgach dorosłych na ogół z mniejszą siłą i w mniejszym stopniu niż u dzieci, ale mózg dorosłego nadal może się zmieniać i dostosowywać.
Dorosły mózg może przywrócić utracone i stare funkcje i połączenia, które nie były często używane, poprawiając funkcje poznawcze i pamięć.
Chociaż potencjał neuroplastyczności u dorosłych jest niższy niż u dzieci lub młodych dorosłych, przy zdrowym stylu życia i pewnym wysiłku dorośli mogą stymulować pozytywny wzrost i zmiany w swoich mózgach, podobnie jak osoby młodsze.
Pierwszym krokiem jest stworzenie wzbogacającego środowiska. Stymulowanie pozytywnych zmian w mózgu wymaga zapewnienia wzbogaconego środowiska, które oferuje wyzwania, nowości i skupioną uwagę, szczególnie w okresie dojrzewania i dzieciństwa.
Jednak wzbogacające środowisko może również zapewnić nagrody dla mózgu w wieku dorosłym. Wzbogacone środowisko stymuluje mózg na różne sposoby. Może to na przykład oznaczać podróżowanie, trening muzyczny i doświadczenie, czytanie literatury pięknej, tworzenie dzieł sztuki i taniec.
Innym sposobem jest odpoczynek lub sen. Sen odgrywa kluczową rolę we wzroście dendrytów w mózgu. Dendryty rosną na końcach neuronów i przekazują informacje między neuronami. Większa plastyczność mózgu może być promowana poprzez wzmocnienie połączeń neuronowych.
Sen ma istotny wpływ na zdrowie fizyczne i psychiczne człowieka. Badania sugerują, że genetyka i skład istoty szarej w mózgu również przyczyniają się do tych efektów.
Przestrzeganie zasad higieny snu może pomóc w jego poprawie. Oznacza to opracowanie i przestrzeganie spójnego harmonogramu snu oraz stworzenie środowiska odpowiedniego do spokojnego i zdrowego snu.
Regularne ćwiczenia fizyczne lub aktywność fizyczna to kolejny sposób na promowanie neuroplastyczności, ponieważ ma ona wiele zalet. Na przykład badania pokazują, że ćwiczenia mogą pomóc w zapobieganiu utracie neuronów w znaczących obszarach hipokampa, obszaru mózgu zaangażowanego w pamięć. Ćwiczenia mogą również pomóc w tworzeniu nowych neuronów w tym samym obszarze mózgu, zwiększając jego plastyczność.
Ostatnie badania pokazują, że ćwiczenia mogą również zwiększyć plastyczność mózgu poprzez wpływ na neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF, białko wzrostu nerwów), zwoje podstawy mózgu (obszar mózgu, który kontroluje aktywność motoryczną i uczenie się) oraz łączność funkcjonalną. Wzrost BDNF skutkuje wyższą neurogenezą, która łagodzi depresję i lęk oraz skutkuje poprawą funkcji poznawczych.
Zaleca się co najmniej 150 minut ćwiczeń cardio o umiarkowanej intensywności tygodniowo, w tym pływanie, jazdę na rowerze, taniec lub spacery, a także co najmniej dwa dni treningu siłowego.
Wykazano również, że przerywany post promuje reakcje adaptacyjne w synapsach, poprawiając plastyczność mózgu.
Praktykowanie uważności i granie w gry planszowe, karciane lub wideo może również poprawić plastyczność mózgu.
Badania wykazały, że niektóre osoby, które przeszły poważną traumę i miały poważne uszkodzenia mózgu, były w stanie odzyskać wysoki stopień funkcjonalności dzięki neuroplastyczności. Neuroplastyczność umożliwia komórkom nerwowym w mózgu kompensację urazu i dostosowanie aktywności w odpowiedzi na zmiany w środowisku i nowe sytuacje.
Badania pokazują, że osoby z różnym stopniem urazu mózgu mogą odzyskać pełną sprawność. Według Translational Research in Traumatic Brain Injury, po doświadczeniu traumy następują trzy fazy neuroplastyczności.
