CogniFit - Νευρική Πλαστικότητα και Νόηση

"Η πλαστικότητα του εγκεφάλου αναφέρεται στην ικανότητα του νευρικού συστήματος να αλλάζει τη δομή και τη λειτουργία του καθ 'όλη τη ζωή του, ως αντίδραση στην ποικιλομορφία του περιβάλλοντος. Παρά το γεγονός ότι αυτός ο όρος χρησιμοποιείται σήμερα στην ψυχολογία και στις νευροεπιστήμες, δεν είναι εύκολο να οριστεί. Χρησιμοποιείται για να αναφερθεί σε αλλαγές που συμβαίνουν σε διαφορετικά επίπεδα στο νευρικό σύστημα: μοριακές δομές, αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση και στη συμπεριφορά. "

Η νευροπλαστικότητα επιτρέπει τους νευρώνες να αναγεννηθούν τόσο ανατομικά και λειτουργικά και να σχηματίσουν νέες συναπτικές συνδέσεις. Η νευρωνική πλαστικότητα αντιπροσωπεύει την ικανότητα του εγκεφάλου να συνέλθει και να αναδιαρθρωθεί . Αυτή η προσαρμοστικότητα στο νευρικό σύστημα επιτρέπει στον εγκέφαλο να ανακτήσει διαταραχές ή βλάβες , και μπορεί να μειώσει τις επιπτώσεις των αλλαγών που προκαλούνται από ασθένειες όπως σκλήρυνση κατά πλάκας, Parkinson, γνωστική βλάβη, νόσο του Αλτσχάιμερ, dislexia, ΔΕΠΥ, αϋπνία ενηλίκων, παιδική αϋπνία, etc…

Νευρωνικά δίκτυα antes εκπαίδευσηςΝευρωνικά δίκτυα 2 semanas της γνωστικής ενίσχυσης Νευρωνικά δίκτυα 2 meses της γνωστικής ενίσχυσης

Η συναπτική πλαστικότητα

Όταν ασχολείται με μία νέα μάθηση ή μία νέα εμπειρία, ο εγκέφαλος δημιουργεί μια σειρά νευρικών συνδέσεων. Αυτά τα μονοπάτια ή νευρωνικά κυκλώματα είναι κατασκευασμένα σαν διαδρομές για την ενδο-επικοινωνία των νευρώνων. Αυτές οι διαδρομές δημιουργούνται στον εγκέφαλο μέσω της μάθησης και της πρακτικής, με τρόπο που μοιάζει με έναν ορεινό δρόμο μέσα από την καθημερινή χρήση της ίδιας διαδρομής από ένα βοσκό και το κοπάδι του. Οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω συνδέσεων που ονομάζονται συνάψεις και αυτές οι διαδρομές επικοινωνίας μπορούν να αναγεννιούνται σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Κάθε φορά που αποκτούν νέα γνώση (μέσω της επαναλαμβανόμενης πρακτικής), η επικοινωνία ή η συναπτική διαβίβαση μεταξύ των νευρώνων που συμμετέχουν, ενισχύεται. Μία καλύτερη επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων σημαίνει ότι τα ηλεκτρικά σήματα ταξιδεύουν πιο αποτελεσματικά κατά μήκος του νέου δρόμου.. Για παράδειγμα, κατά την προσπάθεια να αναγνωρίσουμε ένα νέο πουλί, δημιουργούνται νέες συνδέσεις μεταξύ ορισμένων νευρώνων. Έτσι, οι νευρώνες στον οπτικό φλοιό καθορίζουν το χρώμα του, αυτοί στον ακουστικό φλοιό εξυπηρετούν στο τραγούδι τους, και άλλοι το όνομα του πουλιού. Για να γνωρίσουμε το πουλί και τα χαρακτηριστικά του, το χρώμα, το τραγούδι και το όνομα του ενεργοποιούνται επανειλημμένα. Επανεξετάζοντας το νευρικό κύκλωμα και επαναπροσδιορίζοντας τη νευρωνική μετάδοση μεταξύ των νευρώνων που συμμετέχουν σε κάθε μία νέα προσπάθεια βελτιώνουμε την αποτελεσματικότητα της συναπτικής διαβίβασης. Η επικοινωνία μεταξύ των αντίστοιχων νευρώνων βελτιώνεται, η νόηση γίνεται όλο και πιο γρήγορα. Η συναπτική πλαστικότητα είναι ίσως ο πυλώνας επί του οποίου στηρίζεται η καταπληκτική πλαστικότητα του εγκεφάλου.

Νευρογένεση

Ενώ η συναπτική πλαστικότητα επιτυγχάνεται με τη βελτίωση της επικοινωνίας στη σύναψη μεταξύ των υφιστάμενων νευρώνων, η νευρογένεση αναφέρεται στη γέννηση και την ανάπτυξη νέων νευρώνων στον εγκέφαλο. Για μεγάλο χρονικό διάστημα η ιδέα της νευρωνικής αναγέννησης στον ενήλικο εγκέφαλο θεωρήθηκε σχεδόν μια αίρεση. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι νευρώνες έχασαν τη ζωή τους και δεν αντικαταστάθηκαν από νέους. Από το 1944, αλλά ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, η ύπαρξη της νευρογένεσης έχει αποδειχθεί επιστημονικά και τώρα ξέρουμε ότι συμβαίνει όταν τα βλαστικά κύτταρα, ένας ειδικός τύπος των κυττάρων που βρίσκονται στον οδοντωτό έλικα, τον ιππόκαμπο και, ενδεχομένως, στον προ-μετωπιαίο φλοιό διαιρείται σε δύο κύτταρα: ένα βλαστικό κύτταρο και ένα κύτταρο που θα γίνει ένας νευρώνας πλήρως εξοπλισμένος με άξονες και δενδρίτες. Στη συνέχεια, αυτοί οι νέοι νευρώνες μεταναστεύουν σε διαφορετικές περιοχές (ακόμη και διαφορετικές μεταξύ τους) του εγκεφάλου, όπου απαιτούνται, επιτρέποντας έτσι στον εγκέφαλο να διατηρήσει την νευρωνική του ικανότητα. Είναι γνωστό ότι τόσο στα ζώα όσο και στον άνθρωπο ο νευρωνικός αιφνίδιος θάνατος (για παράδειγμα μετά από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο) είναι ένα ισχυρό έναυσμα για νευρογένεση.

Αντισταθμιστική Λειτουργική Πλαστικότητα

Η νευροβιολογική παρακμή που συνοδεύει τη γήρανση είναι καλά τεκμηριωμένη στην ερευνητική βιβλιογραφία και εξηγεί γιατί οι ηλικιωμένοι έχουν χειρότερα αποτελέσματα από ό, τι οι νέοι στις νευρογνωστικές δοκιμές επίδοσης. Αλλά παραδόξως, δεν παρουσιάζουν όλοι οι ηλικιωμένοι χαμηλότερες αποδόσεις, κάποιοι καταφέρνουν να τα πάνε τόσο καλά, όσο και οι νεότεροι συνάδελφοι τους. Αυτή η απροσδόκητη αντίθεση της απόδοση μιας υποομάδας ατόμων της ίδιας ηλικίας έχει ερευνηθεί επιστημονικά, ανακαλύπτοντας ότι κατά τη διαδικασία των νέων πληροφοριών οι ηλικιωμένοι με υψηλότερες επιδόσεις χρησιμοποιούν τις ίδιες περιοχές του εγκεφάλου που χρησιμοποιούν και οι νέοι, αλλά κάνουν επίσης χρήση άλλων περιοχών του εγκεφάλου που ούτε οι νέοι, ούτε οι άλλοι ηλικιωμένοι χρησιμοποιούν. Οι ερευνητές έχουν μελετήσει αυτή την υπερεκμετάλλευση των περιοχών του εγκεφάλου στους ηλικιωμένους με υψηλότερες επιδόσεις και έχουν γενικά καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η χρήση των νέων γνωστικών πόρων αντανακλά μια στρατηγική αντιστάθμισης. Με την παρουσία ελλειμμάτων που σχετίζονται με την ηλικία και τη μειωμένη συναπτική πλαστικότητα που συνοδεύουν τη γήρανση, τον εγκέφαλο, για άλλη μια φορά, αναδεικνύει την πλαστικότητα των νευρογνωστικών δικτύων για την αναδιοργάνωση. Οι μελέτες δείχνουν ότι ο εγκέφαλος φτάνει σε αυτή τη λειτουργική λύση μέσω της ενεργοποίησης άλλων νευρικών οδών και έτσι όλο και πιο συχνά ενεργοποιούνται οι περιοχές και στα δύο ημισφαίρια (το οποίο εμφανίζεται μόνο σε νέα άτομα).

Λειτουργία και συμπεριφορά:Η μάθηση, η εμπειρία και το περιβάλλον

Είδαμε ότι πλαστικότητα είναι η ικανότητα του εγκεφάλου να μεταβάλλει τις βιολογικές, χημικές και φυσικές ιδιότητες. Ωστόσο, καθώς οι αλλαγές στην λειτουργία του εγκεφάλου και τη συμπεριφορά τροποποιούνται ακολουθώντας μια παράλληλη πορεία. Τα τελευταία χρόνια έχουμε μάθει ότι οι μεταβολές του εγκεφάλου σε γενετικά επίπεδα ή συναπτικά, προκαλούνται τόσο από την εμπειρία όσο και από μια ποικιλία των περιβαλλοντικών παραγόντων. Οι νέες γνώσεις βρίσκονται στο επίκεντρο της πλαστικότητας και οι διαταραχές του εγκεφάλου είναι πιθανώς η πιο απτή εκδήλωση αυτής της μάθησης που έχει συμβεί, το οποίο με τη σειρά του έχει διατεθεί στον εγκέφαλο από το περιβάλλον. Η νέα μάθηση εμφανίζεται με πολλούς τρόπους, για πολλούς λόγους και σε οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της ζωής μας. Για παράδειγμα, τα παιδιά αποκτούν νέες γνώσεις σε μεγάλες ποσότητες, προκαλώντας σημαντικές αλλαγές στον εγκέφαλο σε αυτές τις στιγμές της εντατικής εκμάθησης. Μια νέα μάθηση μπορεί επίσης να προκύψει από την παρουσία μίας νευρολογικής βλάβης, για παράδειγμα μέσω τραυματισμών ή ενός εγκεφαλικού επεισοδίου, όταν οι λειτουργίες που υποστηρίζονται από μια κατεστραμμένη περιοχή του εγκεφάλου επιδεινώνονται, και πρέπει να μάθουν πάλι. Η ανάγκη για συνεχή απόκτηση νέων γνώσεων μπορεί να είναι εγγενής στο άτομο και μπορεί να καθοδηγείται από τη δίψα τους για γνώση. Η πολλαπλότητα των περιστάσεων για την εκμάθηση μιας νέας μάθησης, μας κάνει να αναρωτιόμαστε αν ο εγκέφαλος θα αλλάζει κάθε φορά που θα μαθαίνουμε κάτι. Η έρευνα δείχνει ότι αυτό δεν είναι έτσι. Ο εγκέφαλος φαίνεται να θα αποκτήσει νέες γνώσεις, και ως εκ τούτου, θα ενημερώσει τις δυνατότητές του για την πλαστικότητα, αν η νέα μάθηση έχει μία βελτίωση της συμπεριφοράς. Για να μάθουμε να σηματοδοτούμε φυσιολογικά τον εγκέφαλο, η μάθηση θα πρέπει να έχει αλλαγές στη συμπεριφορά. Με άλλα λόγια, η νέα μάθηση πρέπει να είναι μία σχετική και απαραίτητη συμπεριφορά. Για παράδειγμα, η νέα μάθηση, που εξασφαλίζει την επιβίωση θα ενσωματωθεί από τον οργανισμό και θα υιοθετηθεί ως μία κατάλληλη συμπεριφορά. Ως αποτέλεσμα αυτού, ο εγκέφαλος θα έχει αλλάξει. Ίσως το πιο σημαντικό είναι ο βαθμός στον οποίο μια μαθησιακή εμπειρία επιβραβεύεται. Για παράδειγμα, η μάθηση χρησιμοποιώντας διαδραστικά παιχνίδια είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ενίσχυση της πλαστικότητας του εγκεφάλου. Στην πραγματικότητα, έχει αποδειχθεί ότι αυτή η μορφή μάθησης αυξάνει τη δραστηριότητα του προμετωπιαίου φλοιού (PFC). Επιπλέον, στο πλαίσιο αυτό της προσφοράς κινήτρων, είναι θετικό να προσπαθούμε να παίξουμε με ενίσχυση και ανταμοιβή, όπως παραδοσιακά γίνεται, για να συμμετάσχουν τα παιδιά στη μάθηση.

