Nevronske povezave v možganih povzročajo zapleteno vedenje. Nevroni so majhni računalniški stroji, ki lahko vplivajo samo z mreženjem.
Obvladovanje najpreprostejših elementov vedenja (na primer refleksov) ne zahteva velikega števila nevronov, a tudi reflekse pogosto spremlja človekova zavest o sprožitvi refleksa. Zavestno zaznavanje senzoričnih dražljajev (in vseh višjih funkcij živčnega sistema) je odvisno od ogromnega števila povezav med nevroni.
Nevronske povezave nas naredijo to, kar smo. Njihova kakovost vpliva na delovanje notranjih organov, intelektualne sposobnosti in čustveno stabilnost.
ožičenje
Nevronske povezave možganov - ožičenje živčnega sistema. Delo živčnega sistema temelji na sposobnosti nevrona, da zaznava, obdeluje in prenaša informacije v druge celice.
Informacije se prenašajo z živčnim impulzom. Obnašanje človeka in delovanje njegovega telesa je popolnomaodvisno od prenosa in sprejemanja impulzov s strani nevronov skozi procese.
Nevron ima dve vrsti procesov: akson in dendrit. Akson nevrona je vedno en, vzdolž njega nevron prenaša impulze drugim celicam. Prejme impulz skozi dendrite, ki jih je lahko več.
Veliko (včasih več deset tisoč) aksonov drugih nevronov je "povezanih" z dendriti. Stik dendrita in aksona preko sinapse.
Nevroni in sinapse
Rez med dendritom in aksonom je sinapsa. Ker akson je "vir" impulza, dendrit je "sprejemnik", sinaptična špranja pa je mesto interakcije: nevron, iz katerega prihaja akson, se imenuje presinaptični; nevron, iz katerega prihaja dendrit, je postsinaptičen.
Sinapse se lahko tvorijo med aksonom in telesom nevrona ter med dvema aksonoma ali dvema dendritoma. Veliko sinaptičnih povezav tvorita dendritična hrbtenica in akson. Trnice so zelo plastične, imajo veliko oblik, lahko hitro izginejo in se oblikujejo. Občutljivi so na kemične in fizikalne vplive (poškodbe, nalezljive bolezni).
V sinapsah se informacije najpogosteje prenašajo prek mediatorjev (kemičnih snovi). Molekule mediatorja se sprostijo na presinaptični celici, prečkajo sinaptično razpoko in se vežejo na membranske receptorje postsinaptične celice. Mediatorji lahko prenašajo ekscitatorni ali zaviralni (inhibicijski) signal.
Nevronske povezave možganov so povezava nevronov skozisinaptične povezave. Sinapse so funkcionalna in strukturna enota živčnega sistema. Število sinaptičnih povezav je ključni indikator za delovanje možganov.
receptorji
Receptorji se spomnijo vsakič, ko govorijo o odvisnosti od drog ali alkohola. Zakaj naj bi človeka vodilo načelo zmernosti?
Receptor na postsinaptični membrani je beljakovina, uglašena na molekule mediatorja. Ko človek umetno (na primer z zdravili) spodbudi sproščanje mediatorjev v sinaptično špranje, sinapsa poskuša vzpostaviti ravnovesje: zmanjša število receptorjev oziroma njihovo občutljivost. Zaradi tega naravne koncentracije nevrotransmiterjev v sinapsi prenehajo vplivati na nevronske strukture.
Na primer, ljudje, ki kadijo nikotin, spremenijo občutljivost receptorjev za acetilholin, pride do desenzibilizacije (zmanjšanja občutljivosti) receptorjev. Naravna raven acetilholina je nezadostna za receptorje z zmanjšano občutljivostjo. Ker acetilholin je vpleten v številne procese, vključno s tistimi, ki so povezani s koncentracijo in udobjem, kadilec brez nikotina ne more dobiti blagodejnih učinkov na živčni sistem.
Vendar se občutljivost receptorjev postopoma obnavlja. Čeprav to lahko traja dolgo, se sinapsa vrne v normalno stanje in oseba ne potrebuje več poživila drugih proizvajalcev.
