Дял:
Какво е пластичност на мозъка?
на церебрална пластичност, невропластичност или невронална пластичност е потенциалът на нервната система да адаптира и преструктурира нервните си връзки в отговор на сетивния опит, въвеждането на нова информация, процеса на развитие и дори увреждане или дисфункция.
Описва трайната промяна в мозъка по време на живота на индивида. Терминът придоби популярност през втората половина на 20-ти век, когато изследванията показват, че много аспекти на мозъка могат да бъдат променени (те са „пластмасови“) дори в зряла възраст.
Тази идея контрастира с предишния научен консенсус, че мозъкът се развива в критичен период в детството и след това остава относително непроменен..
Невропластичността може да се определи като присъщо свойство на нервната система (SN). Ние го държим като дете през целия си живот и ни предлага способността да модифицираме и адаптираме както функциите, така и структурата на нашата нервна система (Pascual-Leone et al., 2011)..
Научните доказателства са убедително показали, че нашият мозък не остава неизменна, опитът и ученето ни позволяват да се адаптираме бързо и ефективно към променящите се екологични изисквания..
Като следствие от всеки сетивен опит, двигателна активност, асоциация, награда, план на действие, нашият мозък постоянно се променя (Pascual-Leone et al., 2011).
Характеристики и дефиниция на церебрална пластичност
Обикновено церебралната пластичност обикновено е свързана с ученето, което се осъществява в детския стадий (Garcés-Vieira и Suárez-Escudero, 2014). Традиционно се смяташе, че веднъж достигнали зряла възраст, няма възможности за адаптация и модификация на нашата нервна структура.
Настоящите доказателства показват, че нашата мозъчна структура е способна да се адаптира към различни обстоятелства, както в детска, юношеска и зряла възраст, така и дори в ситуации на значителни увреждания на мозъка (Garcés-Vieira и Suárez-Escudero, 2014)..
Рамон и Кахалтой е първият, който предлага концепцията за пластичност като физическа основа на ученето и паметта (Morgado, 2005). Въз основа на наблюденията на хистологичните препарати той предложи, че обучението е довело до структурни промени, като тези промени са строго необходими за формирането на нови спомени (Mayford et al., 2012)..
От друга страна, Доналд Хеб е показал концепцията за асоциативната пластичност като механизъм, който ни позволява да модифицираме структурните връзки на нашия мозък (Morgado, 2005). Кандел, Чрез проучванията си с Аплисия той стига до подобни заключения, тъй като отбелязва, че когато се правят нови учения в този безгръбначен, се случват и структурни промени като образуването, стабилизирането и елиминирането на тръните..
Освен това, Уилям Джеймс предлага следната дефиниция на понятието за пластичност: „притежание на структура, която е достатъчно слаба, за да даде път на влияние, но достатъчно силна, за да не се отдаде наведнъж”.
Пластичността е от съществено значение за изграждането и поддържането на мозъчните вериги. Тя може да бъде полезен механизъм за индивида, тъй като ни позволява да придобием нови умения или да се адаптираме след нараняване, но също така може да се превърне в патологичен механизъм, предизвикващ голямо разнообразие от симптоми..
Така, нормалното функциониране на пластичните механизми може да влоши проявите на генетична мутация или увреждащо екологично събитие и дефицитното развитие на пластичните механизми може също да предизвика анормални прояви (Pascual-Leone et al., 2011) .
Дефицитът в пластичността ще означава, че мозъкът не е в състояние да се приспособи към изискванията на околната среда. От друга страна, ако мозъкът е твърде пластичен, структурните връзки могат да бъдат нестабилни и функционалните системи, необходими за познанието и поведението, могат да бъдат компрометирани (Pascual-Leone et al., 2011).
Въпреки появата на анормални процеси в пластичните механизми, мозъкът е много взаимосвързана структура. Следователно, пластичността медиира в много нива на нашата нервна система, от микросхеми до големи мрежи. Най-фокусираните и локални промени могат да бъдат компенсирани на ниво верига, предотвратявайки значително влошаване на поведението (Pascual-Leone et al., 2011).
Последните изследвания показват, че процесите на учене и памет водят до промени в синаптичната свързаност чрез процеси на печалба, стабилизация или загуба, което води до мислене за важността на тези пластични процеси (Caroni et al., 2012)..
