Brain Plasticity คืออะไร

ความยืดหยุ่นของสมอง, ความผิดปกติของระบบประสาทหรือความเป็นพลาสติกของเซลล์ประสาท เป็นศักยภาพของระบบประสาทในการปรับและปรับโครงสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทในการตอบสนองต่อประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสการป้อนข้อมูลใหม่กระบวนการพัฒนาและแม้แต่ความเสียหายหรือความผิดปกติ.

อธิบายการเปลี่ยนแปลงที่ยั่งยืนในสมองในช่วงชีวิตของแต่ละบุคคล คำที่ได้รับความนิยมในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เมื่อการวิจัยแสดงให้เห็นว่าสมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลายแง่มุม (พวกเขาเป็น "พลาสติก") แม้ในวัยผู้ใหญ่.

ความคิดนี้แตกต่างกับฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ก่อนหน้าว่าสมองพัฒนาในช่วงเวลาที่สำคัญในวัยเด็กและจากนั้นยังคงไม่เปลี่ยนแปลงค่อนข้าง.

Neuroplasticity สามารถกำหนดเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงของระบบประสาท (SN) เราเก็บมันไว้เป็นเด็กตลอดชีวิตของเราและทำให้เรามีความสามารถในการปรับเปลี่ยนและปรับทั้งฟังก์ชั่นและโครงสร้างของระบบประสาทของเรา (Pascual-Leone et al., 2011).

หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นอย่างน่าเชื่อถือว่าสมองของเราไม่คงที่ไม่เปลี่ยนแปลงประสบการณ์และการเรียนรู้ช่วยให้เราปรับตัวได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเพื่อเปลี่ยนความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม.

เป็นผลมาจากประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสแต่ละอย่าง, กิจกรรมยนต์, การเชื่อมโยง, รางวัล, แผนปฏิบัติการ, สมองของเราเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา (Pascual-Leone et al., 2011).

ลักษณะและความหมายของพลาสติกในสมอง

โดยปกติแล้วสมองพลาสติกมักเกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ที่เกิดขึ้นในระยะทารก (Garcés-Vieira และSuárez-Escudero, 2014) ตามเนื้อผ้าก็คิดว่าเมื่อถึงวัยผู้ใหญ่ไม่มีความเป็นไปได้ของการปรับตัวและการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเซลล์ประสาทของเรา.

หลักฐานในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างสมองของเราสามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ต่าง ๆ ทั้งในวัยเด็กวัยรุ่นและวัยผู้ใหญ่และแม้กระทั่งในสถานการณ์ที่มีการบาดเจ็บที่สมองอย่างมาก (Garcés-Vieira และSuárez-Escudero, 2014).

Ramón y Cajalเขาเป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดของการปั้นเป็นพื้นฐานทางกายภาพของการเรียนรู้และความทรงจำ (Morgado, 2005) จากการสังเกตของการเตรียมเนื้อเยื่อวิทยาเขาเสนอว่าการเรียนรู้สร้างการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการก่อตัวของความทรงจำใหม่ (Mayford et al., 2012).

ในอีกทางหนึ่งคือโดนัลด์เฮบบ์แสดงแนวคิดของการเชื่อมโยงพลาสติกเป็นกลไกที่ทำให้เราสามารถปรับเปลี่ยนการเชื่อมต่อโครงสร้างของสมองของเรา (Morgado, 2005) Kandel, ผ่านการศึกษาของเขากับ Aplysia เขาถึงข้อสรุปที่คล้ายกันเนื่องจากเขาสังเกตเห็นว่าเมื่อมีการเรียนรู้ใหม่ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังนี้การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเช่นการก่อตัวการรักษาเสถียรภาพและการกำจัดของหนามก็เกิดขึ้น.

นอกจากนี้วิลเลียมเจมส์เสนอคำนิยามต่อไปนี้ของแนวคิดของปั้น: "การครอบครองโครงสร้างอ่อนแอพอที่จะหลีกเลี่ยงอิทธิพล แต่แข็งแรงพอที่จะไม่ยอมแพ้ทั้งหมดในทันที".

