Нейропластичность мозга

Иван Власов создатель проекта

shapeexpert

перейти в профиль

публикации пользователя @shapeexpert

Что такое нейронная пластичность или нейропластичность

Нейропластичность или нейронная пластичность мозга — это уникальная способность мозга изменять нейронные связи и перепрограммироваться.

Другими словами это способность мозга изменяться и адаптироваться в результате опыта, то есть в ответ на внутренние или внешние раздражители путем реорганизации своей структуры, функций или связей.

Особенностью мозга является то, что он параллельно обрабатывает сенсорные и моторные сигналы. Он имеет множество нейронных путей, которые могут копировать 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 развитии велики, такие как влияние вируса Зика на развитие мозга в утробе матери и после повреждения в результате удара по голове или инсульта. Тем не менее, даже в этих случаях при правильных условиях мозг может преодолеть невзгоды и восстановить некоторые функции.

Определенные области мозга выполняют определенные функции. Это то, что предопределено генами. Например, есть область мозга, которая предназначена для движения правой руки. Повреждение этой части мозга затрудняет выполнение действий этой рукой. Но поскольку ощущения от руки обрабатываются другой частью мозга, человек может чувствовать руку, но не можете выполнять определенные действия.

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 — формирования новых нейронных связей.

В одном исследовании было обнаружено, что потеря осязания у круглых червей усиливает обоняние. Это говорит о том, что потеря одного чувства перестраивает другие. Хорошо известно, что потеря зрения у человека в раннем возрасте может усилить другие чувства, например, слух.

Как и в случае с развивающимся младенцем, ключом к развитию новых нейронных связей является взаимодействие с окружающей средой, основанное на сенсорных (зрительных, 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 типов сенсорной стимуляции, используемые для лечения пациентов с инсультом, включают 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 генерируются новые нейроны, которые затем мигрируют в обонятельную луковицу (область, участвующая в обработке чувств. запаха).

Хотя образование новых нейронов таким образом не считается примером нейропластичности, оно может способствовать восстановлению мозга после повреждений.

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 определенными связями.

Восстановление после инсульта

При рождении каждый младенческий нейрон в коре головного мозга имеет около 2500 синапсов. К двум-трем годам количество синапсов на нейрон увеличивается примерно до 15000, поскольку младенец исследует свой мир и осваивает новые навыки — процесс, называемый синаптогенезом. Но к зрелому возрасту количество синапсов уменьшается вдвое, так называемое синаптическое отсечение.

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

Человек имеет возможность обучаться, получать новые навыки, изучать языки даже в пожилом возрасте. Эта сохраненная способность требует, чтобы в мозге был доступен механизм запоминания и 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 освоить новый навык и улучшить его. По тому же механизму опадание в стимулирующую среду, в конечном итоге приведет к выздоровлению участков мозга.

Если мозг настолько пластичен, почему не все, кто перенес инсульт, могут полностью восстановить 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.