Първите проучвания, проведени с микроскоп, показаха, че синаптичната пластичност може да доведе до промени в дендритния размер и форма (Mayford et al., 2012). В случай на изучаване на двигателните умения, може да се наблюдава растеж на дендритни шипове на определени невронални популации (Caroni et al., 2012), следствие от определени клетъчни и молекулярни механизми. (Mayford et al., 2012).
Макар да е вярно, че промените се случват на местно ниво, тъй като са способни да увеличават или намаляват броя на дендритните бодли на определени области, тези промени засягат глобалното ниво, тъй като мозъкът е система, която действа в глобален мащаб, като увеличава и намалява в местни части.
Пластични промени през целия живот (развитие)
Както споменахме по-рано, процесът на церебрална пластичност играе важна роля през целия живот, но има периоди, в които е по-важно.
В случая с детството, мозъкът се намира в силно модифицираща се ситуация поради масовия приток на опит и нови знания. Церебралната пластичност в случая на децата е максимална, което позволява включването на нови знания и спомени в техния когнитивно-поведенчески репертоар.
Тези пластични механизми, тъй като индивидът расте, показват низходяща тенденция, т.е. има връзка между възрастта и намаляването на мащаба на този процес (Pascual-Leone et al., 2011).
Въпреки тази обща тенденция, всеки човек показва различна траектория. В зависимост от присъщите генетични фактори и специфичните влияния на околната среда, на които сме изложени, всеки индивид ще представи уникален наклон на функционирането на церебралната пластичност (Pascual-Leone et al., 2011).
Сред важните фактори, които вероятно ще допринесат за различията, са генетичните и епигенетични механизми (например, полиморфизми, генна експресия), хормонални фактори (например, пол, менструален цикъл), заболеваемост (например, диабет) , рак или инфекции) и житейски опит (например, травматично увреждане на мозъка, излагане на токсини, стрес, липса на сън, злоупотреба с вещества, познавателен резерв, лошо хранене, заседнал начин на живот и т.н.) (Pascual-Leone) и др., 2011).
Различни проучвания, които използват функционална и структурна магнитно-резонансна томография, позитронна емисионна томография и други техники за образна диагностика са доказателство за твърдението, че пластичността претърпява промени през целия живот.
Например, кръстосани проучвания последователно са идентифицирали връзката между възрастта и мозъчните морфометрични промени, които включват регионално кортикално изтъняване, субкортикално намаляване на обема и вентрикуларна дилатация (Pascual-Leone et al., 2011)..
От друга страна, има промени, свързани със стареенето в изпълнението на когнитивните задачи, промени в нервната активация в резултат на тези когнитивни задачи..
Широко установено е, че нормалното стареене при хората е свързано с намаляване на когнитивната работа, включително домейни на скоростта на обработка, работна памет, епизодична памет, контрол на вниманието, инхибиторен контрол и изпълнителна функция (Pascual-Leone et al., 2011).
Въпреки това, въпреки това, пластичните механизми продължават да функционират на всеки еволюционен етап. Конструирането на когнитивния резерв позволява когнитивната функция да бъде поддържана или минимално променена в напреднала възраст и може да позволи да се поддържа по-голямо количество невропатологично увреждане преди да се проявят признаци и симптоми на влошаване на познавателната способност (Pascual-Leone et al., 2011).
Пластичност и мозъчно увреждане
Придобитото мозъчно увреждане, като травматично увреждане на мозъка или някои системни заболявания като диабет, депресия или рак, може да повлияе на способността за пластичност (Pascual-Leone et al., 2011).
Когато страдаме от нараняване или увреждане на мозъка, нашият мозък се опитва да компенсира дефицитите, получени от него, чрез прилагането на различни компенсаторни механизми, които са в основата на пластичността на мозъка..
Взаимовръзката, организацията и структурата на нашата нервна система ни позволяват да се възстановим значително след нараняване. Различни автори са предложили нервната система да претърпи серия от процеси, които позволяват на една област, хомоложна на увреденото, да има способността да поеме своята функция. Това е възможно благодарение на голямата разпределена мрежа, която формира мозъчните връзки (Dancause & Nudo, 2011).
Проучвания, които са използвали дълбока мозъчна стимулация при животни, предполагат, че невроналната реорганизация, която се проявява както в зоните на увреденото полукълбо, така и в тези на интактното полукълбо, е от съществено значение за възстановяването, особено когато лезията се отнася до двигателни области ( Dancause & Nudo, 2011).
