Пластичност на мозъка: как детето става по-умно. Структурна невропластичност: константа на развитието. Ако по време на „критичния“ период детето не чува езика, то може да има не само проблеми с речта, но и изоставане в развитието

Човешкият мозък е силно пластичен. Това означава, че той е способен да се променя и адаптира към възникващите нови условия на живот.

Някога се смяташе, че ако човек вече не е дете, тогава мозъкът му е стабилен и запазва същата форма. Но в процеса на изследване се оказа, че могат да настъпят промени в мозъка - както в отделен неврон, който променя връзките си, така и в цели области на мозъка.

Мозъчните структури могат да променят много фактори - трениране на паметта, свирене на музикални инструменти, изучаване на чужди езици, танци, спорт, придобиване на нови двигателни умения и др.

Пластичността на мозъка има огромна положителна стойност. Мозъкът може да се пренастрои, например след инсулт. Но – наличието на фантомни болки след загуба на крайник също е резултат от пластиката.
Има няколко разновидности. При синаптичните промени връзката между невроните може да се увеличи или намали в зависимост от тяхната активност, която е от значение за процеса на обучение. Повторението на учебния материал активира междуневронните синапси и укрепва връзките между нервните клетки.

В същото време се стартира и обратният процес, отслабвайки ненужните връзки. Например, забравят се имената на неприятни за вас хора, когато се учите да танцувате, движенията се усложняват, стават по-красиви (по-сложните връзки се засилват и простите се отслабват).

Моторните зони, съответстващи на пръстите на ръцете, са се увеличили и са се разпространили дори в съседните области, като плевели в градината.

Има добре известен пример за пластичност на мозъка на лондонските таксиметрови шофьори. Те трябва да запомнят картата на града, хиляди улици, десетки забележителности.
Установено е, че те имат разширена част от хипокампуса, която отговаря за пространствената ориентация и пространствената памет. Освен това увеличаването на размера на хипокампуса корелира положително с продължителността на периода, прекаран зад волана.

Колкото повече опит има таксиметровият шофьор, толкова повече мозъкът му е адаптиран. При шофьорите на автобуси с редовен маршрут хипокампусът има обичайните размери.

Пример за пластичност на мозъка може да се наблюдава и в дългосрочната практика на медитация. При редовна медитация, фокусирана върху молитвата, има удебеляване на мозъчната кора поради увеличаване на броя на сивите клетки (неврони) в области, свързани с паметта, вниманието и контрола на емоциите. Има подобрение на когнитивните функции.

На този фон се наблюдава намаляване на размера на амигдалата, което е свързано с емоции на страх и тревожност. Неговите взаимодействия с префронталната кора на мозъка са отслабени,вентралната част на която е свързана с отделите, отговорни за емоциите.
Отговорите на стрес стават по-умишлени, а инстинктивните процеси по-малко реактивни. Потокът на мислите става плавен, логичен, има по-малко прескачане от един обект на друг.

Физическите упражнения също променят мозъка към по-добро. Три-четири часа бързо ходенена седмица илискандинавско ходене , благоприятстват растежа и раждането на нервните клетки, което намалява риска от свързано с възрастта свиване на мозъка(енцефалопатия) .

установено, че реагира най-добре на физически дейностипреден мозък и хипокампус. На фона на продължително физическо натоварване обемът им се увеличава.
Нашият мозък е с нас вътре различни периодиживот - в добри и лоши времена, в болест и здраве. След черепната мозъчна травмаили след товаудар неговата пластичност подпомага рехабилитацията. Учените са установили, че мозъкът реорганизира клетките и връзките около лезията.

Например, в резултат на увреждане на мозъка, движенията на лявата ръка са ограничени. Ако в същото време ограничим използването на здрава, дясна ръка и се опитваме да правим всичко само с „болна“, лява ръка, това води до увеличаване на обема на сивото вещество в двигателната зона на дясно (засегнато) полукълбо, променя зоните, съседни на увредената зона, така че техните клетки да поемат допълнителни функции.


Мозъкът се възстановява, адаптира се към новите условия. Нашият мозък не е окончателно разграничен в определени зони, неговата карта може да се промени.

Той отразява стила на нашия живот, нашите емоции, движения, решения, стереотипи, жизнена среда. И променете много по-добра странаВсъщност никога не е късно.

