Нейропластичность
-
Определение нейропластичности
- Нейропластичность — способность нейронных сетей в мозге изменяться в процессе роста и реорганизации.
- Изменения варьируются от создания новых связей до систематических корректировок.
-
История и происхождение
- Термин «пластичность» впервые применен Уильямом Джеймсом в 1890 году.
- Сантьяго Рамон-и-Кахаль использовал термин «нейронная пластичность» в 1900-х годах.
- В 1923 году Карл Лэшли провел эксперименты, подтверждающие пластичность.
-
Исследования и открытия
- В 1943 году Маккаллох и Питтс предложили искусственный нейрон с правилом обучения.
- В 1964 году Мэриан Даймонд представила первые научные доказательства анатомической пластичности мозга.
- В 1960-х годах Пол Бах-и-Рита и Майкл Мерцених провели важные исследования.
-
Нейробиология
- Нейропластичность основана на изменениях синапсов и экспрессии генов.
- Факторы включают регуляцию синапсов, воспаление, белки и выработку энергии.
- Реорганизация происходит на каждом уровне иерархии обработки.
-
Теория нейропластичности
- Не существует всеобъемлющей теории нейропластичности.
- Нейропластичность описывает способность мозга адаптивно изменять структуру и функцию нервной системы.
-
Структурная нейропластичность
- Структурная пластичность связана с изменением нейронных связей.
- Новые нейроны образуются и интегрируются в центральную нервную систему.
- Методы визуализации, такие как МРТ и КТ, используются для изучения структурных изменений мозга.
-
Функциональная нейропластичность
- Функциональная пластичность связана с адаптацией функциональных свойств нейронной сети.
- Адаптация к гомологичной зоне: когнитивные процессы перемещаются в противоположное полушарие.
- Расширение карты: кортикальные карты расширяются из-за частых стимулов.
- Переназначение моделей: новые входные сигналы поступают в отключенные области мозга.
- Компенсационный маскарад: использование различных когнитивных процессов для решения задачи.
-
Физиологические формы пластичности
- Синаптическая пластичность: усиление или ослабление синапсов для изменения частоты возбуждения нейронов.
- Внутренняя пластичность: внутренняя возбудимость нейронов способствует кодированию воспоминаний.
-
Приложения и примеры
- Мозг взрослого человека не полностью «запрограммирован».
- Нейрогенез происходит в мозге взрослого грызуна и может сохраняться до старости.
- Нейропластичность используется в лечении черепно-мозговых травм и улучшении бинокулярного зрения.
-
Лечение повреждений мозга
- Нейропластичность помогает переносить мозговую активность в другое место.
- Методы реабилитации включают двигательную терапию, функциональную электростимуляцию и терапию виртуальной реальностью.
- Роботизированная терапия также может способствовать нейропластичности.
-
Бинокулярное зрение
- Бинокулярное зрение может быть улучшено у людей с амблиопией и другими аномалиями.
- Нейропластичность играет важную роль в восстановлении стереопсиса.
-
Фантомные конечности
- Фантомные конечности связаны с кортикальной реорганизацией.
- Фантомная боль является перцептивным коррелятом кортикальной реорганизации.
-
Нейропластичность и фантомные конечности
- Испытуемые модифицировали нейронную репрезентацию фантомных конечностей.
- Это свидетельствует о глубоких изменениях в ментальном представлении о теле.
-
Хроническая боль и нейропластичность
- Хроническая боль связана с неадаптивной реорганизацией нервной системы.
- Длительная ноцицепция вызывает нейропластическую реакцию в коре головного мозга.
- Хроническая боль уменьшает объем серого вещества в мозге.
-
Медитация и нейропластичность
- Медитация может изменить физическую структуру мозга.
- Медитация улучшает внимание, тревогу, депрессию, страх, гнев и сострадание.
-
Художественное взаимодействие и арт-терапия
- Художественное творчество может изменить нейронные сетевые связи.
- Длительное художественное обучение может улучшить когнитивную гибкость.
-
Фитнес и физические упражнения
- Аэробные упражнения увеличивают выработку нейротрофических факторов.
- Постоянные упражнения улучшают исполнительную функцию и объем серого вещества.
-
Глухота и потеря слуха
- Слуховая кора у глухих людей перенаправлена на другие функции.
- Глухие люди обладают повышенным зрительным вниманием и лучшей способностью распознавать движения.
