Mis määrab inimese aju plastilisuse. Aju plastilisus

Need, kes ei suuda oma mõtlemist muuta, ei saa midagi muuta.

George Bernard Shaw, iiri näitekirjanik ja romaanikirjanik, Nobeli kirjandusauhinna laureaat

Miski maailmas ei seisa paigal ja me peame sellega kohanema. Iga aastaga toimuvad muutused üha kiiremini, mistõttu on praegu meie jaoks eriti oluline paindlik mõtlemine ja aju plastilisuse arendamine.

Aju plastilisus ehk neuroplastilisus on aju võime moodustada uusi närviühendusi. Just tema võimaldab neuronitel – meie aju moodustavatel närvirakkudel – kohandada oma tööd vastuseks keskkonnamuutustele ja nendega kohaneda.

Norman Doidge, psühhiaater ja psühhoanalüütik, oma raamatus Brain Plasticity. Hämmastavaid fakte sellest, kuidas mõtted võivad muuta meie aju struktuuri ja talitlust” räägib inimestest, kelle ajul on õnnestunud taastuda rasketest häiretest, näiteks pärast insulti. Autor tõestab, et see organ võib muutuda, ümber korraldada ja moodustada uusi närviühendusi kogu elu jooksul ja mitte ainult lapsepõlves, nagu teadus on varem väitnud.

Igas vanuses saab inimene ajutegevust parandada või seda samal tasemel hoida. Ka vanaduse lähenedes suudab aju oma struktuuri ja tööd muuta vaid tänu inimese mõtetele ja tegudele. Selleks on vaja arendada oma mõtlemise paindlikkust.

Mõtlemise paindlikkus ehk kognitiivne paindlikkus on inimaju võime ületada ebatavalistes tingimustes harjumuspäraseid reaktsioone ja mõttemustreid ning luua uusi.

See tähendab, et võime kohaneda uute olukordadega, jagada keerulised ülesanded väikesteks tükkideks, improviseerida ja rakendada erinevaid strateegiaid sõltuvalt tema ees seisvatest eesmärkidest. See aju omadus võimaldab teil lülituda ja mõelda millegi üle erinevatest vaatenurkadest.

Miks on oluline omada paindlikku mõtteviisi?

Inimesele on omane pürgida püsivuse poole. Muutused on hirmutavad, sest sunnivad sind lahkuma. Kuid suhtumine muutustega mitte leppida ja võimetus nendega kohaneda takistab meil oma elu korraldamast.

Pöörake tähelepanu vanematele inimestele. Miks nad nii innukad kõikjal oma korda kehtestavad? Norman Doidge väidab, et vananev inimene kaotab järk-järgult võime muutuda, tema mõtlemise ja välismaailma vahel tekib lahknevus. Märkamatult hakkab ta sekkuma igasse pisiasjasse ja püüab seda sobitada tuttavate standarditega.

Just aju plastilisus annab meile võime ületada need vaimsed barjäärid, mis ei lase meil asjade väljakujunenud korrast kaugemale minna.

Mida rohkem te elu jooksul oma meelt arendate, seda väiksem on Alzheimeri tõve ja dementsuse oht. Kuid mõtlemise paindlikkuse puudumine ei mõjuta meid mitte ainult vanusega. Kui me peatume, ei tunne me enam elu täiust. Meie aju hakkab ilma jõulise tegevuseta igavlema ja piirdub otsuste tegemisel ainult selles fikseeritud seadistustega. Alguses tundub meile, et kasvamiseks pole ruumi ja siis saame selles kindlad.

Soov uute asjade järele on üks iseloomuomadusi, mis võimaldab teil jääda terveks ja õnnelikuks ning aidata vananedes kaasa isiklikule kasvule.

Robert Cloninger, psühhiaater

Mis eristab paindliku mõtlemisega inimesi

Paindliku meelega inimene mõtleb pidevalt ümber võimalusi probleemi lahendamiseks ning leiab uusi, et ülesandega paremini, lihtsamalt ja kiiremini toime tulla.

Paljud edukad inimesed, keda me imetleme, on saanud selle võime. Nende viljaka tegevuse võti on igapäevane püüdlus millegi uue poole.

Oluline on jätkata küsimuste esitamist. Uudishimul on oma olemise põhjus. Võib vaid aupaklikult imetleda igaviku saladusi, olemasolu või reaalsuse hämmastavat struktuuri. Selle saladuse mõistmiseks piisab, kui proovite iga päev vähemalt natuke.

Albert Einstein, teoreetiline füüsik, Nobeli preemia laureaat

Leonardo da Vinci säilitas oma uudishimu kogu oma elu ja tänapäeval peetakse teda üheks ainulaadseimaks inimeseks ajaloos. Kirg teadmiste vastu viis ta eduni erinevates valdkondades: da Vinci pühendus kunstile, tehnoloogiale, filosoofiale ja loodusteadustele.

Suurte inimeste originaalsus on nende endi soovide ja pingutuste tulemus. Elav kujutlusvõime, uudishimu ja tähelepanelikkus – need on omadused, mida me peame omaks võtma.

Ma teen alati seda, mida ma ei saa. Nii et ma saan seda õppida.

Pablo Picasso, kunstnik

Mõelge kõikidele nähtustele erinevate nurkade alt – see aitab teil leida uusi arenguviise.

Kasutage oma kujutlusvõimet: kujutlege olukorda oma sõprade ja tuttavate vaatevinklist. Suure tõenäosusega leiate palju uusi viise probleemi lahendamiseks või näete oma töös vigu, mida saab parandada.

Välju oma mugavustsoonist

Muutke ümbritsevat konteksti või keskkonda ja tunnete, et teie meel muutub. Väljuge oma tavapärasest rollist ja tehke seda, milles varem kahtlesite ja vältisite.

Suhtle inimestega erinevatest ringkondadest, ole avatud nende arvamustele ja ideedele. Kuulake ideid, millega te ei nõustu, ja analüüsige neid enne, kui need tagasi lükkate.

Usalda oma emotsioone ja intuitsiooni

Loogiline mõtlemine aitab tõesti toime tulla juba tuttavate probleemidega, kui piisab teadaolevate võtete järgimisest. Kuid millegi uuega tegelemisel on olemasolevad reeglid ja väljakujunenud meetodid mõnikord kahjulikud.

Tavaliselt toimub mõtlemisprotsess ülalt alla: analüütikast tegudeni. Kuid kui seisate silmitsi raske ülesandega, proovige anda vabadust.

Intuitsioon on midagi, mis on täpsetest teadmistest ees. Meie ajus on kahtlemata väga tundlikud närvirakud, mis võimaldavad tunnetada tõde, isegi kui see pole veel loogiliste järelduste või muude vaimsete pingutuste jaoks kättesaadav.

Nikola Tesla, teadlane, leiutaja

Ole uudishimulik

Esitage küsimusi kogu maailmale ja otsige neile vastuseid. Tundke huvi selle vastu, mis teid ümbritseb. Pane kirja kõik, mis sind mõtlema pani, kõik ideed ja mõtted.