Невропластичност: Преоформяне на мозъка

• популярна наука,
• мозък

• Превод

Нашите мозъци са удивително пластични. Не като пластмасови съдове или кукла Барби – в неврологията пластичността се отнася до удивителната способност на мозъка да се променя и адаптира към почти всичко, което ни се случва. В старите времена учените вярвали, че когато човек престане да бъде дете, мозъкът му замръзва като глинен съд и остава в една форма. Но купища изследвания опровергаха мнението им - мозъкът е по-скоро пластелин. Тези промени могат да се появят в различни мащаби: от промяна на връзките на един неврон до свиване или подуване на цяла кортикална област. Много фактори могат да променят структурата на мозъка, от наранявания и инсулти до медитация, упражнения или ежедневна практика на пиано. И както всичко в живота, пластичността е нож с две остриета. Предимството е, че мозъкът може да се пренастрои по време на рехабилитация след инсулт. Минус - фантомна болка след загуба на крайник. Да видим как, какво и защо се случва.

Нека започнем с малките мащаби и синаптичната пластичност (ако не знаете какво е синапс, прочетете първо). Този вид пластичност, често наричан дългосрочно потенциране (LTP) и дългосрочно потискане (LTD), е от решаващо значение за нашето разбиране на паметта и ученето. По много опростен начин това работи по следния начин: връзките между невроните се укрепват или отслабват (настъпва потенциране или депресия) в зависимост от техните действия. Когато неврон A постоянно задейства неврон B, връзката между тях се засилва.

Естествено, това обикновено се случва на няколко синапса - така могат да се появят цели мрежи, ако са показали активност достатъчно пъти в тази композиция (а ние вярваме, че паметта се формира почти по същия начин). Така че целувайте сродната си душа достатъчно често, докато слушате композициите на Лу Бег и скоро песента „Мамбо номер пет“ ще ви накара да се почувствате романтични. Доналд Хеб, канадски невропсихолог, измисли поговорката „Бягайте заедно, сплитайте заедно“, за да опише този процес. Първоначално тези връзки са крехки, но ако ги активирате достатъчно пъти, те ще станат силни (те не могат да бъдат разделени, както Бритни и Джъстина в 99). обратен процес, DPD, се задейства от друга рутинна стимулация и се смята, че разхлабва ненужните връзки - забравяне на името на бившия ви или облагородяване на нови танцови движения. Пластичността на синапсите е концепция, която когнитивните и поведенчески терапевти препоръчват на своите пациенти: за да промените установените мисловни модели, трябва да формирате нови стъпка по стъпка чрез практика. И нови пътища се развиват от черни пътища до магистрали (по които се движи здравословното поведение), а начупените контури отплуват в забрава.

Пластичността в големи мащаби се проявява по различен начин. Все повече изследвания показват, че колкото повече използвате даден мускул, толкова по-голяма област отделя мозъкът ви за него. Например, едно проучване показва, че въпреки че областите, отговорни за движенията на пръстите, обикновено имат същия размер, не е постоянно. След пет дни упражнения по пиано, определено и тихо видими променив моторния кортекс. Зоните, отговорни за движенията на пръстите, се разшириха и завзеха други части от съседните области, като плевели, растящи в градина. Изследователите отидоха още по-далеч: те показаха, че дори субектите да мислят за упражнения, ефектът е почти същият! Умствените упражнения са се оказали също толкова ефективни за реорганизиране на структурата на мозъка, колкото и физическите упражнения. Друг пример (за който студентите по неврология вероятно са чували повече от тези, живеещи в Библейския пояс - регион на САЩ, където протестантският фундаментализъм е особено силен - за Исус) са лондонските таксиметрови шофьори. Опитните таксиметрови шофьори, които трябва да запомнят карта на столицата, включваща десетки хиляди улици и десетки забележителности, имат голям заден хипокампус, мозъчната структура, отговорна за пространствената памет и ориентация. Контролната група, шофьори на автобуси с редовни и установени маршрути, имаше нормален размер на хипокампуса. За да предотвратят обичайните коментари „корелацията не гарантира причинно-следствена връзка“ (може би увеличеният размер на хипокампа е накарал таксиметровите шофьори да свършат тази работа?), изследователите показаха, че увеличеният обем на хипокампа е положително свързан с времето, прекарано на волана. Колкото повече шофирате, толкова повече мозъкът ви се адаптира.

