Beyin Plastisitesi Nedir?

serebral plastisite, nöroplastisite veya nöronal plastisite sinir sisteminin duyusal deneyime, yeni bilginin girişine, gelişim sürecine ve hatta hasar veya işlev bozukluğuna tepki olarak sinir bağlantılarını uyarlama ve yeniden yapılandırma potansiyelidir..

Bireyin yaşamı boyunca beyindeki kalıcı değişimi anlatır. Araştırma, beynin birçok yönünün yetişkinlikte bile değiştirilebileceğini (“plastik” olduklarını) gösterdiğinde, 20. yüzyılın ikinci yarısında popülerlik kazandı..

Bu kavram, beynin çocuklukta kritik bir dönemde geliştirdiği ve daha sonra nispeten değişmeden kaldığı önceki bilimsel fikir birliği ile çelişir..

Nöroplastisite, sinir sisteminin (SN) kendine özgü bir özelliği olarak tanımlanabilir. Yaşamımız boyunca onu çocuk olarak tutarız ve bize sinir sistemimizin hem fonksiyonlarını hem de yapısını değiştirme ve uyarlama yeteneği sunar (Pascual-Leone et al., 2011).

Bilimsel kanıtlar beynimizin değişmez kalacağını, deneyimlerin ve öğrenmenin değişen çevresel taleplere hızlı ve verimli bir şekilde uyum sağladığımızı ikna edici bir şekilde göstermiştir..

Her duyusal deneyim, motor aktivite, dernek, ödül, eylem planı sonucu beynimiz sürekli değişiyor (Pascual-Leone ve diğerleri, 2011).

Serebral plastisitenin özellikleri ve tanımı

Normalde, serebral plastisite genellikle bebek aşamasında gerçekleşen öğrenmeyle ilişkilidir (Garcés-Vieira ve Suárez-Escudero, 2014). Geleneksel olarak yetişkinliğe ulaştığında, nöronal yapımızın adaptasyon ve modifikasyon olanaklarının olmadığı düşünülüyordu..

Mevcut kanıtlar, beyin yapımızın hem çocukluk, hem ergenlik hem de yetişkinlik döneminde ve hatta ciddi beyin yaralanmalarında bile çeşitli koşullara uyum sağlayabildiğini göstermektedir (Garcés-Vieira ve Suárez-Escudero, 2014).

Ramón y Cajalplastiklik kavramını öğrenme ve hafızanın fiziksel temeli olarak öneren ilk kişidir (Morgado, 2005). Histolojik hazırlıkların gözlemine dayanarak öğrenmenin yapısal değişiklikler ürettiğini, bu değişikliklerin yeni hatıraların oluşması için kesinlikle gerekli olduğunu belirtti (Mayford ve ark., 2012)..

Öte yandan, Donald Hebb beynimizin yapısal bağlantılarını değiştirmemize izin veren mekanizma olarak birleştirici plastiklik kavramını gösterdi (Morgado, 2005). Kandel, Aplysia ile yaptığı çalışmalarla, benzer sonuçlara ulaştı, çünkü bu omurgasızda yeni öğrenmeler yapıldığında, dikenlerin oluşumu, stabilizasyonu ve yok edilmesi gibi yapısal değişikliklerin de gerçekleştiğini gözlemledi..

Buna ek olarak, William James, plastiklik kavramının şu tanımını teklif etti: "bir etkiye yol açacak kadar zayıf, fakat aynı anda üretemeyecek kadar güçlü bir yapıya sahip".

Plastisite, beyin devrelerinin kurulması ve sürdürülmesi için esastır. Birey için faydalı bir mekanizma olabilir, çünkü yeni beceriler edinmemize veya bir yaralanma sonrası uyum sağlamamıza izin verir, fakat aynı zamanda çok çeşitli belirtilere yol açan patolojik bir mekanizma haline gelebilir..

Bu nedenle, plastik mekanizmaların normal işleyişi, genetik bir mutasyon veya zararlı bir çevresel olayın tezahürlerini ağırlaştırabilir ve plastik mekanizmaların eksik gelişmesi de anormal tezahürleri indükleyebilir (Pascual-Leone vd., 2011). .