Faza 1: Występuje natychmiast po urazie, w którym neurony zaczynają obumierać, co powoduje zmniejszenie korowych szlaków hamujących. Faza ta trwa około 24 do 48 godzin i może odkryć drugorzędne sieci neuronowe, które były rzadko lub nigdy nie były używane.
Faza 2: Występuje kilka dni po urazie. Aktywność szlaków korowych staje się pobudzająca, tworząc nowe synapsy. Inne komórki mózgowe i neurony zastępują martwe i uszkodzone komórki, aby ułatwić gojenie.
Faza 3: Ma to miejsce po kilku tygodniach, w których mózg jest przebudowywany poprzez generowanie nowych synaps w pełnym rozkwicie. Na tym etapie rehabilitacja i terapia mogą pomóc mózgowi nauczyć się nowych ścieżek neuronowych, ograniczając traumatyczne skutki dla mózgu.
Opracowywanych i badanych jest wiele terapii farmakologicznych, które pomagają osobom odzyskać zdrowie po traumie poprzez zwiększenie neuroplastyczności, oprócz leczenia i terapii obejmujących ekspresję genów i komórki macierzyste, rekrutację komórek odpornościowych w celu ograniczenia uszkodzeń i regulacji reakcji zapalnych.
Gdy tkanki są uszkodzone, reakcje zapalne powodują wzrost nocyceptywnego sygnału wejściowego do ośrodkowego układu nerwowego z obwodu.
Pomimo ograniczeń neuroplastyczności i trudności w powrocie do zdrowia po urazie mózgu, trauma i uraz mózgu są najlepszymi sytuacjami do wykorzystania zdolności neuroplastycznych mózgu. Na przykład mózg może się regenerować, reorganizować i wywoływać znaczące zmiany po urazie lub uszkodzeniu mózgu.
U osób po udarze mózgu zaobserwowano neuroplastyczność. Udary często powodują uszkodzenie mózgu u pacjentów z powodu zmniejszonego przepływu krwi. Uszkodzenia mogą mieć nasilenie od umiarkowanego (ograniczone upośledzenie mięśni twarzy) do ciężkiego (poważne problemy z pamięcią i zaburzenia funkcji poznawczych).
W zależności od nasilenia, objętość mózgu może zostać zmniejszona, a ilość komórek mózgowych może obumrzeć, powodując dysfunkcję mózgu. Powrót do zdrowia po udarze zależy od zdolności mózgu do samoleczenia.
Pacjenci po udarze mózgu mogą jednak również pomyślnie powrócić do zdrowia. Według ekspertów, najlepszym sposobem na pobudzenie neuroplastyczności w celu powrotu do zdrowia po udarze mózgu jest zastosowanie dwóch kluczowych metod:
Nauka nowej czynności lub umiejętności lub ponowne uczenie się starej poprzez regularną i konkretną praktykę może spowodować znaczące zmiany w mózgu. Możesz uczyć się poprzez powtarzanie zadań, a konkretna praktyka i poprawa w jednym obszarze może również poprawić inne umiejętności i zdolności.
Terapie zajęciowe, fizyczne i logopedyczne mogą wspierać neuroplastyczność i umożliwiać mózgowi przezwyciężenie deficytów fizycznych i umysłowych. Na przykład rozpoczęcie procesu rehabilitacji natychmiast po udarze lub jakimkolwiek urazie neurologicznym może wykorzystać naturalny wzrost plastyczności mózgu po urazie.
Część rehabilitacji koncentruje się na odbudowie połączeń między komórkami nerwowymi. Przeprogramowanie mózgu może pozwolić innym regionom na przejęcie funkcji wcześniej zarządzanych przez uszkodzone obszary.
Choroby psychiczne, w tym depresja i lęk, są związane ze zmniejszoną plastycznością neuronalną. Negatywna neuroplastyczność jest związana z zaburzeniami psychicznymi. Depresja może prowadzić do uszkodzenia mózgu, promując nieprzystosowawcze i niezdrowe ścieżki oraz zniechęcając do adaptacji.