Съгласни ли сте вече, че мозъкът е невероятно пластичен? Не бързайте, имаме още примери. Ако сте се отказали от медитацията като хипи глупости, обърнете внимание: дългосрочната практика на медитация е свързана с някои много положителни промени в мозъка. Мислете за това като за тренировка - като за уроци по пиано. Изследванията показват, че ако седите неподвижно и медитирате, можете да увеличите дебелината на кората (тоест повече сиви клетки, тоест повече неврони за обработка на сигнали) в области, свързани с вниманието, паметта и управлението на емоциите. Освен това амигдалата, центърът на отговорите, свързани със страх и отвращение, се свива и отслабва връзките с префронталната кора на мозъка, мястото, където се намират висшите изпълнителни функции. Просто казано, медитацията ви позволява да реагирате на стреса по-внимателно и да потискате инстинктите. Не на последно място, спящата мозъчна мрежа, отговорна за самоопределението и мечтанията, също намалява активността, което позволява по-малко разсейване (и предотвратява прескачането на мислите от вчерашния купон към неизбежността на смъртта или нещо подобно). И докато съм тук, правя скрита пропаганда здравословен начин на живот, ще спомена, че те също променят мозъка ви към по-добро физически упражнения. Само три часа бързо ходене седмично увеличава растежа и производството на нервни клетки, което от своя страна предотвратява свързаното с възрастта свиване на мозъка. Изследванията показват, че предните области и хипокампусът са се възползвали особено от това - тоест техният обем се е увеличил след продължително натоварване. Ето пример за това как паметта и способността за разсъждение се подобряват благодарение на здравословния начин на живот.

Вашият мозък, като идеален съпруг, съществува с вас Добри временаи в лошо, в болест и в здраве. След нараняване или инсулт невропластиката ви помага. Рехабилитационното обучение след инсулт или нараняване показва, че мозъкът се реорганизира около увредената област. Да предположим, че инсулт е увредил частта от мозъка, отговорна за движенията на лявата ръка. Използването на технология, наречена "терапия за принудително ограничаване на движението" (при която сте принудени да използвате "лошата" ръка, докато другата ръка е ограничена в движение), води до увеличаване на обема на сивото вещество в двигателната област, променя регионите, съседни на увреденото, така че те да поемат неговите функции и дори да принудят контралатералното полукълбо да участва във възстановяването. Мозъкът се пренастройва, за да се адаптира към новите обстоятелства и да го направи по най-добрия начин. Не винаги обаче върви толкова добре. Понякога мозъкът може да се прецака и да ви създаде проблеми - това съм аз за фантомните болки. Сигурно сте чували за хора, които все още имат усещането за ампутирана ръка или крак. Това е и заслугата на нашия неспокоен пластмасов мозък, въпреки че този процес не е 100% проучен. Една от общоприетите теории гласи, че зоната на соматосензорния кортекс, съседна на тази, която отговаря за функциите на липсващия крайник, се захваща за нова възможности заема свободното място. Например областта на лицето е разположена до областта на ръцете. И ако загубите ръката си, областта на лицето заема мястото на съседа си и възприема всички усещания на лицето двойно: както идващи от бузата, така и от несъществуващия палец.

Става ясно, че не сме ограничени до картите, които природата ни е дала: възможно е да променим някои от тях (и това дори няма да се възприема като измама). Мозъкът отразява нашата среда, нашите решения, емоции и начин на живот и всъщност никога не е късно да променим всичко това.

Много учени смятат, че нашият мозък не се променя от детството. Откакто порасна, той вече не се трансформира. Нови открития, направени през последните десетилетия, показват, че старите твърдения не са верни. Теорията за невропластичността на мозъка го потвърждава това тяломоже да се променя и го прави, защото е гъвкав, като пластилин.

Какво е невропластичност?

Невропластичността е способността на мозъка да се променя през целия живот. Метаморфозите могат да бъдат както физически, така и функционални; се влияе както от външни, така и от вътрешни фактори.

Концепцията за невропластичност на мозъка е много нова визия, тъй като учените вярваха, че този орган има способността да се променя само в ранна възрасти губи тази способност зряла възраст. Те бяха отчасти прави, защото в детството той е много по-пластичен, но това изобщо не означава, че мозъкът на възрастните е статичен орган.

Пластичността на мозъка определя способността ни да учим. Ако човек може да придобие нови знания, умения, да се отърве от старите лоши навици- Мозъкът му е пластмасов. Именно вниманието и способността да го концентрирате помагат за придобиването на нови начини на мислене.