ความเป็นพลาสติกมีความสำคัญต่อการจัดตั้งและบำรุงรักษาวงจรสมอง มันสามารถเป็นกลไกที่เป็นประโยชน์สำหรับแต่ละคนเพราะมันช่วยให้เราได้รับทักษะใหม่หรือปรับตัวหลังจากได้รับบาดเจ็บ แต่มันก็สามารถกลายเป็นกลไกทางพยาธิวิทยาที่ก่อให้เกิดอาการที่หลากหลาย.

ดังนั้นการทำงานตามปกติของกลไกพลาสติกสามารถทำให้อาการของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมหรือเหตุการณ์สิ่งแวดล้อมเสียหายและการพัฒนากลไกพลาสติกที่ไม่เพียงพอยังสามารถทำให้เกิดอาการผิดปกติ (Pascual-Leone et al., 2011) .

การขาดดุลพลาสติกจะทำให้สมองไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมได้ ในทางตรงกันข้ามถ้าสมองนั้นพลาสติกเกินไปการเชื่อมต่อโครงสร้างอาจไม่เสถียรและระบบการทำงานที่จำเป็นสำหรับความรู้ความเข้าใจและพฤติกรรมอาจถูกทำลาย (Pascual-Leone et al., 2011).

แม้จะมีกระบวนการที่ผิดปกติในกลไกพลาสติก แต่สมองก็เป็นโครงสร้างที่เชื่อมโยงถึงกันมาก ดังนั้นพลาสติกจึงเป็นสื่อกลางในหลายระดับของระบบประสาทของเราตั้งแต่ microcircuits ไปจนถึงเครือข่ายขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงที่มุ่งเน้นและท้องถิ่นมากที่สุดสามารถชดเชยได้ที่ระดับวงจรป้องกันการเสื่อมสภาพที่สำคัญของพฤติกรรม (Pascual-Leone et al., 2011).

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่ากระบวนการเรียนรู้และหน่วยความจำนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการเชื่อมต่อ synaptic ผ่านกระบวนการได้รับเสถียรภาพหรือการสูญเสียซึ่งนำไปสู่การคิดเกี่ยวกับความสำคัญของกระบวนการพลาสติกเหล่านี้ (Caroni et al., 2012).

การศึกษาครั้งแรกที่ดำเนินการด้วยกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นว่าปั้นพลาสติก synaptic สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในขนาดและรูปร่าง dendritic (Mayford et al., 2012) ในกรณีของการเรียนรู้ทักษะยนต์การเจริญเติบโตของกระดูกสันหลัง dendritic ของประชากรเซลล์ประสาทบางอย่างสามารถสังเกตได้ (Caroni et al., 2012) ซึ่งเป็นผลมาจากกลไกเซลล์และโมเลกุลบางอย่าง (Mayford et al., 2012).

ในขณะที่มันเป็นความจริงที่การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระดับท้องถิ่นความสามารถในการเพิ่มหรือลดจำนวน dendritic เงี่ยงในบางพื้นที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อระดับโลกเนื่องจากสมองเป็นระบบที่ทำหน้าที่ในระดับโลกให้เพิ่มขึ้นและลดลง ในส่วนท้องถิ่น.

การเปลี่ยนแปลงพลาสติกตลอดชีวิต (การพัฒนา)

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วกระบวนการของพลาสติกในสมองมีบทบาทสำคัญตลอดชีวิตอย่างไรก็ตามมีช่วงเวลาที่จำเป็นมากขึ้น.

ในกรณีของวัยเด็กสมองอยู่ในสถานการณ์ที่สามารถแก้ไขได้อย่างมากเนื่องจากประสบการณ์และความรู้ใหม่ ๆ สมองพลาสติกในกรณีของเด็กมีจำนวนสูงสุดซึ่งช่วยให้การรวมกันของการเรียนรู้ใหม่และความทรงจำกับละครความรู้ความเข้าใจพฤติกรรมของพวกเขา.

กลไกพลาสติกเหล่านี้เมื่อบุคคลเติบโตขึ้นแสดงแนวโน้มลดลงนั่นคือมีความสัมพันธ์ระหว่างอายุและการลดขนาดของกระบวนการนี้ (Pascual-Leone et al., 2011).

แม้จะมีแนวโน้มทั่วไปนี้แต่ละคนแสดงให้เห็นเส้นทางที่แตกต่าง ขึ้นอยู่กับปัจจัยทางพันธุกรรมภายในและอิทธิพลของสภาพแวดล้อมเฉพาะที่เราสัมผัสแต่ละคนจะแสดงความลาดชันที่เป็นเอกลักษณ์ของการทำงานของสมองพลาสติก (Pascual-Leone et al., 2011).

ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาว่าอาจนำไปสู่ความแตกต่างคือกลไกทางพันธุกรรมและ epigenetic (ตัวอย่างเช่นความหลากหลายการแสดงออกของยีน) ปัจจัยฮอร์โมน (เช่นเพศรอบประจำเดือน) โรค (เช่นโรคเบาหวาน โรคมะเร็งหรือการติดเชื้อ) และประสบการณ์ชีวิต (ตัวอย่างเช่นการบาดเจ็บที่สมองบาดแผลการได้รับสารพิษความเครียดการขาดการนอนหลับการใช้สารเสพติดการสงวนทางปัญญาอาหารที่ไม่ดี et al., 2011).

การศึกษาที่แตกต่างกันที่ใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้งานได้และโครงสร้าง, เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนและเทคนิค neuroimaging อื่น ๆ ได้ให้หลักฐานเพื่อเรียกร้องที่ปั้นพลาสติกผ่านการเปลี่ยนแปลงตลอดชีวิต.

ตัวอย่างเช่นการศึกษาแบบภาคตัดขวางได้ระบุความสัมพันธ์ระหว่างอายุและการเปลี่ยนแปลง morphometric ในสมองอย่างต่อเนื่องซึ่งรวมถึงการทำให้ผอมบางเยื่อหุ้มสมองในระดับภูมิภาคลดปริมาณ subcortical และขยายกระเป๋าหน้าท้อง (Pascual-Leone et al., 2011).

ในทางตรงกันข้ามมีการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในการทำงานขององค์ความรู้การเปลี่ยนแปลงในการกระตุ้นประสาทที่เกิดจากงานทางปัญญาเหล่านี้.

เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่าอายุปกติในมนุษย์สัมพันธ์กับการลดลงของประสิทธิภาพการรับรู้รวมถึงขอบเขตของความเร็วในการประมวลผล, หน่วยความจำในการทำงาน, หน่วยความจำฉาก, การควบคุมแบบตั้งใจ, การควบคุมแบบยับยั้งและหน้าที่ผู้บริหาร (Pascual-Leone 2011).

อย่างไรก็ตามแม้จะมีสิ่งนี้กลไกพลาสติกยังคงทำงานในวิวัฒนาการใด ๆ การสร้างสำรององค์ความรู้ช่วยให้ฟังก์ชั่นความรู้ความเข้าใจที่จะรักษาหรือเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดในวัยชราและอาจอนุญาตให้รองรับจำนวนมากของความเสียหาย neuropathological ก่อนสัญญาณและอาการของการเสื่อมสภาพองค์ความรู้ด้วยตนเอง (Pascual-Leone และคณะ 2011).

ความเหนียวและความเสียหายของสมอง

ความเสียหายของสมองที่ได้มาเช่นการบาดเจ็บที่สมองหรือโรคทางระบบบางอย่างเช่นโรคเบาหวานโรคซึมเศร้าหรือโรคมะเร็งสามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถในการปั้น (Pascual-Leone et al., 2011).

เมื่อเราได้รับบาดเจ็บหรือความเสียหายของสมองสมองของเราพยายามที่จะชดเชยการขาดดุลที่ได้รับจากมันผ่านการใช้กลไกการชดเชยที่แตกต่างกันอยู่ที่ฐานของปั้นพลาสติกเหล่านี้.