Plastisitede bir eksiklik, beynin çevresel taleplere uyum sağlayamadığı anlamına gelir. Öte yandan, eğer beyin çok plastikse, yapısal bağlantılar kararsız olabilir ve biliş ve davranış için gerekli olan işlevsel sistemler tehlikeye girebilir (Pascual-Leone vd., 2011)..

Plastik mekanizmalarda anormal işlemlerin meydana gelmesine rağmen, beyin birbirine çok bağlı bir yapıdır. Bu nedenle, plastiklik sinir sistemimizin çoklu seviyelerinde aracılık eder, mikro devrelerden büyük ağlara kadar. En odaklanmış ve yerel değişiklikler devre seviyesinde telafi edilebilir ve bu da davranışlarda önemli bir bozulma olmasını önler (Pascual-Leone ve ark., 2011).

Son zamanlarda yapılan çalışmalar, öğrenme ve hafıza işlemlerinin kazanım, stabilizasyon ya da kayıp işlemleri yoluyla sinaptik bağlantılarda değişikliklere yol açtığını ve bu plastik işlemlerin önemini düşündürdüğünü göstermiştir (Caroni ve ark., 2012)..

Mikroskopla yapılan ilk çalışmalar, sinaptik plastisitenin dendritik boyut ve şekilde değişikliklere yol açabileceğini ortaya koydu (Mayford ve ark., 2012). Motor becerilerin öğrenilmesi durumunda, belirli hücresel ve moleküler mekanizmaların bir sonucu olarak, belirli nöronal popülasyonların dendritik dikenlerinin büyümesi görülebilir (Caroni ve diğerleri, 2012). (Mayford ve diğerleri, 2012).

Değişikliklerin yerel düzeyde gerçekleştiği, belirli bölgelerin dendritik dikenlerinin sayısında artış veya azalmalar sağlayabildiği doğru olsa da, bu değişiklikler, beyin, artan ve azalan veren küresel bir şekilde davranan bir sistem olduğundan küresel seviyeyi etkiler. yerel kısımlarda.

Yaşam boyunca plastik değişimler (gelişme)

Daha önce de belirttiğimiz gibi, serebral plastisite süreci yaşam boyunca önemli bir rol oynar, ancak daha gerekli olduğu dönemler vardır..

Çocuklukta beyin, büyük tecrübe ve yeni bilgi akışına bağlı olarak oldukça değişken bir durumdadır. Çocuklarda serebral plastisite maksimumdur, bu da yeni öğrenme ve hatıraların bilişsel-davranışsal repertuarlarına dahil edilmesini sağlar..

Bu plastik mekanizmalar, birey büyüdükçe aşağıya doğru bir eğilim gösterir, yani yaş ile bu sürecin büyüklüğünün azaltılması arasında bir ilişki vardır (Pascual-Leone ve ark., 2011)..

Bu genel eğilime rağmen, her insan farklı bir yörünge gösterir. İçsel genetik faktörlere ve maruz kaldığımız spesifik çevresel etkilere bağlı olarak, her birey serebral plastisitenin işleyişine özgü bir eğim sunacaktır (Pascual-Leone ve ark., 2011).

Muhtemelen farklılıklara katkıda bulunabileceğini düşünecek önemli faktörler arasında, genetik ve epigenetik mekanizmalar (örneğin, polimorfizmler, gen ifadesi), hormonal faktörler (örneğin, cinsiyet, adet döngüsü), morbidite (örneğin, diyabet) vardır. , kanser veya enfeksiyonlar) ve yaşam deneyimleri (örneğin, travmatik beyin hasarı, toksinlere maruz kalma, stres, uykusuzluk, madde kötüye kullanımı, bilişsel rezerv, zayıf beslenme, yerleşik yaşam tarzı, vb.) (Pascual-Leone ve arkadaşları, 2011).

Fonksiyonel ve yapısal manyetik rezonans görüntüleme, pozitron emisyon tomografi ve diğer nörogörüntüleme tekniklerini kullanan farklı çalışmalar, plastisitenin yaşam boyunca değişime uğradığı iddiasına kanıt sağlamıştır..

Örneğin, kesitsel çalışmalar, bölgesel kortikal inceltme, subkortikal hacim azalması ve ventriküler dilatasyonu içeren yaş ve serebral morfometrik değişiklikler arasındaki ilişkiyi tutarlı bir şekilde tanımlamıştır (Pascual-Leone ve ark., 2011)..