Как работи невропластичността?

Нашият мозък е цялостна енергийна система, в която голям бройразлични лабиринти и пасажи. Някои пътища са ни добре познати, ние се движим по тях с определена закономерност - това са нашите навици.

Не си струва да си правим труда да повтаряме това действие отново, защото то е доведено до автоматизъм и е преместено на още по-високо надсъзнателно ниво, когато не е необходимо да свързваме съзнанието. Тези автоматични действия, които правим правилно, лесно и без усилие, по никакъв начин не развиват мозъка ни.

Например, ако музикантът уверено притежава инструмент, той не гледа клавишите, докато начинаещият трябва да наблюдава пръстите си през цялото време. Освен това познатите пътища на нашето мислене включват методите, към които прибягваме за решаване на определени проблеми, нашите емоции и чувства, които изпитваме всеки ден. Този път вече е утъпкан и добре познат, сега е по-лесно за мозъка ни да преодолее този път.

Как мозъкът реагира на нови задачи?

Ако трябва да решаваме непознати досега задачи, да изпитваме нови емоции или чувства, нашето мислене ни води по различен начин. Първата стъпка по непознати пътища винаги е трудна, можете дори физически да почувствате как вашите извивки започват да работят, главата ви може да боли или пулсира в определени области - тези неврони, които доскоро бяха заспали, се включват в работата здрав сън. Това е невропластичност. Възстановявайки мозъка, можем да постигнем качествено ново ниво на неговото функциониране.

Докато усвояваме нови маршрути, а не използваме старите, вторите започват да "обрастяват с мъх". Мозъкът е пластичен: ако не полагате усилия върху себе си и не го развивате, той е склонен към деградация; ако тренирате, "пробивайте" нови "кладенци" в него, тогава ще има повече невронни връзки, освен това тяхната сила ще се увеличи.

Уникалността на човек е, че мозъкът го управлява, но вие можете сами да се научите да управлявате коварния орган. По-трудно е, отколкото си мислите, но е абсолютно реално за всички. Ако се отървем от лош навики се научи да мисли по-позитивно - това е използването на мозъчната пластичност на практика. Ако можете да се съсредоточите върху способността, която искате да придобиете, можете да промените начина, по който функционира мозъкът ви.

Принципи на ремоделиране

• Мотивация и интерес - най-добрите помощнициневропластичност.
• Колкото повече усилия полагате, толкова по-забележима е промяната.
• Първият резултат е временен. За да станат промените постоянни, трябва да убедите мозъка в тяхната значимост.
• Невропластичността не е само положителни промени, които се случват поради нашите усилия, но и отрицателни. Ако сте положили усилия върху себе си, това е крачка напред; ако не сте го направили, тогава не сте стояли на едно място, а сте направили две крачки назад.

Защо придобиването на знания става все по-трудно с възрастта?

Това зависи не само от развитието на невропластичността на мозъка, но и от натрупания опит. AT ученически годинипридобиваме много знания. Някои хора го получават лесно, на други отнема повече време. Съзнанието на повечето прилежни ученици е убедено, че тези умения ще им бъдат полезни, затова паметта „моли“ мозъка да запомни определено количество информация, което той прави с удоволствие.

Ако в бъдещето тази информацияне намира практическо приложение, тогава мозъкът казва: „Е, защо ми трябват тези знания, които пазих толкова дълго в архивите си?“. Оказва се, че тези данни са заели сериозна ниша в главата ни, добре е, ако поне веднъж са успели да се покажат пред приятели или началници.

Следващият път мозъкът вече няма да може да приема в своята „библиотека“ информация, която не може да бъде приложена на практика. Сега той избира само жизненоважни знания. Ако уменията или фактите лежат празни в главата ни, в един момент те ще започнат да се „разграждат“ и ще навредят на душевно здраве. Всички знания трябва да бъдат включени. Как да го направя? Прочетете следващия параграф.

Как да тренирате мозъка си?

Практикуването ще помогне да не застояваме материала в главата ни. Невропластичността на мозъка зависи не само от външни фактори, но и от самите нас.

И така, ето няколко начина да поддържате ума си остър:

• Решавайте судоку и кръстословици всеки ден. Те ще ви помогнат да направите мисленето си по-гъвкаво.
• Четете колкото е възможно повече. Това важи не само измислицано и образователен. Много е добре, ако материалът е непознат и ви кара да отворите речник или Google. Важно е да е актуално и интересно.
• Комуникация с други хора. Всяка информация остава в нашия мозък завинаги, независимо дали е четене, комуникация, нещо чуто или видяно. Може да не го осъзнаваме за момента, но то е отложено в нашето подсъзнание и рано или късно ще се усети. Свържете се с хора, които са по-добри от вас. Ако като част от вашата професия трябва да се свържете с дисфункционални личности, опитайте се да се контролирате колкото е възможно повече в процеса на комуникация и да се абстрахирате.
• Четенето е полезно, но още по-ползотворно занимание е писането. Започнете да пренаписвате или копирате, напишете измислена история или стихотворение, дори ако смятате, че нямате талант.
• Не гледайте телевизия и безполезни канали в Youtube. Медиите ни предлагат напълно обработена информация, която се предъвква максимално. Минава покрай мозъка и веднага "поглъща". Ако наистина изберете програма, тогава такава, която няма да се отпусне.
• Решавайте пъзели, събирайте кубчето на Рубик и пъзели.
• Можете да посветите свободното си време на игри за развитие на логиката, скоростта на мислене или концентрацията.
• Приложете уменията си в ежедневието.
• Използвайте двете ръце едновременно по-често.
• Работата на мозъка зависи и от общия физическа форматака че трябва да спортувате и да се храните правилно.
• Мечта - най-доброто лекарство"рестартиране" за мозъка. През този период той се изчиства от токсини и обработва натрупаната през деня информация, сортира я. Нищо чудно, че казват, че утрото е по-мъдро от вечерта.
• Научете ново музикален инструментили започнете да учите нов език. Не трябва да подобрявате английския си, ако 10 години в училище и 5 в института не са дали подходящи резултати. Може да не сте били научени така, както би искал мозъкът ви. Трябва да изберете език и да се опитате да го овладеете по свои собствени методи. Когато успеете да отворите личен алгоритъм за обучение, можете да го използвате, за да съберете останалата част от разпръснатите знания.

Проверете как работи мозъкът ви

1. Разхождайки се из супермаркета, например в отдела за чай, затворете очи и назовете 10 марки стоки. Ако сте успели да запомните 7 или повече - това е добър резултат.
2. Помолете някой да напише имената на 10 различни предмети, проучете списъка за 30 секунди и го оставете настрана. Опитайте се да запомните всички неща в определената последователност (8 или повече е добър резултат).
3. Дешифрирайте анаграмите: fetenol, iatrag, demachon, kachsha.
4. Продължете модела: 1 4 9 16 25 ...
5. Премахнете три клечки, така че да получите 4 равни квадрата.

Екология на знанието: преди 30 години човешки мозъксе счита за орган, който завършва развитието си в зряла възраст. Нашите обаче нервна тъкансе развива през целия живот, реагирайки на движенията на интелекта и промените във външната среда. Пластичността на мозъка позволява на човек да учи, изследва или дори да живее с едното полукълбо, ако другото е увредено.

© Адам Воорхес

Още преди 30 години човешкият мозък се смяташе за орган, който завършва развитието си в зряла възраст. Нашата нервна тъкан обаче се развива през целия живот, реагирайки на движенията на интелекта и промените във външната среда. Пластичността на мозъка позволява на човек да учи, изследва или дори да живее с едното полукълбо, ако другото е увредено.

Развитието на мозъка не спира, когато завърши формирането му. Днес ние знаем това невронни връзкивъзникват, излизат и се възстановяват постоянно, така че процесът на еволюция и оптимизация в главата ни никога не спира. Това явление се нарича "невронна пластичност" или "невропластичност". Тя е тази, която позволява на нашия ум, съзнание и когнитивни умения да се адаптират към промените. околен свят, и именно тя е ключът към интелектуалната еволюция на вида. Между клетките на нашия мозък непрекъснато възникват и се поддържат трилиони връзки, изпълнени с електрически импулси и мигащи като малки мълнии. Всяка клетка е на мястото си. Всеки междуклетъчен мост е внимателно проверен от гледна точка на необходимостта от неговото съществуване. Нищо случайно. И нищо предсказуемо: в края на краищата пластичността на мозъка е способността му да се адаптира, подобрява и развива според обстоятелствата.