Ärge lõpetage õppimist ja millegi uue poole püüdlemist. Meele plastilisus sünnib uudsusest, mis aitab kaasa aju arengule läbi elu. Ja kui muutus teid hirmutab, pidage meeles, et see muudab teid tugevamaks.

Kui me õpime või kogeme uusi asju, loob aju rea närviühendusi. Need närviahelad on teed, mille kaudu neuronid vahetavad üksteisega teavet.

Struktuur ja korraldus

"Aju plastilisus viitab närvisüsteemi võimele muuta oma struktuuri ja funktsiooni elu jooksul vastusena keskkonna mitmekesisusele. Seda terminit ei ole nii lihtne defineerida, kuigi seda kasutatakse praegu laialdaselt psühholoogias ja neuroteaduses. kasutatakse närvisüsteemi erinevatel tasanditel toimuvate muutuste tähistamiseks: molekulaarstruktuurides, muutused geeniekspressioonis ja käitumises".

Neuroplastilisus võimaldab neuronitel taastuda nii anatoomiliselt kui ka funktsionaalselt, samuti luua uusi sünaptilisi ühendusi.

Neuraalne plastilisus on aju võime paraneda ja ümberstruktureerida. See närvisüsteemi adaptiivne potentsiaal võimaldab ajul vigastustest ja häiretest taastuda ning võib samuti vähendada sellistest patoloogiatest põhjustatud struktuurimuutuste mõju nagu hulgiskleroos, Parkinsoni tõbi, kognitiivsed häired, Alzheimeri tõbi, düsleksia, ADHD, täiskasvanute unetus, lapsepõlve unetus jne.

Erinevad neuroteadlaste ja kognitiivpsühholoogide rühmad, kes uurivad sünaptilise plastilisuse ja neurogeneesi protsesse, on jõudnud järeldusele, et aju stimuleerimiseks ja treenimiseks mõeldud kognitiivsete kliiniliste harjutuste aku CogniFit soodustab uute sünapside ja närviahelate teket, mis aitavad ümber korraldada ja taastada kahjustatud piirkonna funktsiooni. ja kompenseerivate võimete ülekandmine.

Uuringud on näidanud, et see kliiniline treeningprogramm aktiveerib ja tugevdab aju plastilisust. Alloleval joonisel on näha, kuidas närvivõrk areneb pideva ja sobiva kognitiivse stimulatsiooni tulemusena.

Närvivõrgud enne treeningut, Närvivõrgud pärast 2-nädalast kognitiivset stimulatsiooni, Närvivõrgud pärast 2-kuulist kognitiivset stimulatsiooni

Sünaptiline plastilisus

Kui me õpime või kogeme uusi asju, loob aju rea närviühendusi. Need närviahelad on teed, mille kaudu neuronid vahetavad üksteisega teavet. Need rajad tekivad ajus õppimise ja harjutamise käigus, nagu näiteks mägedes tekib rada, kui karjane seda igapäevaselt oma karjaga mööda kõnnib. Neuronid suhtlevad üksteisega ühenduste kaudu, mida nimetatakse sünapsideks, ja need suhtlusteed võivad elu jooksul taastuda.

Iga kord, kui omandame uusi teadmisi (pideva harjutamise kaudu), paraneb suhtlus või sünaptiline ülekanne protsessis osalevate neuronite vahel.

Parem side neuronite vahel tähendab, et elektrilisi signaale edastatakse tõhusamalt kogu uuel teel. Näiteks kui proovite ära tunda, milline lind laulab, tekivad mõnede neuronite vahel uued ühendused. Niisiis määravad nägemiskoore neuronid linnu värvi, kuulmiskoor - selle laulu ja teised neuronid - linnu nime. Seega tuleb linnu tuvastamiseks korduvalt võrrelda tema värvi, häält, nime. Iga uue katsega närviringi naasmisel ja protsessis osalevate neuronite vahelise närviülekande taastamisel sünaptilise ülekande efektiivsus suureneb. Seega paraneb side vastavate neuronite vahel ning tunnetusprotsess on iga korraga kiirem. Sünaptiline plastilisus on inimese aju plastilisuse alus.

neurogenees

Arvestades, et sünaptiline plastilisus saavutatakse olemasolevate neuronite vahelise sünapsi kommunikatsiooni parandamisega, viitab neurogenees uute neuronite sünnile ja paljunemisele ajus. Pikka aega peeti ideed neuronite taastumisest täiskasvanu ajus peaaegu ketserluseks. Teadlased uskusid, et närvirakud surevad ega taastu.

Pärast 1944. aastat ja eriti viimastel aastatel on neurogeneesi olemasolu teaduslikult tõestatud ja tänapäeval teame, mis juhtub, kui tüvirakud (spetsiaalne rakud, mis asuvad dentate gyrus, hipokampuses ja võib-olla ka prefrontaalses ajukoores) jagunevad kaheks. rakud: tüvirakk ja rakk, mis muutub täisväärtuslikuks neuroniks koos aksonite ja dendriitidega. Pärast seda rändavad uued neuronid aju erinevatesse piirkondadesse (sh üksteisest kaugele), kus neid vajatakse, säilitades seeläbi aju neuronaalse aktiivsuse. On teada, et nii loomadel kui ka inimestel on neurogeneesi protsessi käivitamiseks võimas stiimul neuronite äkksurm (näiteks pärast hemorraagiat).

Funktsionaalne kompenseeriv plastilisus

Neuroteaduse kirjanduses on käsitletud vananemisega kaasneva kognitiivse languse teemat ja selgitatud, miks vanematel inimestel on väiksem kognitiivne jõudlus kui noortel. Üllataval kombel ei näita kõik vanemad inimesed kehva sooritusvõimet: mõnel läheb sama hästi kui noorematel.

Neid ootamatult erinevaid tulemusi samaealiste inimeste alarühmas uuriti teaduslikult, mille tulemusena leiti, et uue info töötlemisel kasutavad suurema kognitiivse jõudlusega vanemad inimesed samu ajupiirkondi kui noored. nagu teisedki ajupiirkonnad. , mida ei kasuta ei noored ega teised vanemad katses osalejad.

Seda eakate aju liigkasutamise nähtust on uurinud teadlased, kes jõudsid järeldusele, et uute kognitiivsete ressursside kasutamine toimub osana kompensatsioonistrateegiast. Vananemise ja sünaptilise plastilisuse vähenemise tulemusena hakkab aju oma plastilisust demonstreerides oma neurokognitiivseid võrgustikke ümber korraldama. Uuringud on näidanud, et aju jõuab selle funktsionaalse otsuseni, aktiveerides teisi närviradasid, haarates mõlema poolkera piirkondi sagedamini (mida leidub tavaliselt ainult noorematel inimestel).

Toimimine ja käitumine: õppimine, kogemused ja keskkond

Oleme mõelnud, et plastilisus on aju võime muuta oma bioloogilisi, keemilisi ja füüsikalisi omadusi. Muutub aga mitte ainult aju – muutub ka kogu organismi käitumine ja talitlus. Viimastel aastatel oleme õppinud, et geneetilised või sünaptilised ajuhäired tekivad nii vananemise kui ka suure hulga keskkonnateguritega kokkupuute tagajärjel. Eriti olulised on avastused aju plastilisusest, samuti selle haavatavusest erinevate häirete tagajärjel.

Aju õpib kogu meie elu – igal ajal ja erinevatel põhjustel omandame uusi teadmisi. Näiteks omandavad lapsed tohututes kogustes uusi teadmisi, mis kutsub intensiivse õppimise hetkedel esile olulisi muutusi ajustruktuurides. Uusi teadmisi võib saada ka näiteks kahjustuse või verejooksu tagajärjel kogetud neuroloogilise trauma tagajärjel, kui kahjustunud ajuosa funktsioonid on häiritud ning tuleb uuesti õppida. On ka teadmistejanu inimesi, mille jaoks on vaja pidevalt õppida.

Seoses paljude asjaoludega, mille puhul võib olla vajalik uus koolitus, ei tea, kas kas aju muutub iga kord?

Teadlased usuvad, et see pole nii. Näib, et aju omandab uusi teadmisi ja näitab oma plastilisuse potentsiaali, kui uued teadmised aitavad käitumist parandada. See tähendab, et aju füsioloogiliste muutuste jaoks on vajalik, et õppimise tagajärjed oleksid käitumise muutused. Ehk siis uusi teadmisi tuleb vaja minna. Näiteks teadmised teisest ellujäämisviisist. Tõenäoliselt mängib siin rolli kasulikkuse aste. Eelkõige aitavad interaktiivsed mängud arendada aju plastilisust. On näidatud, et see õppevorm suurendab prefrontaalse ajukoore (PFC) aktiivsust. Lisaks on kasulik mängida positiivse tugevdamise ja tasuga, mida traditsiooniliselt kasutatakse laste õpetamisel.

Aju plastilisuse rakendamise tingimused

Millal, millisel eluhetkel on aju kõige vastuvõtlikum keskkonnategurite mõjul toimuvatele muutustele? Aju plastilisus näib olevat vanusest sõltuv ja olenevalt katsealuse vanusest on keskkonna mõju kohta sellele veel palju avastusi teha.

Küll aga teame, et nii tervete eakate inimeste kui ka eakate neurodegeneratiivset haigust põdevate inimeste vaimne aktiivsus avaldab positiivset mõju neuroplastilisusele. Oluline on see, et aju on juba enne inimese sündi allutatud nii positiivsetele kui negatiivsetele muutustele. Loomkatsed on näidanud, et kui tulevasi emasid ümbritsevad positiivsed stiimulid, moodustavad beebid teatud ajupiirkondades rohkem sünapse. Ja vastupidi, kui raseduse ajal lülitati sisse ere valgus, mis viis nad stressiseisundisse, vähenes loote prefrontaalses ajukoores (PFC) neuronite arv. Lisaks näib PFC olevat keskkonnamõjude suhtes tundlikum kui ülejäänud aju.

Nende katsete tulemused on olulised looduse ja keskkonna arutelus, kuna need näitavad, et keskkond võib muuta neuronaalse geeni ekspressiooni.

Kuidas aju plastilisus aja jooksul areneb ja mis on selle keskkonnamõjude tagajärg? See küsimus on teraapia jaoks kõige olulisem.

Loomade geneetilised uuringud on näidanud, et mõned geenid muutuvad isegi lühikese kokkupuute tagajärjel, teised - pikema kokkupuute tagajärjel, samas on ka geene, mida ei saa kuidagi mõjutada ja isegi kui nad muutuksid, nad siiski muutuksid selle tulemusena.naasid oma algsesse olekusse.

Kuigi termin "aju plastilisus" kannab endas positiivset varjundit, siis tegelikult peame plastilisuse all silmas ka negatiivseid muutusi ajus, mis on seotud talitlushäirete ja häiretega. Kognitiivne treening on väga kasulik aju positiivse plastilisuse stimuleerimisel. Süstemaatiliste harjutuste abil saate luua uusi närviahelaid ja parandada neuronite vahelisi sünaptilisi ühendusi. Kuid nagu me varem märkisime, Aju ei õpi tõhusalt, kui õppimine ei ole rahuldust pakkuv. Seetõttu on õppimisel oluline seada ja saavutada oma isiklikud eesmärgid.. avaldatud

Veel 30 aastat tagasi peeti inimese aju elundiks, mis lõpetab oma arengu täiskasvanueas. Meie närvikude areneb aga kogu elu, reageerides intellekti liigutustele ja väliskeskkonna muutustele. Aju plastilisus võimaldab inimesel õppida, uurida või isegi elada koos ühe poolkeraga, kui teine ​​on kahjustatud. T&P selgitab, mis on neuroplastilisus ja kuidas see toimib füsioloogilisel ja molekulaarsel tasandil.

Aju areng ei peatu, kui selle moodustumine on lõppenud. Tänapäeval teame, et närviühendusi luuakse, kustuvad ja taastatakse pidevalt, seega ei peatu evolutsiooni- ja optimeerimisprotsess meie peas kunagi. Seda nähtust nimetatakse "neuronaalseks plastilisuseks" või "neuroplastilisuseks". Just tema võimaldab meie meelel, teadvusel ja kognitiivsetel oskustel kohaneda keskkonnamuutustega ning just tema on liigi intellektuaalse evolutsiooni võti. Meie ajurakkude vahel tekivad ja säilivad pidevalt triljonid ühendused, mis on täis elektriimpulsse ja vilguvad nagu väikesed välgunooled. Iga rakk on omal kohal. Iga rakkudevahelist silda kontrollitakse hoolikalt selle olemasolu vajalikkuse seisukohast. Ei midagi juhuslikku. Ja ei midagi etteaimatavat: aju plastilisus on ju tema võime vastavalt oludele kohaneda, end täiendada ja areneda.

Plastilisus võimaldab ajul kogeda hämmastavaid muutusi. Näiteks võib üks poolkera täiendavalt üle võtta teise funktsioonid, kui see ei tööta. See juhtus Jody Milleri puhul, tüdrukul, kellel oli kolmeaastaselt ravimata epilepsia tõttu parema ajupoolkera ajukoor peaaegu täielikult eemaldatud, täites vabanenud ruumi tserebrospinaalvedelikuga. Vasak ajupoolkera hakkas peaaegu hetkega kohanema loodud tingimustega ja võttis kontrolli Jody keha vasaku poole üle. Vaid kümme päeva pärast operatsiooni lahkus neiu haiglast: ta sai juba kõndida ja kasutada vasakut kätt. Vaatamata sellele, et Jodil on alles vaid pool ajukoorest, kulgeb tema intellektuaalne, emotsionaalne ja füüsiline areng kõrvalekalleteta. Ainus meeldetuletus operatsioonist on vasaku kehapoole kerge halvatus, mis aga ei takistanud Millerit koreograafiatundides käimast. 19-aastaselt lõpetas ta keskkooli suurepäraste hinnetega.