Η κατανόηση των συνθηκών που προκαλούν την πλαστικότητα

Πότε, σε ποιο στάδιο της ζωής ο εγκέφαλος είναι πιο ανοικτός στην αλλαγή όταν εκτίθεται σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα; Φαίνεται ότι τα πρότυπα της πλαστικότητας είναι διαφορετικά ανάλογα με την ηλικία και, πραγματικά, υπάρχουν ακόμη πολλά να ανακαλύψουμε σχετικά με την αλληλεπίδραση μεταξύ του είδους της δραστηριότητας που προκαλεί την πλαστικότητα και την ηλικία του ατόμου. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι η πνευματική και διανοητική δραστηριότητα επάγει πλαστικότητα του εγκεφάλου, όταν εφαρμόζεται τόσο σε υγιή άτομα μεγαλύτερης ηλικίας, όπως όταν εφαρμόζεται σε ηλικιωμένους με μια νευροεκφυλιστική ασθένεια. Το πιο σημαντικό, φαίνεται ότι ο εγκέφαλος υπόκειται σε μεταβολή, τόσο θετική όσο και αρνητική, ακόμη και πριν από τη γέννηση του φέροντος. Μελέτες σε ζώα δείχνουν ότι όταν οι έγκυες μητέρες όταν τοποθετούνται σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε θετικά ερεθίσματα, οι απόγονοι τους έχει ένα μεγαλύτερο αριθμό συνάψεων σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Αντιστρόφως, όταν εφαρμόστηκε στρεσογόνο φως σε εγκύους, διαπιστώθηκε ότι οι απόγονοι τους εμφανίζουν ένα μειωμένο αριθμό νευρώνων στον προμετωπιαίο φλοιό (PFC). Φαίνεται επίσης ότι ο προμετωπιαίος φλοιός είναι πιο ευαίσθητος στις επιδράσεις του περιβάλλοντος από τον υπόλοιπο εγκέφαλο. Τα ευρήματα αυτά είναι σημαντικά για τη συζήτηση της «φύσης» εναντίον του «περιβάλλοντος», καθώς φαίνεται ότι το "περιβάλλον" μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στη νευρωνική έκφραση του γονιδίου. Πώς η πλαστικότητα του εγκεφάλου εξελίσσεται και ποια είναι η επίδραση της περιβαλλοντικής διέγερσης που εφαρμόζεται στην πάροδο του χρόνου; Αυτό είναι ένα ζήτημα υψίστης σημασίας για τα θεραπευτικά προβλήματα και οι απαντήσεις προσφέρουν γενετική έρευνα σε ζώα που δείχνουν ότι ορισμένα γονίδια επηρεάζονται ακόμη και σε ένα μεγάλο χρονικό διέγερσης, ενώ τα γονίδια δεν επηρεάζονται καθόλου, ή αν συμβεί, η τάση τους αντιστρέφεται. Παρά το γεγονός ότι η σημερινή χρήση του όρου «πλαστικότητα» φέρνει μια θετική χροιά, στην πραγματικότητα, η πλαστικότητα αναφέρεται σε όλες τις αλλαγές που συμβαίνουν στον εγκέφαλο, μερικές από τις οποίες μπορεί να προκύψουν σε συνδυασμό με την υποβάθμιση της λειτουργίας και της συμπεριφοράς. Η γνωστική εκπαίδευση φαίνεται ιδανική για την πρόκληση της πλαστικότητα του εγκεφάλου. Παρέχει τη συστηματική πρακτική που είναι απαραίτητη για τη δημιουργία νέων νευρωνικών κυκλωμάτων και την ενίσχυση των συναπτικών συνδέσεων μεταξύ των νευρώνων. Ωστόσο, όπως είδαμε, στην περίπτωση απουσίας του ενός απτού οφέλους της συμπεριφοράς, ο εγκέφαλος δεν θα μάθει αποτελεσματικά. Εξ ου και η σημασία της προσωποποίησης των σχετικών στόχων για την εκπαίδευση.

1]Ορισμός του: Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., Η αναζήτηση για τους παράγοντες στους οποίους οφείλεται η εγκεφαλική πλαστικότητα στο φυσιολογικό εγκέφαλο και στον κατεστραμμένο, Εφημερίδα Διαταραχών Επικοινωνίας (2010), doi: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007Αυτή η ενότητα προέρχεται από την εργασία του Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R., Η αναζήτηση για τους παράγοντες στους οποίους οφείλεται η εγκεφαλική πλαστικότητα στο φυσιολογικό εγκέφαλο και στον κατεστραμμένο, Εφημερίδα Διαταραχών Επικοινωνίας (2010), doi: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007