Jak działa i wygląda mózg?
Aby mówić o tym, czym jest neuroplastyczność, trzeba sobie najpierw odpowiedzieć na bazowe pytanie - "Czym jest mózg?".
Mózg jest jednym z naszych najważniejszych narządów: steruje wszystkimi obwodami, układami i narządami, nie da się go przeszczepić ani wymienić, a każdy ubytek w jego obszarze generuje ubytek w funkcjonowaniu jednostki.
Podstawowym ogniwem, które tworzy mózg, jest neuron. Neuron to rodzaj komórki, która cechuje się przewodnictwem elektrycznym, co, jak za chwilę wyjaśnimy, jest jedną z jego kluczowych i wyróżniających cech na tle innych komórek. Zawiera w sobie wszystkie potrzebne organella, które występują u innych typów komórek, np. w komórkach skóry, jednakże cechą, która wydaje się najistotniejsza w jego budowie wewnętrznej, jest obecność ziarnistości Nissla: gęsto pokrytych rybosomami struktur, które odzwierciedlają zdolność neuronów do utrzymywania szybkiego tempa syntezy białek. Neurony zbudowane są z ciała komórki, gdzie znajduje się jądro i wszystkie organella, a także specyficznych wypustek: kilku, kilkunastu krótkich dendrytów i jednego długiego aksonu. Dendryty otrzymują informację i "wpuszczają ją" do ciała komórki, aksony natomiast przekazują informację dalej, do kolejnych komórek.Reklama
Neurony otoczone są tkanką glejową - specyficznym rodzajem tkanki, która wzmacnia i chroni neurony, umożliwia szybsze przekazywanie impulsów elektrycznych przez wypustki (dendryty i aksony) i izoluje od siebie komórki. Każdy neuron na zakończeniach aksonów i dendrytów posiada tzw. synapsy. Synapsy to połączenia międzykomórkowe, w których impuls elektryczny, biegnący od komórki, zamieniany jest na informację chemiczną, w postaci neuroprzekaźników. W szczelinach synaptycznych, występujących między aksonem jednej komórki i dendrytem drugiej, informacja, przekazywana dzięki impulsu elektrycznego, zmieniana jest w biochemiczny komunikat, który druga komórka odczytuje i zmienia w następny impuls elektryczny.
W mózgu ciała komórek neuronalnych tworzą tzw. istotę szarą, a ich wypustki - istotę białą. Skupiska neuronów łączą się w poszczególne struktury mózgu, np. ciało migdałowate, jądro półleżące itd., które z kolei łączą się w szlaki, np. szlak dopaminergiczny. Poszczególne szlaki współpracują ze sobą, tworząc połączenia funkcjonalne, np. układ kognitywny, układ nagrody. Ponadto w mózgu wyróżnia się, według jednego z podziałów anatomicznych, różne struktury, pochodzące z różnych etapów ewolucji, np. kresomózgowie, móżdżek, korę mózgową.
Neuroplastyczność mózgu - co to takiego?
Neuroplastyczność to zdolność mózgu do przebudowy struktury oraz zmiany funkcji komórek nerwowych i ich połączeń, w odpowiedzi na nowe doświadczenia, naukę lub traumę. Jest ona potwierdzonym zjawiskiem, zachodzącym ze zmiennym nasileniem u różnych ludzi. To, co od początku odkrycia struktury mózgu wydawało się stałe i niezmienne, okazało się plastyczną tkanką, w której możemy "rzeźbić" przez swoje doświadczenia.
Przesłanki, iż mózg dorosłych może być równie plastyczny co mózg dzieci, nie istniały do końca XIX wieku. Santiago Ramón y Cajal, zwany powszechnie "ojcem neuronauki", użył terminu "neuronal plasticity" ("plastyczność neuronalna") do opisu niepatologicznych zmian w strukturze mózgów osób dorosłych ok. 1900 roku, a po raz pierwszy terminu "neuroplastyczność" użył w swojej publikacji Polak, Jerzy Konorski, w 1948 roku.
Pierwszych dowodów na neuroplastyczność mózgów u dorosłych osobników, niebędących ludźmi, dostarczyły badania Marion Diamond. W 1964 roku zbadała mózgi dorosłych szczurów przebywających w różnych środowiskach i dowiodła, iż w zależności od tego, o ile bardziej bogate w substancje odżywcze jest to środowisko, o tyle grubsza staje się kora mózgowa.
Także po połowie XX wieku, w roku 1969, Geoffrey Raisman udowodnił empirycznie, przedstawiając zdjęcia z mikroskopu elektronowego, iż uszkodzenie struktury hipokampu u dorosłych ludzi prowadzi do powstawania nowych połączeń w jego obrębie, co dowodziło funkcjonalnej neuroplastyczności u ludzi. Począwszy od tego lawinowo przyspieszyły badania nad neuroplastycznością ludzi i innych zwierząt wyższych, co skutkowało udowodnieniem istnienia trzech procesów kształtujących mózgi ludzi nie tylko w dzieciństwie, ale także w dorosłości.
