Den formbare hjerne. www.shutterstock.com

Neuroplasticitet - eller hjernens plasticitet - er hjernens evne til at ændre dens forbindelser eller tilslutte sig selv igen. Uden denne evne ville enhver hjerne, ikke kun den menneskelige hjerne, være ude af stand til at udvikle sig fra barndom til voksenalderen eller komme sig efter hjerneskade.

Hvad der gør hjernen speciel er, at den i modsætning til en computer behandler sensoriske og motoriske signaler parallelt. Det har mange neurale veje, der kan replikere andres funktion, så små fejl i udvikling eller midlertidigt tab af funktion gennem skader let kan korrigeres ved at omdirigere signaler langs en anden vej.

Problemet bliver alvorligt, når fejl i udviklingen er store, f.eks. Effekterne af Zika-virus på hjernens udvikling i livmoderen eller som et resultat af skader fra et slag i hovedet eller efter et slagtilfælde. Men selv i disse eksempler kan hjernen i betragtning af de rette forhold overvinde modgang, så en eller anden funktion gendannes.

Hjernens anatomi sikrer, at visse områder af hjernen har visse funktioner. Dette er noget, der er forudbestemt af dine gener. For eksempel er der et område af hjernen, der er afsat til bevægelse af højre arm. Skader på denne del af hjernen vil forringe højre arms bevægelse. Men da en anden del af hjernen behandler fornemmelse fra armen, kan du føle armen, men kan ikke bevæge den. Dette ”modulære” arrangement betyder, at en region i hjernen, der ikke er relateret til sensation eller motorisk funktion, ikke er i stand til at påtage sig en ny rolle. Med andre ord er neuroplasticitet ikke synonymt med, at hjernen er uendeligt formbar.

En del af kroppens evne til at komme sig efter hjerneskade kan forklares ved, at det beskadigede område af hjernen bliver bedre, men det meste er resultatet af neuroplasticitet - der danner nye neurale forbindelser. I en undersøgelse af Caenorhabditis elegans, en type nematode brugt som modelorganisme i forskning, blev det fundet, at miste følelsen af ​​berøring forstærket lugtesansen. Dette antyder, at det at miste en fornuft omdanner andre til. Det er velkendt, at det at miste synet tidligt i livet hos mennesker kan øge andre sanser, især hørelse.

Som hos det udviklende barn er nøglen til at udvikle nye forbindelser miljøberigelse, der er afhængig af sensoriske (visuelle, auditive, taktile, lugt) og motoriske stimuli. Jo mere sensorisk og motorisk stimulation en person modtager, desto mere sandsynligt vil de være at komme sig efter hjernetraumer. For eksempel nogle af typerne af sensorisk stimulering bruges til behandling af patienter med slagtilfælde inkluderer træning i virtuelle miljøer, musikterapi og mental træning af fysiske bevægelser.

Hjernens grundlæggende struktur er etableret inden fødslen af ​​dine gener. Men dens fortsatte udvikling er stærkt afhængig af en proces kaldet udviklingsmæssig plasticitet, hvor udviklingsprocesser ændrer neuroner og synaptiske forbindelser. I den umodne hjerne inkluderer dette at lave eller miste synapser, migrering af neuroner gennem hjernen, der udvikler sig, eller ved omdirigering og spiring af neuroner.

Der er meget få steder i den modne hjerne, hvor nye neuroner dannes. Undtagelserne er tandet gyrus af hippocampus (et område involveret i hukommelse og følelser) og den sub-ventrikulære zone af den laterale ventrikelhvor nye neuroner genereres og derefter migrerer gennem til den olfaktoriske pære (et område involveret i behandling af lugtesansen). Selvom dannelsen af ​​nye neuroner på denne måde ikke anses for at være et eksempel på neuroplasticitet, kan det bidrage til den måde, hjernen genopretter fra skader.

Vokser derefter beskæring

Efterhånden som hjernen vokser, modnes individuelle neuroner først ved at sende flere grene (axoner, der transmitterer information fra neuronen, og dendritter, der modtager information) og derefter ved at øge antallet af synaptiske kontakter med specifikke forbindelser.

Hvorfor får ikke alle fuld bedring efter et slagtilfælde? www.shutterstock.com

Ved fødslen har hver spædbarnsneuron i hjernebarken omkring 2,500 synapser. Ved to eller tre år gamle stiger antallet af synapser pr. Neuron til ca. 15,000, når spædbarnet udforsker sin verden og lærer nye færdigheder - en proces kaldet synaptogenese. Men ved voksenalderen antallet af synapser halveres, såkaldt synaptisk beskæring.

Det kan diskuteres, om hjernen bevarer evnen til at øge synaptogenesen, men det kunne forklare, hvorfor aggressiv behandling efter et slagtilfælde kan synes at vende skaden forårsaget af manglende blodforsyning til et område af hjernen ved at styrke funktionen af ​​ubeskadigede forbindelser.

Smede nye stier

Vi har fortsat evnen til at lære nye aktiviteter, færdigheder eller sprog, selv i alderdommen. Denne bevarede evne kræver, at hjernen har en mekanisme til rådighed til at huske, så viden bevares over tid til fremtidig tilbagekaldelse. Dette er et andet eksempel på neuroplasticitet og involverer sandsynligvis strukturelle og biokemiske ændringer på niveauet af synaps.

Forstærkning eller gentagne aktiviteter vil i sidste ende få den voksne hjerne til at huske den nye aktivitet. Med den samme mekanisme vil det berigede og stimulerende miljø, der tilbydes den beskadigede hjerne, i sidste ende føre til bedring. Så hvis hjernen er så plastisk, hvorfor genopretter ikke alle, der har et slagtilfælde, fuld funktion? Svaret er, at det afhænger af din alder (yngre hjerner har en bedre chance for at komme sig), størrelsen på det beskadigede område og, vigtigere, de behandlinger, der tilbydes under rehabilitering.

Om forfatteren

Duncan Banks, lektor i biomedicinsk videnskab, Det åbne universitet

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede Bøger:

Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af ​​traumer

af Bessel van der Kolk

Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.

Klik for mere info eller for at bestille

Breath: The New Science of a Lost Art

af James Nestor

Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.

Klik for mere info eller for at bestille

Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning

af Steven R. Gundry

Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring

af Joel Greene

Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.

Klik for mere info eller for at bestille

Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste

af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille