Податливый мозг. www.shutterstock.com

Нейропластичность - или пластичность мозга - это способность мозга изменять свои связи или перепрограммировать себя. Без этой способности любой мозг, не только человеческий, не смог бы развиваться от младенчества до взрослой жизни или восстанавливаться после травмы мозга.

Особенностью мозга является то, что, в отличие от компьютера, он параллельно обрабатывает сенсорные и моторные сигналы. Он имеет множество нейронных путей, которые могут воспроизводить функцию другого, так что небольшие ошибки в развитии или временную потерю функции из-за повреждения можно легко исправить, перенаправив сигналы по другому пути.

Проблема становится серьезной, когда ошибки в разработке велики, такие как последствия вирус Зика на развитие мозга в утробе матери или в результате повреждения в результате удара по голове или после инсульта. Тем не менее, даже в этих примерах при правильных условиях мозг может преодолеть невзгоды и восстановить некоторые функции.

Анатомия мозга гарантирует, что определенные области мозга выполняют определенные функции. Это то, что предопределено вашими генами. Например, есть область мозга, которая предназначена для движения правой руки. Повреждение этой части мозга затрудняет движение правой руки. Но поскольку ощущения от руки обрабатываются другой частью мозга, вы можете чувствовать руку, но не можете ее двигать. Такое «модульное» устройство означает, что область мозга, не связанная с ощущениями или двигательной функцией, не может брать на себя новую роль. Другими словами, нейропластичность не является синонимом того, что мозг бесконечно податлив.

Частично способность организма восстанавливаться после повреждения мозга можно объяснить улучшением состояния поврежденной области мозга, но в большинстве случаев это результат нейропластичности - образования новых нейронных связей. В исследовании Caenorhabditis Элеганс, вид нематоды используется в качестве модельного организма в исследованиях, было обнаружено, что потеря осязания усилила обоняние. Это говорит о том, что потеря одного чувства переключает другие. Хорошо известно, что у людей потеря зрения в раннем возрасте может усилить другие чувства, особенно слух.

Как и в случае с развивающимся младенцем, ключом к развитию новых связей является обогащение окружающей среды, основанное на сенсорных (визуальных, слуховых, тактильных, обонятельных) и двигательных стимулах. Чем больше сенсорной и моторной стимуляции получает человек, тем больше у него шансов выздороветь после травмы мозга. Например, некоторые из видов сенсорная стимуляция используется для лечения пациентов с инсультом, включая обучение в виртуальной среде, музыкальную терапию и умственную отработку физических движений.

Основная структура мозга определяется вашими генами еще до рождения. Но его дальнейшее развитие в значительной степени зависит от процесса, называемого пластичностью развития, когда процессы развития изменяют нейроны и синаптические связи. В незрелом мозге это включает создание или потерю синапсов, миграцию нейронов через развивающийся мозг или изменение маршрута и рост нейронов.

В зрелом мозге очень мало мест, где формируются новые нейроны. Исключение составляют зубчатая извилина гиппокампа (область, связанная с памятью и эмоциями) и субвентрикулярная зона бокового желудочка, где новые нейроны генерируются и затем мигрируют в обонятельную луковицу (область, участвующая в обработке обоняния). Хотя формирование новых нейронов таким образом не считается примером нейропластичности, оно может способствовать восстановлению мозга после повреждений.

Выращивание, затем обрезка

По мере роста мозга отдельные нейроны созревают, сначала отправляя несколько ветвей (аксоны, которые передают информацию от нейрона, и дендриты, которые получают информацию), а затем увеличивая количество синаптических контактов с конкретными связями.

Почему не все полностью выздоравливают после инсульта? www.shutterstock.com

При рождении каждый младенец нейрон в коре головного мозга имеет около 2,500 синапсов. К двум-трем годам количество синапсов на нейрон увеличивается примерно до 15,000, поскольку младенец исследует свой мир и осваивает новые навыки - процесс, называемый синаптогенезом. Но к зрелому возрасту количество половинок синапсов, так называемое синаптическое отсечение.

Спорный вопрос, сохраняет ли мозг способность увеличивать синаптогенез, но это может объяснить, почему агрессивное лечение после инсульта может обратить вспять повреждение, вызванное отсутствием кровоснабжения определенной области мозга, путем усиления функции неповрежденных связей.

Прокладывая новые пути

Мы продолжаем иметь возможность изучать новые занятия, навыки или языки даже в пожилом возрасте. Эта сохраненная способность требует, чтобы в мозгу был доступен механизм запоминания, чтобы знания сохранялись с течением времени для последующего использования. Это еще один пример нейропластичности, который, скорее всего, включает структурные и биохимические изменения на уровне синапса.

Подкрепление или повторяющиеся действия в конечном итоге заставят мозг взрослого запомнить новую активность. По тому же механизму обогащенная и стимулирующая среда, предлагаемая поврежденному мозгу, в конечном итоге приведет к выздоровлению. Итак, если мозг настолько пластичен, почему не все, перенесшие инсульт, полностью восстанавливают свои функции? Ответ заключается в том, что это зависит от вашего возраста (у более молодого мозга больше шансов на выздоровление), размера поврежденной области и, что более важно, лечения, предлагаемого во время реабилитации.

Об авторе

Дункан Бэнкс, преподаватель биомедицинских наук, Открытый университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа