Plastyczność neuronalna

Plik plastyczność neuronalna obejmuje różne procesy przebudowy komórek nerwowych, które są niezbędnym warunkiem uczenia się. Rekonstrukcja synaps i połączeń synaps będzie trwała do końca życia i następować będzie w zależności od zastosowania poszczególnych struktur. W chorobach neurodegeneracyjnych mózg traci plastyczność neuronalną.

Co to jest plastyczność neuronowa?

Tkanka komórek nerwowych ma określoną strukturę. Struktura ta nazywana jest strukturą neuronową i podlega ciągłym procesom restrukturyzacji. Rozwój mózgu kończy się we wczesnym dzieciństwie, ale tkanka nerwowa nie osiągnęła jeszcze swojej ostatecznej struktury. W każdym razie ostateczna struktura mózgu nigdy nie istnieje. Szczególnie mózg charakteryzuje się wysoką zdolnością uczenia się.

Ta zdolność uczenia się jest w dużej mierze spowodowana zdolnością i gotowością tkanki nerwowej do przebudowy. Procesy przebudowy są również znane jako plastyczność neuronalna i mogą wpływać na pojedynczą komórkę nerwową, jak również na całe obszary mózgu. Restrukturyzacja w sensie plastyczności neuronalnej zachodzi w zależności od konkretnego zastosowania określonych komórek nerwowych.

Poszczególne obszary plastyczności neuronów to plastyczność wewnętrzna i synaptyczna. W kontekście plastyczności wewnętrznej komórki nerwowe mogą dostosować swoją wrażliwość do sygnałów z sąsiednich komórek nerwowych. Z drugiej strony plastyczność synaptyczna dotyczy połączeń między poszczególnymi komórkami nerwowymi. Neurony (komórki nerwowe) tworzą ze sobą sieć indywidualnych połączeń. Połączenie w pamięci odpowiada na przykład zawartości pamięci. Dzięki plastyczności synaptycznej bezużyteczne połączenia mogą zostać ponownie zerwane i mogą powstać nowe połączenia synaps.

Funkcja i zadanie

Centralny układ nerwowy jest jednym z najbardziej złożonych obszarów w całym ciele. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu panowało założenie, że struktura neuronalna mózgu jest od urodzenia statyczna i zakończyła swój rozwój. Oznaczałoby to, że mózg nie zmienia się dalej aż do śmierci. Jednak na podstawie badań neuroanatomia i neurologia odkryły złożone procesy uczenia się mózgu, które znacząco zmieniają struktury komórek nerwowych i trwają przez całe życie.

Natychmiast po urodzeniu niemowlęta mają 100 miliardów pojedynczych komórek nerwowych. Zdrowy dorosły nie ma o wiele więcej pojedynczych komórek. Jednak neurony niemowlęcia są nadal małe i mają niewiele połączeń. Po urodzeniu rozpoczyna się różnicowanie i dojrzewanie poszczególnych komórek. Dopiero w tym momencie powstają pierwsze połączenia synaptyczne między komórkami nerwowymi.

Plastyczność neuronalna odpowiada nieustannym procesom łączenia i zrywania połączeń. Intensywność tych procesów przebudowy zależy od wieku. Na przykład wiele obszarów mózgu zwalnia wraz z wiekiem. Podstawowa zdolność do odbudowy pozostaje jednak do śmierci.

Plastyczność neuronalna jest podstawowym warunkiem wszelkiego rodzaju procesów uczenia się, a także przyczynia się do wydajności pamięci. Droga życiowa jednostki decyduje o tym, które obszary mózgu są szczególnie obciążone. W tych obszarach połączenia synaptyczne są wówczas najbardziej rozległe. Mózg muzyka wykazuje silne połączenia w innych obszarach niż mózg lekarza.

Pamięć i wiedzę należy również rozumieć jako połączenia synaptyczne. W zależności od tego, jak często te połączenia są używane, następuje odbudowa układu nerwowego. Synaptyczne powiązania między pamięcią a wiedzą są bardziej prawdopodobne, że zostaną zachowane, na przykład, jeśli odpowiednie myśli lub wspomnienia są często przywoływane do świadomości. Mózg działa wydajniej i utrzymuje tylko połączenia, które jak wykazało doświadczenie, są potrzebne. Rzadziej używane połączenia ustępują i ustępują nowym połączeniom o większym znaczeniu.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby i dolegliwości

Plastyczność neuronów nie ma nic wspólnego ze zdolnością do regeneracji. Tkanka nerwowa ośrodkowego układu nerwowego jest wysoce wyspecjalizowana. Im bardziej wyspecjalizowane typy tkanek, tym mniej regeneracyjne. Z tego powodu mózg może znacznie gorzej regenerować się po urazach niż na przykład skóra i tkanki podczas gojenia się ran.

W dzieciństwie urazy mózgu można kompensować znacznie lepiej niż po zakończeniu fazy rozwojowej. Jeśli tkanka nerwowa w mózgu obumrze z powodu niedostatecznego dopływu tlenu, urazu lub zapalenia, tej tkanki nerwowej nie można już zastąpić. Jednak w pewnych okolicznościach mózg może ponownie się uczyć i skompensować deficyty spowodowane urazem. Na przykład u pacjentów po udarze zaobserwowano, że w pełni funkcjonalne komórki nerwowe w bezpośrednim sąsiedztwie martwych przejmują zadania uszkodzonych obszarów mózgu. To założenie funkcji z innych obszarów mózgu wymaga przede wszystkim ukierunkowanego treningu. Ze względu na te relacje osoby z zaburzeniami chodzenia były ponownie udokumentowane na przykład po udarze.

Fakt, że takie sukcesy zostały zaobserwowane, ma w najszerszym sensie związek z neuronalną plastycznością mózgu. Martwa tkanka nerwowa nie ma już plastyczności neuronalnej i nie może jej odzyskać. Niemniej jednak plastyczność neuronalna w nienaruszonych obszarach mózgu zostaje zachowana.

Utratę plastyczności neuronalnej można zaobserwować szczególnie u pacjentów z degeneracyjnymi chorobami mózgu. W tych chorobach mózgu komórki nerwowe w mózgu ulegają rozpadowi kawałek po kawałku. Taka degradacja nieuchronnie idzie w parze z utratą plastyczności neuronalnej, a więc także z utratą zdolności uczenia się.

Oprócz choroby Alzheimera, choroby Huntigtona i Parkinsona należą do najbardziej znanych chorób mózgu o konsekwencjach zwyrodnieniowych. W przeciwieństwie do pacjentów po udarze, przeniesienie poszczególnych funkcji do sąsiednich obszarów mózgu w związku z chorobami neurodegeneracyjnymi nie jest łatwe.