Пластичността позволява на мозъка да изпита невероятни промени. Например, едното полукълбо може допълнително да поеме функциите на другото, ако това не работи. Това се случи в случая с Джоди Милър, момиче, на което на тригодишна възраст поради нелекувана епилепсия кората на дясната част на мозъка беше почти напълно отстранена, запълвайки освободеното пространство. гръбначно-мозъчна течност. Ляво полукълбопочти моментално започна да се адаптира към създадените условия и пое контрола над лявата страна на тялото на Джоди. Само десет дни след операцията момичето напусна болницата: вече можеше да ходи и да използва лявата си ръка. Въпреки че на Джоуди беше останала само половината от кората й, нейните интелектуални, емоционални и физическо развитиевърви без проблеми. Единственото напомняне за операцията е лека парализа на лявата страна на тялото, което обаче не попречи на Милър да посещава уроци по хореография. На 19 завършва гимназия с отличен успех.

Всичко това стана възможно благодарение на способността на невроните да създават нови връзки помежду си и да изтриват старите, ако не са необходими. Това свойство на мозъка се основава на сложни и слабо разбрани молекулярни събития, които разчитат на генна експресия. Една неочаквана мисъл води до новасина куче - зони на контакт между процесите на нервните клетки. Овладяване на нов факт - до раждането нова клеткамозък вхипоталамус . Сънят позволява да се отглеждат необходимите и да се премахват ненужнитеаксони дълги процеси на неврони нервни импулсипреминават от тялото на клетката към нейните съседи.

Ако тъканта е увредена, мозъкът ще разбере за това. Част от клетките, които са анализирали светлината, могат да започнат например да обработват звук. Що се отнася до информацията, изследванията показват, че нашите неврони имат брутален апетит, така че са готови да анализират всичко, което им се предлага. Всяка клетка е способна да обработва всякакъв вид информация. Психичните събития провокират лавина от молекулярни събития, които се случват в клетъчните тела. Хиляди импулси регулират производството на молекули, необходими за мигновената реакция на неврона. Генетичният пейзаж, на фона на който се развива това действие, е физически променинервна клетка - изглежда невероятно многостранен и сложен.

„Процесът на развитие на мозъка ви позволява да създавате милиони неврони правилните места, и след това „инструктира“ всяка клетка, като й помага да формира уникални връзки с други клетки“, казва Сюзън Макконъл, невролог от Станфордския университет. „Можете да го сравните с театрална постановка: развива се по сценарий, написан от генетичния код, но няма режисьор или продуцент и актьорите никога не са разговаряли помежду си, преди да излязат на сцената. И въпреки всичко това представлението продължава. За мен това е истинско чудо“.

Пластичността на мозъка се проявява не само в екстремни случаи - след нараняване или заболяване. Само по себе си развитието на когнитивните способности и паметта също е негово следствие. Изследванията доказват, че усвояването на всяко ново умение, независимо дали е учене чужд езикили привикване към нова диета, укрепва синапсите. В същото време декларативната памет (например запомняне на факти) и процедурната памет (например поддържане на двигателни умения при колоездене) са свързани с два вида невропластичност, познати ни.

Структурна невропластичност: постоянно развитие

Структурната невропластичност е свързана с декларативната памет. Всеки път, когато имаме достъп до позната информация, синапсите между нашите нервни клетки се променят: стабилизират се, укрепват или избледняват.

Това се случва в малкия мозък, сливиците, хипокампуса и мозъчната кора на всеки човек всяка секунда. „Рецепторите“ за информация на повърхността на невроните – така наречените дендритни шипове – растат, за да поемат повече информация. Освен това, ако процесът на растеж започне в един гръбнак, съседните веднага охотно следват примера му. Постсинаптичните дупки, плътна зона, открита в някои синапси, произвеждат повече от 1000 протеина, които помагат за регулирането на обмена на информация на химическо ниво. Много различни молекули преминават през синапсите, чието действие им позволява да не се разпадат. Всички тези процеси протичат през цялото време, така че от гледна точка на химията главата ни изглежда като метрополис, осеян с транспортни мрежи, който винаги е в движение.

Невропластичност на ученето: мига в малкия мозък

Невропластичността на ученето, за разлика от структурната, се проявява в изблици. Свързва се с процедурната памет, която е отговорна за чувството за баланс и двигателните умения. Когато се качим на мотора след това дълга почивкаили да се научим да плуваме кроул, в нашия малък мозък се възстановяват или се появяват така наречените катерещи и мъхести влакна: първите - между големи клетки на Пуркиние в един слой тъкан, вторите - между гранулирани клетки в друг. Много клетки се сменят заедно, „в хор“, в един и същи момент, така че без да помним нищо нарочно, ние сме в състояние да преместим скутера или да останем на повърхността.

Норман Дойдж, „Мозъкът, който се променя: истории за личен триумф от границите на науката за мозъка“

Моторната невропластичност е тясно свързана с феномена на дългосрочно потенциране - увеличаване на синаптичното предаване между невроните, което прави възможно запазването на пътя за дълго време. Сега учените вярват, че дългосрочното потенциране е в основата на клетъчните механизми на учене и памет. Това е през целия процес на еволюция различни видовеим предостави способността да се адаптират към промените в околната среда: да не падат от клон насън, да копаят замръзнала почва, да забелязват сенките на хищните птици в слънчев ден.

Очевидно е обаче, че два вида невропластичност позволяват да се опишат далеч не всички промени, които се случват в нервни клеткии между тях през целия живот. Картината на мозъка изглежда толкова сложна, колкото и картината генетичен код: колкото повече научаваме за него, толкова по-добре разбираме колко малко всъщност знаем. Пластичността позволява на мозъка да се адаптира и развива, да променя структурата си, да подобрява функциите си на всяка възраст и да се справя с ефектите от болести и наранявания. Това е резултат от едновременната съвместна работа на различни механизми, чиито закони тепърва ще изучаваме. публикувани

Още преди 30 години човешкият мозък се смяташе за орган, който завършва развитието си в зряла възраст. Нашата нервна тъкан обаче се развива през целия живот, реагирайки на движенията на интелекта и промените във външната среда. Пластичността на мозъка позволява на човек да учи, изследва или дори да живее с едното полукълбо, ако другото е увредено. T&P обяснява какво е невропластичност и как работи на физиологично и молекулярно ниво.

Развитието на мозъка не спира, когато завърши формирането му. Днес знаем, че невронните връзки непрекъснато се създават, угасват и възстановяват, така че процесът на еволюция и оптимизация в главата ни никога не спира. Това явление се нарича "невронна пластичност" или "невропластичност". Именно тя позволява на нашия ум, съзнание и когнитивни умения да се адаптират към промените в околната среда и именно тя е ключът към интелектуалната еволюция на вида. Между клетките на нашия мозък непрекъснато възникват и се поддържат трилиони връзки, изпълнени с електрически импулси и мигащи като малки мълнии. Всяка клетка е на мястото си. Всеки междуклетъчен мост е внимателно проверен от гледна точка на необходимостта от неговото съществуване. Нищо случайно. И нищо предсказуемо: в края на краищата пластичността на мозъка е способността му да се адаптира, подобрява и развива според обстоятелствата.

Пластичността позволява на мозъка да изпита невероятни промени. Например, едното полукълбо може допълнително да поеме функциите на другото, ако това не работи. Това се случи в случая с Джоди Милър, момиче, на което на тригодишна възраст поради нелекувана епилепсия кората на дясното полукълбо беше почти напълно отстранена, запълвайки освободеното пространство с цереброспинална течност. Лявото полукълбо почти моментално започна да се адаптира към създадените условия и пое контрола над лявата страна на тялото на Джоди. Само десет дни след операцията момичето напусна болницата: вече можеше да ходи и да използва лявата си ръка. Въпреки факта, че Джоди има само половината от кората, нейното интелектуално, емоционално и физическо развитие протича без отклонения. Единственото напомняне за операцията е лека парализа на лявата страна на тялото, което обаче не попречи на Милър да посещава уроци по хореография. На 19 завършва гимназия с отличен успех.

Всичко това стана възможно благодарение на способността на невроните да създават нови връзки помежду си и да изтриват старите, ако не са необходими. Това свойство на мозъка се основава на сложни и слабо разбрани молекулярни събития, които разчитат на генна експресия. Неочаквана мисъл води до появата на нов синапс - зона на контакт между процесите на нервните клетки. Овладяване на нов факт - до раждането на нова мозъчна клетка в хипоталамуса. Сънят позволява да се отглеждат необходимите и да се премахват ненужните аксони - дълги израстъци на неврони, по които нервните импулси се движат от тялото на клетката до нейните съседи.