Kõik see sai võimalikuks tänu neuronite võimele luua omavahel uusi ühendusi ja kustutada vanu, kui neid pole vaja. See aju omadus põhineb keerukatel ja halvasti mõistetavatel molekulaarsetel sündmustel, mis põhinevad geeniekspressioonil. Ootamatu mõte viib uue sünapsi - närvirakkude protsesside vahelise kontakti tsooni - tekkeni. Uue fakti omandamine - uue ajuraku sünnini hüpotalamuses. Uni võimaldab kasvatada vajalikke ja eemaldada mittevajalikke aksoneid – pikki neuronite protsesse, mida mööda liiguvad närviimpulsid rakukehast naabritele.

Kui kude on kahjustatud, saab aju sellest teada. Osa rakkudest, mis varem valgust analüüsisid, võivad alustada näiteks heli töötlemist. Mis puutub infosse, siis uuringud näitavad, et meie neuronitel on jõhker isu, mistõttu on nad valmis analüüsima kõike, mida neile pakutakse. Iga rakk on võimeline käsitlema mis tahes tüüpi teavet. Vaimsed sündmused kutsuvad esile rakukehades toimuvate molekulaarsete sündmuste laviini. Tuhanded impulsid reguleerivad neuroni hetkeliseks reageerimiseks vajalike molekulide tootmist. Geneetiline maastik, mille taustal see tegevus areneb – närviraku füüsilised muutused – tundub uskumatult mitmetahuline ja keeruline.

"Aju arenguprotsess võimaldab teil luua õigetesse kohtadesse miljoneid neuroneid ja seejärel "juhendab" iga rakku, aidates sellel luua unikaalseid ühendusi teiste rakkudega, " ütleb Stanfordi ülikooli neuroteadlane Susan McConnell. «Võib võrrelda teatrilavastusega: see rullub lahti geneetilise koodiga kirjutatud stsenaariumi järgi, kuid sellel pole lavastajat ega produtsenti ning näitlejad pole enne lavale minekut omavahel rääkinud. Ja kõigest sellest hoolimata etendus jätkub. Minu jaoks on see tõeline ime."

Aju plastilisus avaldub mitte ainult äärmuslikel juhtudel - pärast vigastust või haigust. Iseenesest on selle tagajärg ka kognitiivsete võimete ja mälu areng. Uuringud on tõestanud, et mis tahes uue oskuse õppimine, olgu see siis võõrkeele õppimine või uue dieediga harjumine, tugevdab sünapse. Samas on deklaratiivne mälu (näiteks faktide meeldejätmine) ja protseduuriline mälu (näiteks motoorsete oskuste säilitamine jalgrattasõidul) seotud kahe meile tuntud neuroplastilisuse tüübiga.

Struktuurne neuroplastilisus: arengukonstant

Struktuurne neuroplastilisus on seotud deklaratiivse mäluga. Iga kord, kui jõuame tuttavale teabele, muutuvad meie närvirakkude vahelised sünapsid: stabiliseeruvad, tugevnevad või tuhmuvad. Seda esineb iga inimese väikeajus, mandlites, hipokampuses ja ajukoores iga sekund. Info "retseptorid" neuronite pinnal – nn dendriitseljad – kasvavad, et neelata rohkem informatsiooni. Pealegi, kui kasvuprotsess algab ühest selgroost, järgivad naabrid kohe meelsasti tema eeskuju. Postsünaptilised koopad, mõnes sünapsis leiduv tihe tsoon, toodavad rohkem kui 1000 valku, mis aitavad reguleerida teabevahetust keemilisel tasandil. Sünapsidest jooksevad läbi paljud erinevad molekulid, mille toime võimaldab neil mitte laiali laguneda. Kõik need protsessid toimuvad kogu aeg, nii et keemia seisukohalt näeb meie pea välja nagu transpordivõrkudest pungil suurlinn, mis on kogu aeg liikumises.

Õppimise neuroplastilisus: välgud väikeajus

Õppimise neuroplastilisus, erinevalt struktuursest, toimub puhangutena. Seda seostatakse protseduurilise mäluga, mis vastutab tasakaalutunde ja motoorsete oskuste eest. Kui istume pärast pikka pausi jalgratta selga või õpime roomama ujuma, taastuvad või ilmuvad meie väikeajus esimest korda nn ronimis- ja sammaldunud kiud: esimene - suurte Purkinje rakkude vahel ühes koekihis, teine ​​- graanulirakkude vahel teises. Paljud rakud vahetuvad koos, “kooris”, samal hetkel, nii et ilma meelega midagi mäletamata suudame rollerit liigutada või vee peal püsida.

Motoorne neuroplastilisus on tihedalt seotud pikaajalise potentsiatsiooni fenomeniga – sünaptilise ülekande suurenemisega neuronite vahel, mis võimaldab rada pikka aega säilitada. Teadlased usuvad nüüd, et raku õppimise ja mälu mehhanismide aluseks on pikaajaline võimendamine. Just tema tagas kogu erinevate liikide evolutsiooniprotsessi jooksul nende võime kohaneda keskkonnamuutustega: mitte unes oksalt kukkuda, külmunud mulda kaevata, päikesepaistelisel röövlindude varje märgata. päeval.

On aga ilmne, et need kaks neuroplastilisuse tüüpi võimaldavad kirjeldada sugugi mitte kõiki muutusi, mis närvirakkudes ja nende vahel kogu elu jooksul toimuvad. Aju pilt näib olevat sama keeruline kui pilt geneetilisest koodist: mida rohkem me sellest teada saame, seda rohkem mõistame, kui vähe me tegelikult teame. Plastilisus võimaldab ajul kohaneda ja areneda, muuta oma struktuuri, parandada oma funktsioone igas vanuses ning toime tulla haiguste ja vigastuste tagajärgedega. See on erinevate mehhanismide samaaegse ühise töö tulemus, mille seaduspärasusi me veel ei uuri.

Eeldatakse, et uued tarkvaratooted suudavad beebi aju tellimuse järgi "ehitada". Kuidas saavad vanemad kaasaegsest teadusest kasu? Mis juhtub lapse ajuga, kui me seda kasvatame?

Aju plastilisuse olemuse ja ulatuse avastamine on toonud kaasa tohutu läbimurde meie arusaamises sellest, mis toimub ajuga õppeprotsessi ajal, samuti on ilmunud palju tarkvaratooteid, mis tootjate väitel suurendavad aju plastilisust arenevatel lastel. Paljud tooted reklaamivad peamise eelisena aju plastilisuse tohutute võimaluste kasutamist; koos sellega on kindlasti ülimalt köitev väide, et vanemad saavad nende arvutiprogrammide abil lapse aju teistest palju "targemaks" muuta. Kuid mis on "plastilisus" ja mida peavad vanemad tegelikult tegema, et oma laste aju arengu seda aspekti kasutada?

Plastilisus on ajule omane võime moodustada uusi sünapse, ühendusi närvirakkude vahel ja isegi katkestada uusi närviradasid, luues ja tugevdades ühendusi nii, et õppimine kiireneb ning võime teabele juurde pääseda ja õpitut rakendada muutub alatiseks. tugevam ja tõhusam.

Teaduslik plastilisuse uurimine on jälginud aju arhitektoonika ja aju "juhtmestiku" muutumist hetkel, mil see puutub kokku ebatavaliste, ebastandardsete olukordadega. Sel juhul viitab termin "aju juhtmestik" aksonite vastastikustele seostele ajupiirkondade ja nende piirkondade (st nende spetsialiseerumise) tegevuste vahel. Nii nagu arhitekt joonistab teie maja elektriskeemi, mis näitab marsruuti, mille kaudu juhtmed pliidi, külmkapi, kliimaseadme ja nii edasi viivad, joonistasid teadlased aju elektriskeemi. Selle tulemusena leidsid nad, et ajukoor ei ole fikseeritud, vaid aine, mida õppimise tulemusena pidevalt muudetakse. Selgub, et ajukoore "traadid" loovad pidevalt uusi suhteid ja teevad seda jätkuvalt välismaailmast tulevate sissetulevate andmete põhjal.

Vaatame, mis juhtub aju plastilisusega, kui laps esimest korda lugema õpib. Esialgu pole ükski ajuosa spetsiaalselt lugemiseks häälestatud. Kui laps õpib lugema, osaleb käsiloleva ülesandega üha rohkem ajurakke ja närviringe. Aju kasutab plastilisust, kui laps hakkab sõnu ära tundma ja loetust aru saama. Sõna "pall", millest laps juba aru saab, on nüüd seotud tähtedega M-Z-CH. Seega on lugema õppimine neuraalse plastilisuse vorm.

Avastus, et arenev aju suudab tähtede tuvastamise protsessi "juhtmestada", ja muud hämmastavad avastused neuronite plastilisuse kohta sisalduvad sageli kaubanduslikes toodetes, mis reklaamivad suurenenud "aju võimekuse" eeliseid. Kuid asjaolu, et teaduslik eksperiment näitab, et konkreetne tegevus aktiveerib aju plastilisust, ei tähenda, et see konkreetne tegevus, näiteks arvutimonitoril tähtede eristamine, on selle efekti saavutamiseks vajalik, ega ka seda, et selline tegevus on ainus viis saavutada plastilisus.

Arvuti tähetuvastustunnid aktiveerivad ja treenivad aju plastilisust kasutades visuaalses ajukoores olevaid märgituvastuskeskusi. Kuid sama efekti saavutate, kui istud maha ja loed koos lapsega raamatut. Seda interaktiivset vanem-laps-lähenemist nimetatakse "dialoogiliseks lugemiseks" (lugemisviis, mis võimaldab lastel loos rohkem kaasa lüüa). Kuid arvutiekraan ja rakendused treenivad aju ära tundma ainult tähti, mitte mõistma nendest tähtedest koosnevate sõnade tähendust. Seevastu dialoogiline lugemine – intuitiivne ja interaktiivne – kasutab loomulikult neuraalset plastilisust, et luua aksonaalseid seoseid tähetuvastuskeskuste ning aju keele- ja mõttekeskuste vahel.

Teadlased on näidanud, et normaalselt arenevad lapsed õpivad kõnehelisid eristama üsna tõhusalt kas spetsiaalsete kõneheli eristamise harjutuste või arvutimängude abil või ilma. Neid kõne kõneks muutmise mänge turustatakse spetsiaalse neuroplastilisust suurendava tootena ja need on välja töötanud juhtivad neuroteadlased. Tegelikult arendavad lapsed, kes pole kunagi selliste harjutuste ja mängudega tutvunud, hästi organiseeritud ja paindliku ajukoore piirkonna, mis vastutab

Teadmiste ökoloogia: Juba 30 aastat tagasi peeti inimese aju elundiks, mis lõpetab oma arengu täiskasvanueas. Meie närvikude areneb aga kogu elu, reageerides intellekti liigutustele ja väliskeskkonna muutustele. Aju plastilisus võimaldab inimesel õppida, uurida või isegi elada koos ühe poolkeraga, kui teine ​​on kahjustatud.

© Adam Voorhes

Veel 30 aastat tagasi peeti inimese aju elundiks, mis lõpetab oma arengu täiskasvanueas. Meie närvikude areneb aga kogu elu, reageerides intellekti liigutustele ja väliskeskkonna muutustele. Aju plastilisus võimaldab inimesel õppida, uurida või isegi elada koos ühe poolkeraga, kui teine ​​on kahjustatud.

Kõik see sai võimalikuks tänu neuronite võimele luua omavahel uusi ühendusi ja kustutada vanu, kui neid pole vaja. See aju omadus põhineb keerukatel ja halvasti mõistetavatel molekulaarsetel sündmustel, mis põhinevad geeniekspressioonil. Ootamatu mõte viib uue koera süneeni - närvirakkude protsesside kokkupuutetsoonid. Uue fakti omandamine – uue ajuraku sünnini hüpotalamus . Uni võimaldab vajalikuks kasvatada ja ebavajaliku eemaldada aksonid - neuronite pikad protsessid, mida mööda liiguvad närviimpulsid rakukehast naabritele.

Struktuurne neuroplastilisus: arengukonstant

Struktuurne neuroplastilisus on seotud deklaratiivse mäluga. Iga kord, kui jõuame tuttavale teabele, muutuvad meie närvirakkude vahelised sünapsid: stabiliseeruvad, tugevnevad või tuhmuvad.

Seda esineb iga inimese väikeajus, mandlites, hipokampuses ja ajukoores iga sekund. Info "retseptorid" neuronite pinnal – nn dendriitseljad – kasvavad, et neelata rohkem informatsiooni. Pealegi, kui kasvuprotsess algab ühest selgroost, järgivad naabrid kohe meelsasti tema eeskuju. Postsünaptilised koopad, mõnes sünapsis leiduv tihe tsoon, toodavad rohkem kui 1000 valku, mis aitavad reguleerida teabevahetust keemilisel tasandil. Sünapsidest jooksevad läbi paljud erinevad molekulid, mille toime võimaldab neil mitte laiali laguneda. Kõik need protsessid toimuvad kogu aeg, nii et keemia seisukohalt näeb meie pea välja nagu transpordivõrkudest pungil suurlinn, mis on kogu aeg liikumises.

Õppimise neuroplastilisus: välgud väikeajus

Õppimise neuroplastilisus, erinevalt struktuursest, toimub puhangutena. Seda seostatakse protseduurilise mäluga, mis vastutab tasakaalutunde ja motoorsete oskuste eest. Kui istume pärast pikka pausi jalgratta selga või õpime roomama ujuma, taastuvad või ilmuvad meie väikeajus esimest korda nn ronimis- ja sammaldunud kiud: esimene - suurte Purkinje rakkude vahel ühes koekihis, teine ​​- granulaarsete rakkude vahel teises. Paljud rakud vahetuvad koos, “kooris”, samal hetkel, nii et ilma meelega midagi mäletamata suudame rollerit liigutada või vee peal püsida.

Norman Doidge, "Aju, mis muudab ennast: lood isiklikust võidukäigust ajuteaduse piiridelt"

On aga ilmne, et need kaks neuroplastilisuse tüüpi võimaldavad kirjeldada sugugi mitte kõiki muutusi, mis närvirakkudes ja nende vahel kogu elu jooksul toimuvad. Aju pilt näib olevat sama keeruline kui pilt geneetilisest koodist: mida rohkem me sellest teada saame, seda rohkem mõistame, kui vähe me tegelikult teame. Plastilisus võimaldab ajul kohaneda ja areneda, muuta oma struktuuri, parandada oma funktsioone igas vanuses ning toime tulla haiguste ja vigastuste tagajärgedega. See on erinevate mehhanismide samaaegse ühise töö tulemus, mille seaduspärasusi me veel ei uuri. avaldatud

TrendClubi ressursi peatoimetaja Danil Dehkanov kirjutas artikli sellest, miks meie aju aja jooksul lagunema hakkab ja kuidas lagunemist vältida. Siin esitame väljavõtted tema artiklist.

Kui me lõpetame edasiliikumise, hakkame liikuma tagasi. Kahjuks on võimatu jääda sinna, kus sa oled.

Aju plastilisus

Vanusega muutub intrakraniaalse rõhu ravi küsimus meie jaoks aktuaalsemaks. Paljud inimesed märkavad, et vananedes väheneb meie soov võtta vastu töid, mis on võõrad või nõuavad rohkem keskendumist ja uute oskuste õppimist.

Siin on teile väike saladus. Lemmiklehtede või lemmikautorite lugemine, pidev töötamine ühel erialal, suhtluses ainult oma emakeele kasutamine, lemmikkohviku külastamine, lemmikseriaalide vaatamine – kõik, millega oleme harjunud, viib aju lagunemine.

Inimese aju on väga laisk, ta püüab alati vähendada energiakulusid mis tahes tegevuse jaoks, luues omamoodi malliprogramme. Kui inimene seisab masina taga ja teeb monotoonseid korduvaid toiminguid, siis aju “lülitub välja” ja need mustrid hakkavad tööle.

Bioloogiateaduste doktor E. P. Kharchenko, M. N. Klimenko

plastilisuse tasemed

Selle sajandi alguses loobusid aju-uurijad traditsioonilistest ideedest täiskasvanu aju struktuursest stabiilsusest ja selles, et selles pole võimalik uusi neuroneid moodustada. Selgus, et ka täiskasvanu aju plastilisus kasutab piiratud määral neurogeneesi protsesse.

Aju plastilisusest rääkides mõeldakse enamasti selle võimet muutuda õppimise või kahjustuse mõjul. Plastilisuse eest vastutavad mehhanismid on erinevad ja selle kõige täiuslikum ilming ajukahjustuse korral on regeneratsioon. Aju on äärmiselt keeruline neuronite võrgustik, mis suhtlevad üksteisega spetsiaalsete moodustiste – sünapside kaudu. Seetõttu võime eristada kahte plastilisuse taset: makro- ja mikrotasandit. Makrotaset seostatakse aju võrgustiku struktuuri muutumisega, mis tagab side poolkerade vahel ja iga poolkera erinevate piirkondade vahel. Mikrotasandil toimuvad molekulaarsed muutused neuronites endis ja sünapsides. Mõlemal tasandil võib aju plastilisus avalduda nii kiiresti kui ka aeglaselt. Selles artiklis keskendume peamiselt plastilisusele makrotasandil ja aju regeneratsiooni uurimise väljavaadetele.

Aju plastilisuse jaoks on kolm lihtsat stsenaariumi. Esimesel tekivad aju enda kahjustused: näiteks insult motoorses ajukoores, mille tagajärjel kaotavad kehatüve ja jäsemete lihased ajukoorest juhitavuse ning halvavad. Teine stsenaarium on vastupidine esimesele: aju on terve, kuid perifeeriasse jääv närvisüsteemi organ või osa on kahjustatud: sensoorne organ - kõrv või silm, seljaaju, jäse amputeeritakse. Ja kuna samal ajal lakkab teave aju vastavatesse osadesse voolamast, muutuvad need osad "töötuks", nad ei ole funktsionaalselt kaasatud. Mõlema stsenaariumi korral toimub aju ümberkorraldamine, püüdes täita kahjustatud piirkondade funktsiooni kahjustamata piirkondade abil või kaasata "töötuid" piirkondi muude funktsioonide hooldamisse. Mis puutub kolmandasse stsenaariumi, siis see erineb kahest esimesest ja on seotud erinevatest teguritest põhjustatud psüühikahäiretega.

Natuke anatoomiat

Joonisel fig. 1 on kujutatud lihtsustatud diagramm nende väljade asukohast vasaku poolkera välimisel ajukoorel, mis on kirjeldatud ja nummerdatud Saksa anatoomi Korbinian Brodmanni poolt nende uurimise järjekorras.

Iga Brodmanni välja iseloomustab neuronite eriline koostis, nende paiknemine (koore neuronid moodustavad kihte) ja nendevahelised ühendused. Näiteks sensoorse ajukoore väljad, milles toimub sensoorsete organite teabe esmane töötlemine, erinevad oma arhitektuuri poolest järsult primaarsest motoorsest ajukoorest, mis vastutab lihaste vabatahtlike liigutuste käskude moodustamise eest. Primaarses motoorses ajukoores domineerivad kujult püramiide ​​meenutavad neuronid ja sensoorset ajukoort esindavad peamiselt neuronid, mille kehakuju meenutab terakesi ehk graanuleid, mistõttu neid nimetatakse granulaarseteks.

Tavaliselt jaguneb aju eesmiseks ja tagumiseks (joon. 1). Tagaaju primaarsete sensoorsete väljadega külgnevaid ajukoore piirkondi nimetatakse assotsiatiivseteks tsoonideks. Nad töötlevad teavet, mis pärineb primaarsetest sensoorsetest väljadest. Mida kaugemal neist assotsiatiivne tsoon on, seda enam suudab see integreerida infot erinevatest ajupiirkondadest. Tagaaju suurim integreerimisvõime on iseloomulik parietaalsagara assotsiatiivsele tsoonile (joonisel 1 pole värvitud).

Eesajus külgneb motoorse ajukoorega premotoorne ajukoor, kus paiknevad täiendavad liikumist reguleerivad keskused. Frontaalpooluse juures on veel üks ulatuslik assotsiatiivne tsoon - prefrontaalne ajukoor. Primaatidel on see aju kõige arenenum osa, mis vastutab kõige keerulisemate vaimsete protsesside eest. Just täiskasvanud ahvide otsmiku-, parietaal- ja temporaalsagara assotsiatiivsetes tsoonides ilmnes uute, kuni kahenädalase elueaga granulaarsete neuronite kaasamine. Seda nähtust seletatakse nende tsoonide osalemisega õppimis- ja mäluprotsessides.

Igas poolkeras suhtlevad lähedal ja kaugemal asuvad piirkonnad üksteisega, kuid poolkera sensoorsed piirkonnad ei suhtle üksteisega otse. Homotoopsed, st sümmeetrilised, erinevate poolkerade piirkonnad on omavahel seotud. Poolkerad on ühendatud ka aju aluseks olevate, evolutsiooniliselt vanemate subkortikaalsete piirkondadega.

Aju reservid

Muljetavaldavaid tõendeid aju plastilisuse kohta pakub neuroloogia, eriti viimastel aastatel, aju uurimise visuaalsete meetodite tulekuga: arvuti, magnetresonants- ja positronemissioontomograafia, magnetoentsefalograafia. Nende abiga saadud ajukujutised võimaldasid veenduda, et mõnel juhul on inimene võimeline töötama ja õppima, olema sotsiaalselt ja bioloogiliselt terviklik, isegi olles kaotanud väga olulise osa ajust.

Võib-olla kõige paradoksaalsem näide aju plastilisusest on matemaatiku vesipea juhtum, mis tõi kaasa peaaegu 95% ajukoore kaotuse ega mõjutanud tema kõrgeid intellektuaalseid võimeid. Ajakiri Science avaldas sel teemal artikli iroonilise pealkirjaga "Kas meil on tõesti aju vaja?".

Sagedamini viib aga oluline ajukahjustus sügava eluaegse puudeni – selle võime kaotatud funktsioone taastada pole piiramatu. Täiskasvanute ajukahjustuste sagedased põhjused on tserebrovaskulaarsed õnnetused (kõige raskemal ilmingul - insult), harvem - traumad ja ajukasvajad, infektsioonid ja mürgistused. Lastel ei ole ajuarengu häirete juhtumid haruldased, mis on seotud nii geneetiliste tegurite kui ka sünnieelse arengu patoloogiaga.

Aju taastumisvõimet määravate tegurite hulgas tuleks kõigepealt välja tuua patsiendi vanus. Erinevalt täiskasvanutest kompenseerib lastel pärast ühe poolkera eemaldamist teine ​​poolkera kõrval asuva poolkera funktsioone, sealhulgas keelt. (Teada on, et täiskasvanutel kaasnevad ühe poolkera talitluse kaotusega kõnehäired.) Mitte kõik lapsed ei kompenseeri seda võrdselt kiiresti ja täielikult, kuid kolmandik lastest 1-aastastel kätepareesiga. ja jalad vabanevad motoorse aktiivsuse häiretest 7. eluaastaks. Kuni 90% neonataalse perioodi neuroloogiliste häiretega lastest areneb seejärel normaalselt. Seetõttu tuleb ebaküps aju kahjustustega paremini toime.

Teine tegur on kahjustava ainega kokkupuute kestus. Aeglaselt kasvav kasvaja deformeerib talle lähimaid ajuosi, kuid see võib jõuda muljetavaldava suuruseni, ilma et see aju funktsioone häiriks: kompensatsioonimehhanismidel on aega selles sisse lülitada. Samas on sama ulatusega äge häire kõige sagedamini eluga kokkusobimatu.

Kolmas tegur on ajukahjustuse asukoht. Väikesed kahjustused võivad mõjutada närvikiudude tiheda kuhjumise piirkonda, mis lähevad erinevatesse kehaosadesse ja põhjustada tõsist haigust. Näiteks läbi väikeste ajupiirkondade, mida nimetatakse sisemisteks kapsliteks (neid on kaks, üks kummaski poolkeras), läbivad ajukoore motoorsetest neuronitest nn püramiidtrakti kiud (joonis 2), mis läheb seljaajule ja edastab käsklusi kõigile keha ja jäsemete lihastele. Seega võib sisemise kapsli piirkonna hemorraagia põhjustada kogu kehapoole lihaste halvatust.

Neljas tegur on kahjustuse ulatus. Üldiselt, mida suurem on kahjustus, seda suurem on ajufunktsiooni kaotus. Ja kuna aju struktuurse korralduse aluseks on neuronite võrgustik, võib võrgu ühe osa kadumine mõjutada teiste, kaugemate osade tööd. Seetõttu täheldatakse kõnehäireid sageli siis, kui kahjustatud ajupiirkonnad asuvad kaugel kõne eripiirkondadest, näiteks Broca keskusest (väljad 44-45 joonisel 1).

Lõpuks on lisaks nendele neljale tegurile olulised individuaalsed variatsioonid aju anatoomilistes ja funktsionaalsetes ühendustes.

Kuidas toimub ajukoore ümberkorraldamine

Oleme juba öelnud, et ajukoore erinevate piirkondade funktsionaalse spetsialiseerumise määrab nende arhitektuur. See evolutsiooniline spetsialiseerumine on üks takistusi aju plastilisuse avaldumisel. Näiteks kui täiskasvanul on kahjustatud primaarne motoorne ajukoor, ei saa selle funktsioone üle võtta selle kõrval asuvad sensoorsed alad, küll aga saab sellega külgnev sama poolkera premotoorset tsooni.

Paremakäelistel, kui kõnega seotud Broca keskpunkt on häiritud vasakus ajupoolkeras, ei aktiveeru mitte ainult sellega külgnevad alad, vaid ka Broca keskmega homotoopne ala paremas poolkeras. Selline funktsioonide nihkumine ühelt poolkeralt teisele ei jää aga märkamata: kahjustatud piirkonda abistava ajukoore piirkonna ülekoormamine viib tema enda ülesannete täitmise halvenemiseni. Kirjeldatud juhul kaasneb kõnefunktsioonide ülekandmisega paremale poolkerale patsiendi ruumilis-visuaalse tähelepanu nõrgenemine – näiteks võib selline inimene osaliselt ignoreerida (mitte tajuda) ruumi vasakut poolt.

Veel 30 aastat tagasi peeti inimese aju elundiks, mis lõpetab oma arengu täiskasvanueas. Meie närvikude areneb aga kogu elu, reageerides intellekti liigutustele ja väliskeskkonna muutustele. Aju plastilisus võimaldab inimesel õppida, uurida või isegi elada koos ühe poolkeraga, kui teine ​​on kahjustatud. T&P selgitab, mis on neuroplastilisus ja kuidas see toimib füsioloogilisel ja molekulaarsel tasandil.

Aju areng ei peatu, kui selle moodustumine on lõppenud. Tänapäeval teame, et närviühendusi luuakse, kustuvad ja taastatakse pidevalt, seega ei peatu evolutsiooni- ja optimeerimisprotsess meie peas kunagi. Seda nähtust nimetatakse "neuronaalseks plastilisuseks" või "neuroplastilisuseks". Just tema võimaldab meie meelel, teadvusel ja kognitiivsetel oskustel kohaneda keskkonnamuutustega ning just tema on liigi intellektuaalse evolutsiooni võti. Meie ajurakkude vahel tekivad ja säilivad pidevalt triljonid ühendused, mis on täis elektriimpulsse ja vilguvad nagu väikesed välgunooled. Iga rakk on omal kohal. Iga rakkudevahelist silda kontrollitakse hoolikalt selle olemasolu vajalikkuse seisukohast. Ei midagi juhuslikku. Ja ei midagi etteaimatavat: aju plastilisus on ju tema võime vastavalt oludele kohaneda, end täiendada ja areneda.

Plastilisus võimaldab ajul kogeda hämmastavaid muutusi. Näiteks võib üks poolkera täiendavalt üle võtta teise funktsioonid, kui see ei tööta. See juhtus Jody Milleri puhul, tüdrukul, kellel oli kolmeaastaselt ravimata epilepsia tõttu parema ajupoolkera ajukoor peaaegu täielikult eemaldatud, täites vabanenud ruumi tserebrospinaalvedelikuga. Vasak ajupoolkera hakkas peaaegu hetkega kohanema loodud tingimustega ja võttis kontrolli Jody keha vasaku poole üle. Vaid kümme päeva pärast operatsiooni lahkus neiu haiglast: ta sai juba kõndida ja kasutada vasakut kätt. Vaatamata sellele, et Jodil on alles vaid pool ajukoorest, kulgeb tema intellektuaalne, emotsionaalne ja füüsiline areng kõrvalekalleteta. Ainus meeldetuletus operatsioonist on vasaku kehapoole kerge halvatus, mis aga ei takistanud Millerit koreograafiatundides käimast. 19-aastaselt lõpetas ta keskkooli suurepäraste hinnetega.

Kõik see sai võimalikuks tänu neuronite võimele luua omavahel uusi ühendusi ja kustutada vanu, kui neid pole vaja. See aju omadus põhineb keerukatel ja halvasti mõistetavatel molekulaarsetel sündmustel, mis põhinevad geeniekspressioonil. Ootamatu mõte viib uue sünapsi - närvirakkude protsesside vahelise kontakti tsooni - tekkeni. Uue fakti omandamine - uue ajuraku sünnini hüpotalamuses. Uni võimaldab kasvatada vajalikke ja eemaldada mittevajalikke aksoneid – pikki neuronite protsesse, mida mööda liiguvad närviimpulsid rakukehast naabritele.

Kui kude on kahjustatud, saab aju sellest teada. Osa rakkudest, mis varem valgust analüüsisid, võivad alustada näiteks heli töötlemist. Mis puutub infosse, siis uuringud näitavad, et meie neuronitel on jõhker isu, mistõttu on nad valmis analüüsima kõike, mida neile pakutakse. Iga rakk on võimeline käsitlema mis tahes tüüpi teavet. Vaimsed sündmused kutsuvad esile rakukehades toimuvate molekulaarsete sündmuste laviini. Tuhanded impulsid reguleerivad neuroni hetkeliseks reageerimiseks vajalike molekulide tootmist. Geneetiline maastik, mille taustal see tegevus areneb – närviraku füüsilised muutused – tundub uskumatult mitmetahuline ja keeruline.

"Aju arenguprotsess võimaldab teil luua õigetesse kohtadesse miljoneid neuroneid ja seejärel "juhendab" iga rakku, aidates sellel luua unikaalseid ühendusi teiste rakkudega, " ütleb Stanfordi ülikooli neuroteadlane Susan McConnell. «Võib võrrelda teatrilavastusega: see rullub lahti geneetilise koodiga kirjutatud stsenaariumi järgi, kuid sellel pole lavastajat ega produtsenti ning näitlejad pole enne lavale minekut omavahel rääkinud. Ja kõigest sellest hoolimata etendus jätkub. Minu jaoks on see tõeline ime."

Aju plastilisus avaldub mitte ainult äärmuslikel juhtudel - pärast vigastust või haigust. Iseenesest on selle tagajärg ka kognitiivsete võimete ja mälu areng. Uuringud on tõestanud, et mis tahes uue oskuse õppimine, olgu see siis võõrkeele õppimine või uue dieediga harjumine, tugevdab sünapse. Samas on deklaratiivne mälu (näiteks faktide meeldejätmine) ja protseduuriline mälu (näiteks motoorsete oskuste säilitamine jalgrattasõidul) seotud kahe meile tuntud neuroplastilisuse tüübiga.

Struktuurne neuroplastilisus: arengukonstant

Struktuurne neuroplastilisus on seotud deklaratiivse mäluga. Iga kord, kui jõuame tuttavale teabele, muutuvad meie närvirakkude vahelised sünapsid: stabiliseeruvad, tugevnevad või tuhmuvad. Seda esineb iga inimese väikeajus, mandlites, hipokampuses ja ajukoores iga sekund. Info "retseptorid" neuronite pinnal – nn dendriitseljad – kasvavad, et neelata rohkem informatsiooni. Pealegi, kui kasvuprotsess algab ühest selgroost, järgivad naabrid kohe meelsasti tema eeskuju. Postsünaptilised koopad, mõnes sünapsis leiduv tihe tsoon, toodavad rohkem kui 1000 valku, mis aitavad reguleerida teabevahetust keemilisel tasandil. Sünapsidest jooksevad läbi paljud erinevad molekulid, mille toime võimaldab neil mitte laiali laguneda. Kõik need protsessid toimuvad kogu aeg, nii et keemia seisukohalt näeb meie pea välja nagu transpordivõrkudest pungil suurlinn, mis on kogu aeg liikumises.

Õppimise neuroplastilisus: välgud väikeajus

Õppimise neuroplastilisus, erinevalt struktuursest, toimub puhangutena. Seda seostatakse protseduurilise mäluga, mis vastutab tasakaalutunde ja motoorsete oskuste eest. Kui istume pärast pikka pausi jalgratta selga või õpime roomama ujuma, taastuvad või ilmuvad meie väikeajus esimest korda nn ronimis- ja sammaldunud kiud: esimene - suurte Purkinje rakkude vahel ühes koekihis, teine ​​- graanulirakkude vahel teises. Paljud rakud vahetuvad koos, “kooris”, samal hetkel, nii et ilma meelega midagi mäletamata suudame rollerit liigutada või vee peal püsida.

Motoorne neuroplastilisus on tihedalt seotud pikaajalise potentsiatsiooni fenomeniga – sünaptilise ülekande suurenemisega neuronite vahel, mis võimaldab rada pikka aega säilitada. Teadlased usuvad nüüd, et raku õppimise ja mälu mehhanismide aluseks on pikaajaline võimendamine. Just tema tagas kogu erinevate liikide evolutsiooniprotsessi jooksul nende võime kohaneda keskkonnamuutustega: mitte unes oksalt kukkuda, külmunud mulda kaevata, päikesepaistelisel röövlindude varje märgata. päeval.

On aga ilmne, et need kaks neuroplastilisuse tüüpi võimaldavad kirjeldada sugugi mitte kõiki muutusi, mis närvirakkudes ja nende vahel kogu elu jooksul toimuvad. Aju pilt näib olevat sama keeruline kui pilt geneetilisest koodist: mida rohkem me sellest teada saame, seda rohkem mõistame, kui vähe me tegelikult teame. Plastilisus võimaldab ajul kohaneda ja areneda, muuta oma struktuuri, parandada oma funktsioone igas vanuses ning toime tulla haiguste ja vigastuste tagajärgedega. See on erinevate mehhanismide samaaegse ühise töö tulemus, mille seaduspärasusi me veel ei uuri.