Ce este plasticitatea creierului?

plasticitate cerebrală, neuroplasticitate sau plasticitate neuronală Este potențialul sistemului nervos să se adapteze și să se restructureze conexiunile sale neuronale ca răspuns la experiența senzorială, intrarea de noi informații, procesul de dezvoltare și chiar deteriorarea sau disfuncții.

Descrie schimbarea durabilă a creierului în cursul vieții unui individ. Termenul a devenit popular în a doua jumătate a secolului XX, când cercetările au arătat că multe aspecte ale creierului pot fi modificate (ele sunt "plastic") chiar și la vârsta adultă.

Această noțiune contrastează cu consensul științific anterior că creierul se dezvoltă într-o perioadă critică în copilărie și apoi rămâne relativ neschimbat.

Neuroplasticitatea poate fi definită ca o proprietate intrinsecă a sistemului nervos (SN). Noi l păstrați de la copii pe tot parcursul vieții și ne oferă posibilitatea de a modifica și adapta atât funcțiile și structura sistemului nostru nervos (Pascual-Leone et al., 2011).

Dovezile științifice au demonstrat în mod convingător că creierul nostru nu rămâne imuabil, experiențele și învățarea ne permit să ne adaptăm rapid și eficient la cerințele de mediu în schimbare.

Ca o consecință a fiecărei experiențe senzoriale, a activității motorii, a asocierii, a recompensei, a planului de acțiune, creierul se schimbă în mod constant (Pascual-Leone et al., 2011).

Caracteristicile și definiția plasticității cerebrale

In mod normal, plasticitatea creierului este adesea asociat cu învățarea care are loc în faza de copil (Garcés-Vieira-Escudero și Suárez, 2014). În mod tradițional sa crezut că, odată ajunsă la maturitate, nu au existat posibilități de adaptare și modificare a structurii noastre neuronale.

Dovezile actuale arată că structura creierului nostru este capabil să se adapteze la diferite circumstanțe, atât în ​​copilărie, adolescență și maturitate, și chiar și în situații de leziuni semnificative ale creierului (Garcés-Vieira-Escudero și Suárez, 2014).

Ramón y Cajal el a fost primul care a propus conceptul de plasticitate ca bază fizică a învățării și memoriei (Morgado, 2005). Pe baza observării preparatelor histologice, el a propus ca învățarea să producă schimbări structurale, aceste schimbări fiind strict necesare pentru formarea de noi amintiri (Mayford et al., 2012).

Pe de altă parte, a fost Donald Hebb a arătat conceptul plasticitatea asociativă ca mecanism de a modifica conexiunile structurale ale creierului nostru (Morgado, 2005). Kandel, prin studiile sale cu Aplysia, a ajuns la concluzii similare, așa cum a remarcat că, atunci când noi de învățare a avut loc în această coloană vertebrală, de asemenea, modificări structurale, cum ar fi formarea, stabilizarea și eliminarea de spini au avut loc.

În plus, William James a oferit următoarea definiție a conceptului de plasticitate: "deținerea unei structuri suficient de slabe pentru a da drumul unei influențe, dar suficient de puternică pentru a nu ceda toate odată".

Plasticitatea este esențială pentru înființarea și întreținerea circuitelor creierului. Acesta poate fi benefic pentru mecanismul individuale, aceasta ne permite să dobândească noi competențe sau adaptare după un prejudiciu, dar, de asemenea, poate deveni un mecanism patologic care conduce la o mare varietate de simptome.

Astfel, funcționarea normală a mecanismelor de plastic pot agrava simptomele unei mutatii genetice sau a unui eveniment negativ asupra mediului și slaba dezvoltare a mecanismelor de plastic pot induce, de asemenea, manifestări anormale (Pascual-Leone et al., 2011).

Un deficit de plasticitate va însemna că creierul nu este capabil să se adapteze cerințelor de mediu. Pe de altă parte, în cazul în care creierul este prea plastic, conexiunile structurale pot fi sisteme instabile și funcționale necesare pentru cunoaștere și comportament poate fi compromisă (Pascual-Leone et al., 2011).

În ciuda apariției unor procese anormale în mecanismele de plastic, creierul este o structură foarte interconectată. Prin urmare, plasticitatea mediază în nivelele multiple ale sistemului nostru nervos, de la microcircuite la rețele mari. Schimbările cele mai concentrate și locale pot fi compensate la nivelul circuitului, prevenind o deteriorare semnificativă a comportamentului (Pascual-Leone et al., 2011).

Studii recente au arătat că procesele de învățare și memorie rezultat modificări în conectivitatea sinaptica prin procese de câștig, de stabilizare sau de pierdere, ceea ce ne determină să gândim importanța acestor procese materiale plastice (Caroni și colab., 2012).

Primele studii efectuate cu ajutorul microscopului au arătat că plasticitatea sinaptică poate duce la modificări ale dimensiunii și formei dendritice (Mayford et al., 2012). În cazul învățării abilităților motorii poate fi o creștere observată a tepii dendritice anumitor populații neuronale (Caroni et al., 2012), o consecință a unor mecanisme celulare și moleculare. (Mayford și colab., 2012).

In timp ce apar modificări la nivel local, posibilitatea de a crește sau descrește în numărul de tepii dendritice in anumite zone, astfel de modificări afectează la nivel mondial, deoarece creierul este un sistem care acționează la nivel global au loc creșteri și scăderi în părțile locale.

Schimbări de plastic pe tot parcursul vieții (dezvoltare)

Așa cum am menționat mai devreme, procesul de plasticitate cerebrală joacă un rol important pe tot parcursul vieții, totuși, există perioade în care este mai importantă.

În cazul copilăriei, creierul se află într-o situație extrem de modificabilă datorită intrării masive a experiențelor și a noilor cunoștințe. Plasticitatea cerebrală în cazul copiilor este maximă, ceea ce permite încorporarea de noi învățături și amintiri în repertoriul lor cognitiv-comportamental.

Aceste mecanisme de plastic, pe măsură ce individul crește, arată o tendință descendentă, adică există o asociere între vârstă și reducerea amplorii acestui proces (Pascual-Leone et al., 2011).

În ciuda acestei tendințe generalizate, fiecare persoană prezintă o altă traiectorie. În funcție de factorii genetici intrinseci și influențe de mediu specifice la care suntem expuși, fiecare individ prezintă o singură operațiune în așteptarea plasticitatea creierului (Pascual-Leone et al., 2011).

Factori importanți să ia în considerare faptul că ar putea contribui la diferentele, mecanismele genetice si epigenetice (de exemplu, polimorfisme, expresia genelor), factorii hormonali (de exemplu, sex, ciclu menstrual), morbiditatea (de exemplu, diabetul zaharat sunt , cancer sau infecții) și experiențe de viață (de exemplu, leziuni cerebrale traumatice, expunerea la toxine, stres, lipsa de somn, abuzul de substante, rezerve cognitive, dieta saraca, stil de viață sedentar, etc) (Pascual-Leone et al., 2011).

Diferite studii folosind imagistica imagistica functionala si structurala prin rezonanta magnetica, tomografie cu emisie de pozitroni si alte tehnici imagistice au furnizat dovezi pentru afirmația că plasticitatea suferă modificări pe parcursul vieții.

De exemplu, studiile au identificat in mod constant transversal asocierea dintre varsta si morfometric creier modificari variind subțierea corticalei regional, reducerea volumului subcorticale și dilatarea ventriculară (Pascual-Leone et al., 2011).

Pe de altă parte, există schimbări asociate cu îmbătrânirea în îndeplinirea sarcinilor cognitive, modificări ale activării neuronale rezultate din aceste sarcini cognitive.

Este stabilit pe larg că îmbătrânirea normală la om este asociat cu scăderea performanțelor cognitive, inclusiv viteza de procesare domenii, memorie de lucru, memorie episodice, controlul atențional, controlul inhibitor și funcția executivă (Pascual-Leone et al., 2011).

Totuși, în ciuda acestui fapt, mecanismele de plastic continuă să funcționeze în orice etapă evolutivă. Construirea rezerve cognitive permite funcției cognitive este menținută sau minimal modificată la vârstnici și poate permite să susțină un număr mai mare de leziuni neuropatologice înaintea semnelor și simptomelor de tulburări cognitive (Pascual-Leone et al manifest., 2011).

Plasticitate și leziuni ale creierului

dobândite, cum ar fi leziuni cerebrale traumatice, sau anumite boli sistemice, cum ar fi diabetul, depresia, sau cancer ar putea afecta capacitatea de plasticitate (Pascual-Leone et al., 2011), leziuni ale creierului.

Când suferim o leziune sau o leziune a creierului, creierul încearcă să compenseze deficitele derivate din acesta prin implementarea unor mecanisme compensatorii diferite, fiind la baza acestei plasticități ale creierului.

Interconectivitatea, organizarea și structura sistemului nostru nervos ne permit să ne redobândim în mod substanțial după un prejudiciu. Diferiți autori au sugerat că sistemul nervos suferă o serie de procese care permit unei zone omoloage celei deteriorate să aibă capacitatea de a-și asuma funcția. Acest lucru este posibil datorită rețelei mari distribuite care formează conexiunile creierului (Dancause & Nudo, 2011).

Studiile care folosesc stimularea profundă a creierului la animale sugereaza ca reorganizare neuronale care apare atât în ​​zonele din emisfera vătămate și în emisfera intactă este esențială pentru recuperare, în special atunci când prejudiciul se referă la zonele cu motor ( Dancause & Nudo, 2011).