Nowoczesne terapie tych schorzeń koncentrują się na poprawie neuroplastyczności i uczeniu pacjentów cennych umiejętności radzenia sobie.
Badania pokazują, że codzienne zachowania jednostki mogą zmieniać strukturę mózgu. Na przykład mogą oduczyć się depresji i lęku. Dzięki profesjonalnemu treningowi neuronowemu tendencje te można zastąpić konstruktywnymi ścieżkami.
Na przykład zespół stresu pourazowego (PTSD) może stać się istotnym problemem zdrowotnym w przyszłości.
Ćwiczenia neuroplastyczności mogą promować plastyczność neuronalną, w tym ćwiczenia mózgu, kontakt z bliskimi i zdrową dietę.
Uczenie się nowych umiejętności i języka, wykonywanie manualnych czynności motorycznych lub granie w gry trenujące mózg może również poprawić neuroplastyczność i pomóc w walce z depresją i lękiem.
Badania ujawniły inne zastosowania plastyczności neuronalnej i jej zaangażowanie w różne schorzenia, w tym widzenie obuoczne, fantomowe kończyny i utratę słuchu.
Przez wiele lat naukowcy zakładali, że ludzie muszą nabyć stereopsję lub widzenie obuoczne we wczesnym dzieciństwie; w przeciwnym razie nigdy go nie zdobędą. Niedawno, udana poprawa u osób z anomaliami widzenia stereoskopowego i amblyopią są wybitnymi przykładami neuroplastyczności. Widzenie obuoczne i neuroplastyczność to aktualne i aktywne obszary badań klinicznych i naukowych.
Ból fantomowy kończyny ma miejsce, gdy osoby nadal odczuwają ból w części ciała, która została amputowana. Zjawisko to jest powszechne u osób poddawanych amputacji. Podstawą bólu fantomowego kończyn jest neuroplastyczność.
Neurony korowe lub mapy usuniętych kończyn oddziałują z otaczającym obszarem w zakręcie zaśrodkowym. Aktywność ta jest błędnie interpretowana przez obszar kory mózgowej odpowiedzialny za amputację.
Osoby mogą modyfikować reprezentacje neuronowe swoich fantomowych kończyn, aby generować polecenia do wykonywania skomplikowanych ruchów.
Badania sugerują również związek między medytacją a neuroplastycznością. Praktyka medytacji wiąże się ze zmianami w intensywności i grubości kory istoty szarej w mózgu. Medytacja może powodować fizyczne zmiany w strukturze mózgu, w szczególności w regionach związanych z depresją, lękiem, strachem, złością, współczuciem i uwagą.
Utrata słuchu lub głuchota może spowodować, że kora słuchowa i inne powiązane obszary mózgu ulegną kompensacyjnej plastyczności. Kora słuchowa jest głównie odpowiedzialna za przetwarzanie informacji słuchowych; jednak u osób niedosłyszących jest ona przekierowywana do innych funkcji, w tym somatosensorycznych i wzrokowych.
Neuroplastyczność to proces, którym można manipulować w zdrowym i chorym mózgu, co przynosi liczne korzyści. Od momentu, gdy mózg zaczyna się rozwijać, aż do naszej śmierci, połączenia neuronalne w mózgu dostosowują się w odpowiedzi na zmieniające się potrzeby. Ten niekończący się i dynamiczny proces pozwala nam dostosowywać się i uczyć na podstawie różnych doświadczeń.
Neuroplastyczność - StatPearls - NCBI Bookshelf.
Neuroplastyczność: Jak doświadczenie zmienia mózg
Neuroplastyczność | Psychology Today Canada
Treść tego artykułu służy wyłącznie celom informacyjnym i nie ma na celu zastąpienia profesjonalnej porady medycznej, diagnozy lub leczenia. Zawsze zaleca się konsultację z wykwalifikowanym pracownikiem służby zdrowia przed dokonaniem jakichkolwiek zmian związanych ze zdrowiem lub w przypadku jakichkolwiek pytań lub wątpliwości dotyczących zdrowia. Anahana nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek błędy, pominięcia lub konsekwencje, które mogą wystąpić w wyniku korzystania z dostarczonych informacji.