-
Кохлеарный имплантат и нейропластичность
- Врожденная потеря слуха влияет на слуховое развитие.
- Ранняя кохлеарная имплантация способствует функциональному созреванию слуховой системы.
-
Слепота и нейропластичность
- Зрительная кора у слепых людей может подвергаться кросс-модальной пластичности.
- Отсутствие визуальной информации может ослабить развитие других сенсорных систем.
-
Эхолокация человека и нейропластичность
- Эхолокация используется слепыми людьми для ориентации.
- Участки мозга, связанные с обработкой визуальных данных, адаптированы к эхолокации.
-
Синдром дефицита внимания и гиперактивности и нейропластичность
- Длительное лечение СДВГ улучшает работу мозга.
- Нейропластичность наиболее активна в детском возрасте.
-
Нейропластичность в раннем развитии ребенка
- Нейропластичность важна для детей с точки зрения риска и жизнестойкости.
- Травма изменяет связи в мозге, но мозг ребенка может справиться благодаря нейропластичности.
-
Влияние музыкального обучения на нейропластичность
- Музыкальное обучение способствует структурной пластичности мозга.
- Изменения в мозге зависят от уникального опыта каждого человека.
- Исследование показало, что изменения в мозге детей заметны за 15 месяцев занятий музыкой.
-
Сезонные изменения в мозге животных
- Сезонные изменения в мозге связаны с размножением и другими особенностями.
- У птиц и млекопитающих изменения в мозге влияют на поведение и морфологию.
- Примеры: увеличение гиппокампа у птиц, изменения в миндалевидном теле у амфибий.
-
Исследование черепно-мозговых травм
- Инсульт вызывает реорганизацию мозга, что можно использовать для лечения.
- Современные исследования включают отслеживание изменений в двигательных областях коры.
- Джон Каас изучает влияние травм на соматосенсорную систему.
-
Старение и нейропластичность
- С возрастом снижается экспрессия генов, связанных с синаптической пластичностью.
- Активные формы кислорода влияют на синаптическую пластичность и когнитивные функции.
-
Многоязычие и нейропластичность
- Многоязычие улучшает когнитивные способности и гибкость.
- Исследования показывают, что многоязычие перестраивает мозг и повышает его пластичность.
- Многоязычие влияет на серое и белое вещество мозга, улучшая миелинизацию.
-
Новые методы лечения депрессии
- Исследования показывают, что экологический и социальный опыт раннего многоязычия влияет на мозг.
-
Исторический контекст и традиционные антидепрессанты
- Гипотеза о дисбалансе моноаминов при депрессии доминировала в психиатрии и разработке лекарств.
- Традиционные антидепрессанты повышают уровень норадреналина, серотонина или дофамина, но их эффект замедлен и часто неадекватен.
-
Нейропластичность и антидепрессанты
- Нейробиологи обнаружили обратную зависимость между количеством синапсов и тяжестью симптомов депрессии.
- Традиционные антидепрессанты улучшают нейропластичность, но на длительный срок.
-
Кетамин и новые соединения
- Кетамин обладает мощным антидепрессивным действием благодаря способности быстро увеличивать количество дендритных шипиков.
- Дополнительные соединения, такие как серотонинергические психоделики и холинергический скополамин, также способствуют нейропластичности и оказывают быстрый терапевтический эффект.
-
Психопластогены
- Введен термин «психопластоген» для обозначения быстродействующих антидепрессантов, достигающих терапевтических эффектов за счет нейропластичности.
-
Дополнительные темы
- Пластичность, зависящая от активности, тренировка мозга, обогащение окружающей среды, обратное нейронное распространение, прорастание нейронов, нейропластические последствия загрязнения окружающей среды.
- Психоделический наркотик, кинезиология, пластичность, зависящая от времени всплеска.
-
Рекомендации и внешние ссылки
- Дальнейшее чтение: Эдельман, Джеральд. Чистый воздух, яркий огонь: О материи разума.
- Эдельман и Жан-Пьер Шанже, редакторы журнала The Brain.
- Внешние ссылки: Определения из Викисловаря, Средства массовой информации из общего пользования, Данные из Викиданных, Нейропластичность в США, Разделы медицинской тематики Национальной медицинской библиотеки (MeSH), Нейромифы: разделение фактов и вымысла в обучении на основе работы мозга.