Ако тъканта е увредена, мозъкът ще разбере за това. Част от клетките, които са анализирали светлината, могат да започнат например да обработват звук. Що се отнася до информацията, изследванията показват, че нашите неврони имат брутален апетит, така че са готови да анализират всичко, което им се предлага. Всяка клетка е способна да обработва всякакъв вид информация. Психичните събития провокират лавина от молекулярни събития, които се случват в клетъчните тела. Хиляди импулси регулират производството на молекули, необходими за мигновената реакция на неврона. Генетичният пейзаж, на фона на който се развива това действие - физическите промени в нервната клетка - изглежда невероятно многостранен и сложен.

„Процесът на развитие на мозъка ви позволява да създавате милиони неврони на правилните места и след това „инструктира“ всяка клетка, като й помага да формира уникални връзки с други клетки“, казва Сюзън Макконъл, невролог от Станфордския университет. „Можете да го сравните с театрална постановка: тя се развива по сценарий, написан от генетичния код, но няма режисьор или продуцент и актьорите никога не са разговаряли помежду си, преди да излязат на сцената. И въпреки всичко това представлението продължава. За мен това е истинско чудо“.

Пластичността на мозъка се проявява не само в екстремни случаи - след нараняване или заболяване. Само по себе си развитието на когнитивните способности и паметта също е негово следствие. Изследванията са доказали, че усвояването на всяко ново умение, независимо дали става дума за изучаване на чужд език или свикване с нова диета, укрепва синапсите. В същото време декларативната памет (например запомняне на факти) и процедурната памет (например поддържане на двигателни умения при колоездене) са свързани с два вида невропластичност, познати ни.

Структурна невропластичност: константа на развитието

Структурната невропластичност е свързана с декларативната памет. Всеки път, когато имаме достъп до позната информация, синапсите между нашите нервни клетки се променят: стабилизират се, укрепват или избледняват. Това се случва в малкия мозък, сливиците, хипокампуса и мозъчната кора на всеки човек всяка секунда. „Рецепторите“ за информация на повърхността на невроните – така наречените дендритни шипове – растат, за да поемат повече информация. Освен това, ако процесът на растеж започне в един гръбнак, съседните веднага охотно следват примера му. Постсинаптичните дупки, плътна зона, открита в някои синапси, произвеждат повече от 1000 протеина, които помагат за регулирането на обмена на информация на химическо ниво. Много различни молекули преминават през синапсите, чието действие им позволява да не се разпадат. Всички тези процеси протичат през цялото време, така че от гледна точка на химията главата ни изглежда като метрополис, осеян с транспортни мрежи, който винаги е в движение.

Невропластичност на ученето: мига в малкия мозък

Невропластичността на ученето, за разлика от структурната, се проявява в изблици. Свързва се с процедурната памет, която е отговорна за чувството за баланс и двигателните умения. Когато седнем на велосипед след дълга пауза или се научим да плуваме кроул, в малкия ни мозък се възстановяват или се появяват за първи път така наречените катерещи и мъхести влакна: първите - между големи клетки на Пуркиние в един слой тъкан, второ - между гранулирани клетки в друга. Много клетки се сменят заедно, „в хор“, в един и същи момент, така че без да помним нищо нарочно, ние сме в състояние да преместим скутера или да останем на повърхността.

Моторната невропластичност е тясно свързана с феномена на дългосрочно потенциране - увеличаване на синаптичното предаване между невроните, което прави възможно запазването на пътя за дълго време. Сега учените вярват, че дългосрочното потенциране е в основата на клетъчните механизми на учене и памет. Именно тя през целия процес на еволюция на различни видове осигури способността им да се адаптират към промените в околната среда: да не паднат от клон насън, да копаят замръзнала почва, да забелязват сенките на хищните птици на слънчева светлина. ден.

Очевидно е обаче, че двата типа невропластичност позволяват да се опишат в никакъв случай всички промени, които се случват в и между нервните клетки през целия живот. Картината на мозъка изглежда толкова сложна, колкото и картината на генетичния код: колкото повече научаваме за него, толкова повече осъзнаваме колко малко всъщност знаем. Пластичността позволява на мозъка да се адаптира и развива, да променя структурата си, да подобрява функциите си на всяка възраст и да се справя с ефектите от болести и наранявания. Това е резултат от едновременната съвместна работа на различни механизми, чиито закони тепърва ще изучаваме.