Öte yandan, bilişsel görevlerin performansında yaşlanma ile ilgili değişiklikler, bu bilişsel görevlerden kaynaklanan sinirsel aktivasyondaki değişiklikler vardır..

İnsanlarda normal yaşlanmanın, işlem hızı, çalışma hafızası, epizodik hafıza, dikkat kontrolü, engelleyici kontrol ve yürütme işlevi gibi bilişsel performanstaki düşüşlerle ilişkili olduğu yaygın olarak bilinmektedir (Pascual-Leone ve ark., 2011).

Bununla birlikte, buna rağmen, plastik mekanizmalar evrimsel bir aşamada çalışmaya devam eder. Bilişsel rezervin inşası, bilişsel fonksiyonun yaşlılıkta korunmasına veya minimal olarak değiştirilmesine izin verir ve bilişsel bozulma belirtileri ve semptomları kendilerini göstermeden önce daha fazla miktarda nöropatolojik hasarı destekleyebilir (Pascual-Leone et al.,, 2011).

Plastisite ve beyin hasarı

Travmatik beyin hasarı gibi kazanılmış beyin hasarı veya diyabet, depresyon veya kanser gibi bazı sistemik hastalıklar plastisite kapasitesini etkileyebilir (Pascual-Leone ve ark., 2011).

Bir yaralanma veya beyin hasarı geçirdiğimizde beynimiz, bu beyin plastisitesinin temelinde olmak üzere, farklı telafi edici mekanizmaların uygulanmasıyla ortaya çıkan açıkları telafi etmeye çalışır..

Sinir sistemimizin iç bağlantısı, organizasyonu ve yapısı, büyük ölçüde bir yaralanmadan sonra iyileşmemizi sağlar. Farklı yazarlar, sinir sisteminin, hasar görmüş olana homolog olan bir alanın işlevini üstlenme kapasitesine sahip olmasına izin veren bir dizi işlemden geçtiğini ileri sürmüştür. Bu, beyin bağlantılarını oluşturan geniş dağıtılmış ağ sayesinde mümkündür (Dancause ve Nudo, 2011).

Hayvanlarda derin beyin stimülasyonunu kullanan çalışmalar, hem yaralı yarımkürenin alanlarında hem de bozulmamış yarımkürenin alanlarında meydana gelen nöronal yeniden yapılanmanın, özellikle lezyonun motor alanlarına atıfta bulunduğu durumlarda iyileşme için gerekli olduğunu göstermiştir ( Dancause ve Nudo, 2011).

Bununla birlikte, son kanıtlar, başlangıçta adaptif veya faydalı olan edinilmiş bir lezyondan sonra fonksiyonel bağlantının yeniden düzenlendiğini ve serebral plastisite mekanizmalarında yaşa bağlı değişiklikler için telafi edici adaptasyonları sınırlayabildiğini göstermektedir. (Pascual-Leone ve diğerleri, 2011).

Aslında, plastik değişiklikler korteksi, özellikle rehabilitasyon eğitimi bağlamında birincil işlevini yerine getirecek şekilde yeniden düzenleme yeteneğini zayıflatabilir.

Örneğin, görme engelli bireyler durumunda, görsel tipte duyusal girdilerin yokluğunun bir sonucu olarak oksipital alanda meydana gelen kortikal yeniden düzenleme, yetkin kişilerin parmaklarının ucunda hayalet dokunma duyumları verebilir. Braille Tapınağı (Merabet & Pascual-Leone, 2010).

Değişiklik mekanizmaları

Beyin plastisitesi, genetik tarafından güçlü bir şekilde belirlenen bir mekanizma olmasına rağmen, çevresel faktörler, bu etkinlik ve işlevsellikteki bireysel farklılıklara kararlı bir şekilde katkıda bulunacaktır..

Resmi ve gayri resmi eğitim deneyimleri, sosyal ve aile etkileşimleri, kültürel geçmiş, diyet, hormonal faktörler, farklı patolojiler, madde bağımlılığı, stres veya düzenli egzersiz gibi zararlı etkenlere maruz kalma, Bilimsel kanıtların bu adaptasyon mekanizmasının modülatörleri olduğunu vurguladığı bazı faktörler (Pascual-Leone ve ark., 2011).

