Neuroplastyczność, czyli jak zmienia się nasz mózg w odpowiedzi na doświadczenia?

Zrozumienie adaptacyjnych procesów mózgu – historia badań nad neuroplastycznością i odkrycia Ramóna y Cajala i Jerzego Konorskiego

Jeszcze w pierwszej połowie XIX wieku mózg ssaków był postrzegany w środowisku medycznym jako organ o jednolitej strukturze. Dopiero badania hiszpańskiego histologa Santiago Ramóna y Cajala – bazujące na wcześniejszych odkryciach Camillo Golgiego – wykazały połączenia synaptyczne pomiędzy poszczególnymi komórkami nerwowymi.

Z kolei początki prac nad neuroplastycznością sięgają przełomu lat 40. i 50. XX wieku. Wówczas Jerzy Konorski, polski neuropsycholog i neurofizjolog, skonstruował pierwszą definicję pobudliwości. Konorski określił ją jako następstwo cyklu zmian indukowanych impulsami nerwowymi, a ich efekty – powstające w określonych ośrodkach – nazwał zmianami spowodowanymi pobudliwością. Dodatkowo to właśnie polski badacz po raz pierwszy użył określenia plastyczność w kontekście trwałych przekształceń funkcjonalnych, wywołanych przez proces bodźcowania.

Plastyczność mózgu a proces uczenia się i pamięć – rola hipokampa w zapamiętywaniu i przekształcaniu informacji

Proces plastyczności mózgu ma bezpośredni wpływ na zakres działań, które postrzegamy jako uczenie się i zapamiętywanie. Hipokamp, czyli organ stanowiący część układu limbicznego, jest odpowiedzialny za pamięć krótkotrwałą. Informacje w niej zawarte są w późniejszym czasie przekształcane w pamięć długotrwałą, a ta z kolei warunkuje efektywne gromadzenie informacji w naszym umyśle. Wcześniej opisywany proces zwiększania receptorów neuroprzekaźnika w zakończeniach postsynaptycznych, nazywany także długotrwałą potencjalizacją (z ang. long-term potentiation, LTP), zachodzi również w obrębie hipokampu. Pozwala to wysnuć wniosek, że na podłożu neuroplastyczności opiera się nie tylko przebieg zjawisk określanych jako procesy poznawcze, ale też i pamięć człowieka. To właśnie z tego powodu wykorzystywane w praktyce metody na zapamiętywanie opierają się regularnym, powtarzalnym treningu umysłowym.

Regeneracja po urazach – potencjał mózgu do samonaprawy

Ćwiczenia umysłowe to nie jedyny sposób na modulowanie plastyczności neuronalnej w celu uzyskania określonego efektu klinicznego. Taką możliwość dają również działania, jakie są podejmowane u pacjentów po uszkodzeniach ośrodkowego układu nerwowego. Udary mózgu, krwawienia wewnątrzczaszkowe i stany po usunięciu nowotworu mózgu skutkują z reguły pojawieniem się uszkodzenia w obrębie obszaru odpowiedzialnego za konkretną funkcję. Z tego powodu zarówno rehabilitacja neurologiczna, jak i odpowiednio dobrane leczenie urazów mózgu, pozwalają na uzyskanie częściowego lub całkowitego powrotu utraconych funkcji. Główną zasługą tego jest właśnie zjawisko neuroplastyczności.

Neuroplastyczność u dzieci – najbardziej plastyczny okres w życiu

Rozwój mózgu u dzieci jest w sposób ścisły oparty na procesie neuroplastyczności. Stymulowanie maluchów na wczesnych etapach życia zmiennością bodźców, nowymi zabawkami i kontaktem z otoczeniem różnego typu jest bowiem podstawą uzyskiwania postępów psychoruchowych. Najmłodsi w wieku od jednego roku do trzech lat w sposób błyskawiczny osiągają kolejne kamienie milowe w rozwoju i właśnie ten okres jest uważany za najbardziej plastyczny. Stymulowanie procesu reorganizacji strukturalnej neuronów wymaga jednak odpowiedniego bodźcowania – tak jak ekspozycja na patogen kształtuje odporność u dzieci, tak również styczność z różnymi kolorami, dźwiękami i zapachami wpływa pozytywnie na zdrowie neurologiczne maluchów.

Jak zwiększać neuroplastyczność mózgu u dorosłych?

Zrozumienie wszystkich aspektów powiązanych z neuroplastycznością jest sporym wyzwaniem dla całego środowiska medycznego, lecz jedna kwestia nie ulega wątpliwościom – nad wzmacnianiem procesów neuroplastyczności powinniśmy pracować każdego dnia. Zatem jak poprawić pamięć? Co robić, aby przyswajanie wiedzy przychodziło znacznie łatwiej?

Ćwiczenia umysłowe i fizyczne wspierające neuroplastyczność

Najskuteczniejszymi działaniami dnia codziennego, dzięki którym stymulacja neuroplastyczności będzie mogła zachodzić, są aktywności fizyczne i ćwiczenia umysłowe. Ruch może przyjąć różne formy – począwszy od pływania, przechodząc przez bieganie, a kończąc na treningu siłowym. Dodatkową zaletą regularnej aktywności fizycznej będzie przejęcie większej kontroli nad masą ciała i wiekiem metabolicznym – szybka przemiana materii to marzenie każdego człowieka, a poprzez ruch znacznie łatwiej ją osiągnąć!

Warto jednak pamiętać o tym, że pozytywny wpływ na ośrodkowy układ nerwowy mają cykliczne zmiany warunków uprawiania sportu i rodzaj nakładanych obciążeń treningowych. Z kolei ćwiczenia umysłowe mogą opierać się na zapamiętywaniu określonych fraz (np. słów piosenek), rozwiązywaniu krzyżówek lub układaniu puzzli.

Rola neuroplastyczności w leczeniu chorób neurologicznych

Neuroplastyczność odgrywa kluczową rolę w leczeniu chorób neurologicznych, takich jak wcześniej wspomniane udary mózgu, nowotwory, stwardnienie rozsiane, stwardnienie zanikowe boczne lub choroba Parkinsona. Proces ten stanowi bowiem podstawę działań rehabilitacyjnych, które w przebiegu tego typu schorzeń stanowią nieodłączną część zarówno procesu powrotu do zdrowia po uszkodzeniu, jak i spowolnienia patologicznych zmian, indukowanych przez choroby neurodegeneracyjne.

Jak neuroplastyczność wpływa na leczenie chorób neurodegeneracyjnych i uzależnień

Uwarunkowania behawioralne neuroplastyczności stanowią niezwykle ważny aspekt zaburzeń na tle neurodegeneracyjnym. Ich postępujący, często niemożliwy do zahamowania przebieg ogranicza skuteczność technik farmakologicznych, np. w przypadku chorób otępiennych. Jedyną szansą na wywieranie wpływu na szybkość pojawiania się kolejnych objawów klinicznych ma terapia behawioralna. Podobnie jest w przypadku leczenia uzależnień, gdzie reorganizacja strukturalna w obrębie układu limbicznego stanowi szansę na poprawę efektywności stosowanych technik.

Czy neuroplastyczność kończy się wraz z wiekiem? Mit czy fakt?

Mózg charakteryzuje się określonym poziomem plastyczności przez całe życie, jednak intensyfikacja tego procesu zachodzi w pierwszej połowie życia człowieka. Z tego powodu warto wspomagać przebieg tego procesu poprzez odpowiedni styl życia, aktywność fizyczną i wykonywanie ćwiczeń umysłowych. Suplementy na pamięć i koncentrację okazują się być niezastąpione u osób starszych, podobnie jak zwykłe pielęgnowanie kontaktów społecznych. Należy również zdecydować się na stosowanie diet poprawiających wydajność działania układu nerwowego, np. diety MIND. Neuroplastyczność nie kończy się wraz z osiągnięciem podeszłego wieku, a odpowiednie stymulowanie swojego umysłu na wiele różnych sposobów odgrywa w tym kluczową rolę!