Cu toate acestea, dovezi recente demonstrează reorganizarea conectivității funcționale, după o accidentare dobândită, forma inițială este adaptiv sau benefic, pentru a forma mai târziu, s-ar putea limita ajustările compensatorii pentru modificarea mecanismelor legate de varsta de plasticitatea creierului (Pascual-Leone și colab., 2011).

De fapt, modificările plastice ar putea slăbi capacitatea de a reorganiza cortexul pentru a-și îndeplini funcția primară, în special în contextul instruirii de reabilitare.

De exemplu, în cazul persoanelor oarbe, reorganizare corticală care are loc în zona occipitală, ca urmare a absenței intrărilor senzoriale vizuale, pot da senzații tactile fantomă în vârfurile degetelor persoanelor competente lectură de Braille (Merabet & Pascual-Leone, 2010).

Modificări mecanice

Deși plasticitatea creierului este un mecanism puternic determinat de genetică, factorii de mediu vor contribui decisiv la diferențele individuale în eficacitatea și funcționalitatea sa.

Experiențele educaționale formale și informale, interacțiunile sociale și familiale, mediul cultural, dieta, factorii hormonali, diferitele patologii, expunerea la agenți nocivi cum ar fi abuzul de substanțe, stresul sau exercițiile regulate sunt unii factori care evidențiază dovezile științifice ca modulatori ai acestui mecanism de adaptare (Pascual-Leone et al., 2011).

De fapt, calitatea mediului social al fiecărui individ poate avea influențe profunde asupra dezvoltării și activității sistemelor neuronale, cu repercusiuni asupra unei varietăți de răspunsuri fiziologice și comportamentale.

Dacă este așa, schimbările în plasticitatea creierului la persoanele care trăiesc în medii disfuncționale pot fi diferite de schimbările celor cu protecție și sprijin (Pascual-Leone et al., 2011).

Factori de stil de viață, inclusiv educația, complexitatea de locuri de muncă, rețele sociale și activități vor ajuta la generarea o capacitate mai mare de rezerve cognitive, ne va ajuta să creeze „un magazin de rezerve“ pentru a ne proteja în mod eficient condiției de leziuni.

Un exemplu este faptul că persoanele care au primit o educație largă, chiar și cele care suferă de boala Alzheimer, pot prezenta un risc mai scăzut de manifestare clinică a procesului nebun.

Aceste dovezi sugerează că manifestarea simptomelor este întârziată, din cauza unei compensații eficiente, datorită poziției o capacitate mai mare de rezervă cognitivă (Pascual-Leone et al., 2011).

Pe de altă parte, în plus față de acești factori legați de viața de zi cu zi, s-au făcut și diverse încercări de modificare a plasticității cognitive la nivel experimental.

În ultimii ani, s-au dezvoltat abordări pentru a crește plasticitatea în faza subacută de recuperare a subiecților care au suferit leziuni cerebrale. De exemplu, utilizarea de medicamente pentru a crește nivelul de aurosal și de învățare, arborization dendritice, plasticitate anatomice sau restabilirea funcției în zona peri-infarct (Dancause & Knot, 2011).

În plus, o altă tehnică recent investigată este stimularea corticală pentru creșterea sau scăderea activității anumitor zone ale creierului. Utilizarea stimulării are potențialele avantaje care vizează promovarea recuperării cu puține efecte secundare.

concluziile

Funcționarea eficientă a mecanismelor neurofiziologice ale plasticitatea creierului au un rol esențial pe tot parcursul vieții, de-a lungul dezvoltării de la copilărie la maturitate și îmbătrânire, atât la subiecții sănătoși și cu un fel de patologie (Pascual-Leone et al ., 2011).

Acțiunea dvs. ne va permite să dobândim noi cunoștințe și cunoștințe de-a lungul vieții noastre.

referințe

1. Cáceres-Vieira, M. și Suárez-Escudero, J. (2014). Neuroplasticitatea: aspecte biochimice și neurofiziologice. Rev CES Med, 28(1), 119-132.
2. Caroni, P., Donato, F. și Muller, D. (2012). Plasticitate structurală în procesul de învățare: reglementare și fuziuni. Natura, 13, 478-490.
3. Dancause, N. și Nudo, R. (2011). Modelarea plasticității pentru a îmbunătăți recuperarea după rănire. Prog Brain Res., 292, 279-295.
4. Mayford, M., Siegelbaum, S.A., & Kandel, E.R. (s.f.). Synapses și memorie de stocare.
5. Merabet, L. B. și Pascual-Leone, A. (2010). Reorganizarea neuronală ca urmare a pierderii senzoriale: oportunitatea schimbării. Natura, 11, 44.52.
6. Morgado, L. (2005). Psihobiologia învățării și memoriei: fundațiile și progresele recente. Rev Neurol, 40 de ani(5), 258-297.
7. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., ... Rotenberg, A. (2011). Caracterizarea plasticitatii corticale a creierului si a dinamicii retelei de-a lungul varsta-Span in sanatate si boli cu TMS-EEG si TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.