Aslında, her bir bireyin sosyal ortamının kalitesi, sinir sisteminin gelişmesi ve aktivitesi üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir, ayrıca çeşitli fizyolojik ve davranışsal tepkiler üzerine etkileri vardır..

Eğer öyleyse, işlevsiz ortamlarda yaşayan insanlarda beyin plastisitesindeki değişiklikler, koruma ve desteği olan kişilerdeki değişikliklerden farklı olabilir (Pascual-Leone ve diğerleri, 2011)..

Eğitim, iş karmaşıklığı, sosyal ağ ve aktiviteler de dahil olmak üzere yaşam tarzı faktörleri daha büyük bir bilişsel rezerv kapasitesi oluşturulmasına katkıda bulunacak, bu durum karşısında bizi etkin bir şekilde koruyacak "bir yedek depo" oluşturmamıza yardımcı olacak yaralanma.

Buna bir örnek, Alzheimer hastalığından muzdarip olanlar da dahil olmak üzere geniş bir eğitim almış kişilerin, çılgın sürecin klinik tezahürü riskini daha düşük olabileceği gerçeğidir..

Bu kanıt, daha yüksek bir bilişsel rezerv kapasitesinin konumu sayesinde, etkili bir telafi nedeniyle semptomların ortaya çıkışının geciktiğini göstermektedir (Pascual-Leone ve ark., 2011)..

Öte yandan, günlük yaşamla ilgili bu faktörlere ek olarak, bilişsel plastisiteyi deneysel seviyede değiştirmek için çeşitli girişimlerde bulunulmuştur..

Son yıllarda, beyin hasarı çeken bireylerin iyileşmesinin subakut aşamasında plastisiteyi arttırmaya yönelik yaklaşımlar geliştirilmiştir. Örneğin, perifarktüs bölgesinde orosal ve öğrenme seviyesini arttırmak için ilaçların kullanımı, dendritik ağaçlandırma, anatomik plastisite veya fonksiyon restorasyonları (Dancause ve Nudo, 2011).

Ek olarak, yakın zamanda araştırılan başka bir teknik, beynin belirli alanlarının aktivitesini artırmak veya azaltmak için kortikal stimülasyondur. Stimülasyon kullanımı, birkaç yan etki ile iyileşmeyi teşvik etmeyi amaçlayan potansiyel avantajlara sahiptir.

sonuçlar

Serebral plastisitenin nörofizyolojik mekanizmalarının etkin bir şekilde çalışması, hem sağlıklı deneklerde bebeklikten erişkinliğe hem de yaşlanmaya kadar hem sağlıklı bireylerde hem de bazı patolojilerde yaşlanmada yaşam boyu önemli bir rol oynar (Pascual-Leone ve ark. ., 2011). 

Eyleminiz, yaşamımız boyunca yeni öğrenmeler ve bilgiler edinmemize olanak sağlayacak.

referanslar

1. Cáceres-Vieira, M., ve Suárez-Escudero, J. (2014). Nöroplastisite: biyokimyasal ve nörofizyolojik yönler. Rev CES Med, 28(1), 119-132.
2. Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Öğrenmede yapısal esneklik: düzenleme ve işlevler. Doğa, 13, 478-490.
3. Dancause, N., ve Nudo, R. (2011). Yaralanma sonrası iyileşmeyi artırmak için plastikliği şekillendirme. Prog Brain Res., 292, 279-295.
4. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., ve Kandel, E. R. (s.f.). Sinapslar ve Bellek Depolama.
5. Merabet, L.B., & Pascual-Leone, A. (2010). Duyusal kaybın ardından sinirsel yeniden yapılanma: değişim fırsatı. Doğa, 11, 44.52.
6. Morgado, L. (2005). Öğrenme ve hafızanın psikobiyolojisi: temeller ve son gelişmeler. Rev Neurol, 40(5), 258-297.
7. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., ... Rotenberg, A. (2011). TMS-EEG ve TMS-fMRI ile Sağlık ve Hastalık Yaşında Beyin Kortikal Plastisite ve Ağ Dinamiklerini Belirleme. Beyin Topogr.(24), 302-315.