การเชื่อมต่อระหว่างกันการจัดระเบียบและโครงสร้างของระบบประสาทของเราช่วยให้เราสามารถกู้คืนได้อย่างมากหลังจากได้รับบาดเจ็บ ผู้เขียนหลายคนเสนอว่าระบบประสาทจะต้องผ่านกระบวนการต่าง ๆ ที่ทำให้พื้นที่ที่คล้ายคลึงกันกับระบบที่เสียหายนั้นมีความสามารถในการทำหน้าที่ของมัน เป็นไปได้ด้วยเครือข่ายการกระจายขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับสมอง (Dancause & Nudo, 2011).

การศึกษาที่ใช้การกระตุ้นสมองส่วนลึกในสัตว์แนะนำว่าการปรับโครงสร้างเซลล์ประสาทที่เกิดขึ้นทั้งในพื้นที่ของซีกโลกที่บาดเจ็บและในซีกโลกที่มีสภาพสมบูรณ์นั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการฟื้นตัวโดยเฉพาะเมื่อแผลหมายถึงพื้นที่ยนต์ Dancause & Nudo, 2011).

อย่างไรก็ตามหลักฐานล่าสุดแสดงให้เห็นถึงการปรับโครงสร้างของการเชื่อมต่อการทำงานหลังจากแผลที่ได้มาซึ่งในขั้นต้นเป็นการปรับตัวหรือเป็นประโยชน์สามารถ จำกัด การปรับชดเชยสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในกลไกของพลาสติกปั้นสมอง (Pascual-Leone และคณะ, 2011).

ในความเป็นจริงการเปลี่ยนแปลงของพลาสติกอาจทำให้ความสามารถในการจัดระเบียบเยื่อหุ้มสมองอ่อนแอลงเพื่อทำหน้าที่หลักของมัน.

ยกตัวอย่างเช่นในกรณีของคนตาบอดการปรับโครงสร้างของเยื่อหุ้มสมองที่เกิดขึ้นในบริเวณท้ายทอยเป็นผลมาจากการขาดการรับรู้ทางประสาทสัมผัสประเภทภาพสามารถให้ความรู้สึกผีสัมผัสที่ปลายนิ้วของบุคคลที่มีความสามารถในการอ่าน ของอักษรเบรลล์ (Merabet & Pascual-Leone, 2010).

กลไกการปรับเปลี่ยน

แม้ว่าสมองพลาสติกเป็นกลไกที่กำหนดอย่างยิ่งโดยพันธุศาสตร์ แต่ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจะมีส่วนช่วยอย่างชัดเจนต่อความแตกต่างของแต่ละบุคคลในประสิทธิภาพและการทำงานของสิ่งนี้.

ประสบการณ์ทางการศึกษาอย่างเป็นทางการและไม่เป็นทางการปฏิสัมพันธ์ทางสังคมและครอบครัวภูมิหลังทางวัฒนธรรมอาหารการกินปัจจัยของฮอร์โมนพยาธิสภาพต่าง ๆ การสัมผัสกับสารที่เป็นอันตรายเช่นการใช้สารเสพติดความเครียดหรือการออกกำลังกายเป็นประจำ ปัจจัยบางอย่างที่หลักฐานทางวิทยาศาสตร์เน้นว่า modulators ของกลไกการปรับตัวนี้ (Pascual-Leone et al., 2011).

ในความเป็นจริงคุณภาพของสภาพแวดล้อมทางสังคมของแต่ละคนอาจมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อการพัฒนาและกิจกรรมของระบบประสาทด้วยผลกระทบต่อความหลากหลายของการตอบสนองทางสรีรวิทยาและพฤติกรรม.

ถ้าเป็นเช่นนั้นการเปลี่ยนแปลงของสมองในคนที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ผิดปกติอาจแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงในการป้องกันและสนับสนุน (Pascual-Leone และคณะ, 2011).

ปัจจัยด้านไลฟ์สไตล์รวมถึงการศึกษาความซับซ้อนในการทำงานเครือข่ายทางสังคมและกิจกรรมต่าง ๆ จะช่วยสร้างความสามารถในการสำรองทางปัญญาที่มากขึ้นจะช่วยเราในการสร้าง "ร้านขายหนังสือสำรอง" ที่จะปกป้องเราได้อย่างมีประสิทธิภาพ ของการบาดเจ็บ.