Но последните доказателства показват реорганизация на функционалната свързаност след придобита лезия, която първоначално е адаптивна или полезна, може да ограничи компенсаторните адаптации за свързани с възрастта промени в механизмите на церебралната пластичност. (Pascual-Leone et al., 2011).
Всъщност пластичните промени могат да отслабят способността за реорганизиране на кората да изпълнява основната си функция, особено в контекста на рехабилитационното обучение..
Например, в случай на незрящи индивиди, кортикалната реорганизация, която се появява в тилната област като последица от липсата на сензорни входове от визуален тип, може да даде призрачни усещания при пръстите на компетентните индивиди при четене на брайлова азбука (Merabet & Pascual-Leone, 2010).
Механизми за промяна
Въпреки че пластичността на мозъка е механизъм, силно определен от генетиката, факторите на околната среда ще допринесат решително за индивидуалните различия в ефективността и функционалността на.
Формални и неформални образователни преживявания, социални и семейни взаимодействия, културна среда, диета, хормонални фактори, различни патологии, излагане на вредни агенти като злоупотреба с вещества, стрес или редовни физически упражнения са някои фактори, които научните доказателства изтъкват като модулатори на този механизъм за адаптация (Pascual-Leone et al., 2011).
Всъщност, качеството на социалната среда на всеки индивид може да има дълбоко влияние върху развитието и активността на невронните системи, с последици върху различни физиологични и поведенчески реакции..
Ако е така, промените в пластичността на мозъка при хора, живеещи в дисфункционална среда, могат да се различават от промените в тези, които имат защита и подкрепа (Pascual-Leone et al., 2011).
Факторите, свързани с начина на живот, включително образованието, сложността на работата, социалната мрежа и дейностите, ще допринесат за създаването на по-голям капацитет на познавателния резерв, ще ни помогнат да създадем "резервен склад", който ще ни предпази ефективно в условията на наранявания.
Пример за това е фактът, че хората, които са получили широко образование, дори и тези, които страдат от болестта на Алцхаймер, могат да имат по-малък риск от клиничната проява на безумния процес..
Тези данни показват, че проявата на симптомите се забавя, поради ефективната компенсация, благодарение на позицията на по-голям когнитивен резервен капацитет (Pascual-Leone et al., 2011)..
От друга страна, в допълнение към тези фактори, свързани с ежедневния живот, са правени различни опити за модифициране на когнитивната пластичност на експерименталното ниво..
През последните години са разработени подходи за увеличаване на пластичността в подострата фаза на възстановяване на лица, които са претърпели увреждане на мозъка. Например, употребата на лекарства за повишаване на нивото на ауросал и учене, дендритното размножаване, анатомичната пластичност или възстановяването на функцията в пери-инфарктната област (Dancause & Nudo, 2011).
В допълнение, друга техника, наскоро изследвана, е кортикална стимулация за увеличаване или намаляване на активността на специфични области на мозъка. Използването на стимулация има потенциалните предимства, насочени към насърчаване на възстановяването с малко странични ефекти.
заключения
Ефективното функциониране на неврофизиологичните механизми на церебралната пластичност играе съществена роля през целия живот, по време на развитието, от детството до зряла възраст и стареенето както при здрави индивиди, така и при някакъв вид патология (Pascual-Leone et al. ., 2011).
Вашето действие ще ни позволи да придобием нови знания и знания през целия си живот.
препратки
- Cáceres-Vieira, M., & Suárez-Escudero, J. (2014). Невропластичност: биохимични и неврофизиологични аспекти. Rev CES Med, 28(1), 119-132.
- Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Структурна пластичност при учене: регулиране и дейности. Природа, 13, 478-490.
- Dancause, N., & Nudo, R. (2011). Формиране на пластичност за подобряване на възстановяването след нараняване. Prog Brain Res., 292, 279-295.
- Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, Е. R. (s.f.). Синапси и съхранение на паметта.
- Merabet, L. B., & Pascual-Leone, A. (2010). Невронна реорганизация след загуба на сетивност: възможност за промяна. Природа, 11, 44.52.
- Morgado, L. (2005). Психобиология на ученето и паметта: основи и последните постижения. Rev Neurol, 40(5), 258-297.
- Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., ... Rotenberg, A. (2011). Характеризиране на пластичността на мозъчната кортикална мрежа и динамиката на мрежата през възрастовия диапазон на здравето и заболяванията с TMS-EEG и TMS-fMRI. Мозъчен Топогр.(24), 302-315.