Mechanizmy neuroplastyczności
Neuroplastyczność opiera się na trzech podstawowych mechanizmach, z których każdy wnosi inny aspekt w rozwój dojrzałych mózgów. Pierwszym z nich jest neurogeneza, czyli powstawanie zupełnie nowych komórek nerwowych. Neurogeneza u ludzi zachodzi najintensywniej w czasie życia płodowego, w związku z tworzeniem się układu nerwowego od podstaw. Dowody na neurogenezę u dorosłych ludzi są dość niespójne, w związku z ograniczeniami w badaniach ludzkich mózgów. Wstępnie wskazuje się na możliwość tworzenia się zupełnie nowych komórek nerwowych w hipokampie i w obszarze w pobliżu światła komór mózgu. Niektóre dowody wskazują również na tworzenie się nowych neuronów w opuszce węchowej.
Kolejnym mechanizmem, którym operuje neuroplastyczność, jest plastyczność synaptyczna polegająca na wzmacnianiu i osłabianiu połączeń synaptycznych w mózgu. Jest to najlepiej poznany i udokumentowany rodzaj neuroplastyczności u ludzi. Plastyczność synaptyczna występuje z największą intensywnością u dzieci, jednak udokumentowano także jej znaczące przykłady u dorosłych. Mechanizm wzmacniania i wygaszania połączeń synaptycznych związany jest bezpośrednio ze zdolnością neuronów do modulowania sygnałów przechodzących z komórki do komórki, zarówno na poziomie "elektrycznym", jak i "chemicznym" dla przetwarzanej informacji. Na tym mechanizmie opiera się w większości proces nauki i powtarzania: eksperymenty na londyńskich taksówkarzach potwierdzają, iż im dłużej jeżdżą oni zawodowo, tym lepiej znają mapę londyńskich ulic, a ich istota szara jest gęstsza niż u zupełnie "świeżych" pracowników taksówek. Podobnie nauka żonglowania zwiększa gęstość istoty szarej w obrębie tzw. kory wzrokowej. Wszystko to opiera się na zasadzie "powtarzanie wzmacnia przekaz".
Ostatnim z trzech mechanizmów, na którym polega neuroplastyczność, jest synaptogeneza. Jest to zdolność do tworzenia zupełnie nowych połączeń synaptycznych przez wytwarzanie nowych dendrytów. Zjawisko to odpowiada za powstawanie nowych dróg przepływu informacji i zostało udowodnione u zwierząt. Póki co, u ludzi jedynie podejrzewamy jego istnienie, a to związane jest, po raz kolejny, z ograniczeniami w badaniach ludzkich mózgów.
Dlaczego warto i jak wzmagać neuroplastyczność?
Neuroplastyczność sprzyja rozwojowi mózgu i utrzymaniu komórek nerwowych, co chroni przed degeneracją mózgu, a co za tym idzie - może chronić przed demencją, łagodzić efekty choroby Alzheimera i innych chorób neurodegeneracyjnych. Neuroplastyczność rozwija nie tylko konkretne umiejętności, ale także konkretne obszary mózgu, dając nam szansę na łatwiejsze funkcjonowanie na co dzień, np. dzięki rozwojowi ośrodka słuchu, rozumienia mowy, wzroku czy równowagi.
Najprostszym sposobem na utrzymywanie wysokiej neuroplastyczności jest nauka w życiu dorosłym. Zapamiętywanie rzeczy, nauka nowych (np. języków obcych, programowania), artystyczne wyrażanie siebie (np. malarstwo, muzyka), nauka dyscypliny sportowej (np. biegania, rolek, fitness) - to wszystko rozwinie nowe i wzmocni istniejące połączenia neuronalne w mózgu. W zależności od tego, ile nowych zainteresowań będziemy pielęgnować, tym więcej obszarów mózgu będzie się rozwijać i tym lepiej oraz "łatwiej" będziemy się starzeć. A należy pamiętać, iż starzejemy się od pierwszej minuty po przyjściu na świat.
Czy neuroplastyczność jest ograniczona?
Ograniczenia dla neuroplastyczności nie istnieją. Rozliczne przykłady dowodzą, iż im więcej rzeczy człowiek nauczy się w życiu dorosłym, tym łatwiej mu się żyje: nie tylko pod względem rozlicznych hobby, które posiada, ale także umiejętności, które ułatwiają mu funkcjonowanie. Mózg w ciągłej przebudowie i rozwoju to jedna z najlepszych rzeczy, jaką możemy sobie sami sprezentować. Być może nie powinniśmy oczekiwać od stulatka skoków ze spadochronem, ale historia zna również i takie przypadki. Nawet, gdyby miał to być jedynie kurs hiszpańskiego online - warto się zapisać. Kto wie, jakie jeszcze nowe umiejętności możemy w sobie rozwinąć i jak bardzo wzmocnią nasze funkcjonowanie w dorosłym życiu. Nawet, kiedy nie zdajemy sobie choćby z tego sprawy, nauka zawsze rozwija mózg.
Źródła:
Costandi M., Mózg. 50 idei, które powinieneś znać. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2022.
Ciccarelli S. K., White J. N., Psychologia, Dom Wydawniczy Rebis, Poznań, 2023.
www.patomorfologiacmuj.pl/sites/default/files/7G.%20Wykład%207%20Plastyczność%20synaptyczna%20-%20mechanizmy%20i%20funkcja.pdf
CZYTAJ TAKŻE:
