Kas ir neironu plastiskums?

Mehānismi

Neironi sastāv no šūnas ķermeņa ar vienu vai vairākām sazarotām struktūrām, kas pazīstamas kā dendriti, un garu, šķiedrām līdzīgu paplašinājumu, kas pazīstams kā aksons. Dendrīti galvenokārt saņem signālus no maņu orgāniem un citiem neironiem. Aksons nosūta signālus blakus esošo nervu šūnu dendritiem, izmantojot sīkas spraugas, ko sauc par sinapsēm. Saziņu pa šīm spraugām nodrošina ķīmiskās vielas, ko sauc par neirotransmiteriem. Ir trīs plaši mehānismi, ar kuriem var rasties neironu plastiskums.

Anatomiskās izmaiņas ietver fiziskas izmaiņas neironos, piemēram, aksonu dīgšanu, kur aksoni rada jaunus nervu galus, kas savienojas ar citiem nervu sistēmas ceļiem. Tas var stiprināt esošos savienojumus vai palīdzēt atjaunot nervu sistēmas daļas, pilnībā atjaunojot bojātos nervu ceļus. Neiroķīmiskās izmaiņas var ietvert, piemēram, neirotransmiteru ražošanas palielināšanos vai samazināšanos. Metabolisma izmaiņas var būt saistītas ar barības vielu patēriņa ātruma svārstībām smadzeņu daļās.

Plastiskums var ietvert arī savienojumu noņemšanu. Vecie nervu ceļi, kas kādu laiku nav izmantoti, var izzust. Šis process ir pazīstams kā sinaptiskā atzarošana, un tas ļauj noņemt neironu savienojumus, kas vairs nekalpo kādam mērķim, bet noderīgāki tiek stiprināti.

Atmiņa, attīstība un mācīšanās

Neironu plastiskums ir ļoti svarīgs smadzeņu attīstībai, atmiņu veidošanai un spējai mācīties no pieredzes. Smadzenēm ir nepieciešama spēja mainīties un pārkārtoties, lai saglabātu informāciju un iegūtu vislabāko reakciju uz ārējiem notikumiem. Īpaši pirmajos gados tas ir saistīts ar daudzu jaunu savienojumu un ceļu veidošanos. Jaundzimušam bērnam ir aptuveni 2,500 sinapses katram neironam smadzeņu garozā, kas ir smadzeņu visattālākais slānis.

Dzīves laikā tiek stiprināti un vājināti savienojumi starp aksoniem, kas sūta signālus, un dendritiem, kas tos uztver. Ja konkrēts savienojums tiek izmantots daudz, tas tiks nostiprināts. Iespējams, tiks palielināts dendrīta virsmas laukums vai tiks ražots vairāk neirotransmiteru. Un otrādi, ja savienojums netiek izmantots daudz, tas var tikt novājināts. Tādā veidā tiek veicināti vissvarīgākie ceļi.

Kādreiz tika uzskatīts, ka nervu plastiskums pastāv tikai ļoti jauniem indivīdiem un, tiklīdz tika izveidoti nervu ceļi, tie tika izveidoti un tos nevarēja mainīt. Tomēr mūsdienu smadzeņu pētījumi ir atklājuši, ka nervi dzīves laikā nepārtraukti pārkārtojas. Tas padara cilvēkus spējīgus pielāgoties dažādiem apstākļiem; pati smadzeņu fizioloģija mainās, reaģējot uz pieredzi. Jaunas saiknes var veidoties jebkurā dzīves posmā, paralēli veco, neizmantoto apcirpšanai, ļaujot cilvēkiem iegūt zināšanas un apgūt jaunas prasmes pat lielā vecumā.

Atgūšana no bojājumiem un medicīniska pielietošana

Tā kā nervu šūnas spēj pašas pārstrukturēties un reorganizēties, smadzeņu vai citu nervu sistēmas aspektu bojājumi ne vienmēr ir pastāvīgi. Veselu neironu zonas dažreiz var pārņemt bojāto daļu funkcijas. Šādā veidā smadzeņu traumas vai insulta upuri dažos gadījumos ir spējuši atgūt vismaz daļu no zaudētās funkcionalitātes.

Kopš 2013. gada liela daļa pētījumu ir vērsta uz neironu plastiskuma izmantošanu medicīniskos nolūkos. Ir daudz dažādu smadzeņu un nervu slimību, kas ļoti pasliktina to cilvēku izziņu, atmiņu, kustīgumu vai citas spējas, kas ar tām slimo. Daļēju dabisko atveseļošanos, ko piedzīvojuši daži insulta un smadzeņu traumu upuri, iespējams, varētu pagarināt un uzlabot ar medicīnisku iejaukšanos, lai vadītu neironu reorganizāciju. Cerebrālā trieka un Alcheimera slimība ir smadzeņu darbības traucējumu piemēri, kurus varētu ārstēt ar vadītu nervu plastiskumu. Viena no iespējamām turpmākās attīstības jomām ir neironu cilmes šūnu izmantošana jaunu nervu šūnu un ceļu radīšanai, kas var novest pie veiksmīgas dažādu smadzeņu traucējumu un traumu ārstēšanas.