ตัวอย่างนี้คือความจริงที่ว่าผู้ที่ได้รับการศึกษาในวงกว้างแม้กระทั่งผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์อาจมีความเสี่ยงที่ต่ำกว่าในการแสดงอาการทางคลินิกของกระบวนการวิกลจริต.

หลักฐานนี้แสดงให้เห็นว่าการรวมตัวของอาการล่าช้าเนื่องจากการชดเชยที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากตำแหน่งความจุสำรองทางปัญญาที่มากขึ้น (Pascual-Leone et al., 2011).

ในอีกด้านหนึ่งนอกเหนือจากปัจจัยเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันความพยายามที่หลากหลายได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไขปั้นความรู้ความเข้าใจในระดับทดลอง.

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการพัฒนาวิธีการเพื่อเพิ่มพลาสติกในระยะกึ่งเฉียบพลันของการกู้คืนของผู้ที่ได้รับความเสียหายสมอง ตัวอย่างเช่นการใช้ยาเพื่อเพิ่มระดับของ aurosal และการเรียนรู้, arborization dendritic, ปั้นพลาสติกกายวิภาคหรือฟื้นฟูการทำงานในพื้นที่ peri-infarct (Dancause & Nudo, 2011).

นอกจากนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้เทคนิคอื่นที่ใช้ในการตรวจสอบคือการกระตุ้นเยื่อหุ้มสมองเพื่อเพิ่มหรือลดการทำงานของพื้นที่เฉพาะของสมอง การใช้การกระตุ้นนั้นมีข้อดีที่เป็นไปได้ในการส่งเสริมการฟื้นตัวโดยมีผลข้างเคียงเล็กน้อย.

ข้อสรุป

การทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของกลไก neurophysiological ของพลาสติกในสมองมีบทบาทสำคัญตลอดชีวิตตลอดการพัฒนาตั้งแต่วัยทารกจนถึงวัยผู้ใหญ่และอายุทั้งในเรื่องสุขภาพและพยาธิวิทยาบางชนิด (Pascual-Leone et al. ., 2011). 

การกระทำของคุณจะช่วยให้เราได้รับการเรียนรู้และความรู้ใหม่ ๆ ตลอดชีวิตของเรา.

การอ้างอิง

1. Cáceres-Vieira, M. , & Suárez-Escudero, J. (2014) Neuroplasticity: ด้านชีวเคมีและ neurophysiological. Rev CES Med, 28(1), 119-132.
2. Caroni, P. , Donato, F. , & Muller, D. (2012) ความยืดหยุ่นของโครงสร้างในการเรียนรู้: การควบคุมและ fuctions. ธรรมชาติ, 13, 478-490.
3. Dancause, N. , & Nudo, R. (2011) สร้างพลาสติกเพื่อเพิ่มการฟื้นตัวหลังการบาดเจ็บ. Prog Brain Res., 292, 279-295.
4. Mayford, M. , Siegelbaum, S.A. , & Kandel, E. R. (s.f. ) Synapses และ Memory Storage.
5. Merabet, L. B. , & Pascual-Leone, A. (2010) การปรับโครงสร้างระบบประสาทภายหลังการสูญเสียประสาทสัมผัส: โอกาสของการเปลี่ยนแปลง. ธรรมชาติ, 11, 44.52.
6. Morgado, L. (2005) จิตวิทยาการเรียนรู้และความจำ: พื้นฐานและความก้าวหน้าล่าสุด. Rev Neurol, 40(5), 258-297.
7. Pascual-Leone, A. , Freitas, C. , Oberman, L. , Horvath, J. , Halko, M. , Eldaief, M. , ... Rotenberg, A. (2011) การจำแนกลักษณะของเยื่อหุ้มสมองสมองและการเปลี่ยนแปลงของเครือข่ายทั่วช่วงอายุในสุขภาพและโรคด้วย TMS-EEG และ TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.