Razvoj nevronskih mrež
Dolgotrajne spremembe živčnega sistemapovezave se pojavljajo pri različnih boleznih (duševnih in nevroloških – shizofrenija, avtizem, epilepsija, Huntingtonova, Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen). Sinaptične povezave in notranje lastnosti nevronov se spreminjajo, kar vodi do motenj v živčnem sistemu.
Dejavnost nevronov je odgovorna za razvoj sinaptičnih povezav. "Uporabi ali izgubi" je načelo možganskih nevronskih mrež. Pogosteje kot nevroni "delujejo", več povezav med njimi, manj pogosto, manj povezav. Ko nevron izgubi vse svoje povezave, umre.
Nekateri avtorji izražajo druge ideje, ki so odgovorne za uravnavanje razvoja nevronskih mrež. M. Butz povezuje nastanek novih sinaps s težnjo možganov po ohranjanju "običajne" ravni aktivnosti.
Ko pade povprečna stopnja aktivnosti nevronov (na primer zaradi poškodbe), nevroni vzpostavijo nove stike, s številom sinaps se aktivnost nevronov poveča. Velja tudi obratno: takoj ko stopnja aktivnosti postane večja od običajne, se število sinaptičnih povezav zmanjša. Podobne oblike homeostaze pogosto najdemo v naravi, na primer pri uravnavanju telesne temperature in ravni sladkorja v krvi.
M. Škornji M. Butz je zapisal:
…nastajanje novih sinaps je posledica želje nevronov, da ohranijo dano raven električne aktivnosti…
Henry Markram, ki je vključen v projekt za ustvarjanje nevronske simulacije možganov, poudarja možnosti za razvoj industrije za preučevanje motenj, popravil in razvoja nevronskihpovezave. Raziskovalna skupina je že digitalizirala 31.000 nevronov podgan. Nevronske povezave možganov podgane so predstavljene v spodnjem videu.
Nevroplastičnost
Razvoj nevronskih povezav v možganih je povezan z ustvarjanjem novih sinaps in modifikacijo obstoječih. Možnost modifikacij je posledica sinaptične plastičnosti - spremembe "moči" sinapse kot odziva na aktivacijo receptorjev na postsinaptični celici.
Človek si lahko zapomni informacije in se uči zahvaljujoč plastičnosti možganov. Kršitev nevronskih povezav možganov zaradi travmatičnih poškodb možganov in nevrodegenerativnih bolezni zaradi nevroplastičnosti ne postane usodna.
Nevroplastičnost poganja potreba po spremembi kot odziv na nove življenjske razmere, vendar lahko tako rešuje človekove težave kot jih ustvarja. Sprememba moči sinaps, na primer pri kajenju, je tudi odraz plastičnosti možganov. Drog in obsesivno-kompulzivne motnje se je tako težko znebiti prav zaradi neprilagojene spremembe sinaps v nevronskih mrežah.
Na nevroplastičnost močno vplivajo nevrotrofični dejavniki. N. V. Gulyaeva poudarja, da se v ozadju zmanjšanja ravni nevrotrofinov pojavljajo različne motnje nevronskih povezav. Normalizacija ravni nevrotrofinov vodi v obnovo nevronskih povezav v možganih.
Vsa učinkovita zdravila, ki se uporabljajo za zdravljenje bolezni možganov, ne glede na njihovo strukturo, če so učinkovita, so tako ali drugačemehanizem normalizira lokalne ravni nevrotrofičnih dejavnikov.
Optimizacije ravni nevrotrofinov še ni mogoče doseči z neposredno dostavo v možgane. Toda oseba lahko posredno vpliva na raven nevrotrofinov s fizičnimi in kognitivnimi obremenitvami.
fizična aktivnost
Pregledi študij kažejo, da vadba izboljšuje razpoloženje in kognicijo. Dokazi kažejo, da so ti učinki posledica spremenjenih ravni nevrotrofičnega faktorja (BDNF) in izboljšanega zdravja srca in ožilja.
Visoke ravni BDNF so bile povezane z boljšimi meritvami prostorske sposobnosti, epizodnega in verbalnega spomina. Nizke ravni BDNF, zlasti pri starejših, so povezane z atrofijo hipokampusa in okvaro spomina, kar je lahko povezano s kognitivnimi težavami, povezanimi z Alzheimerjevo boleznijo.
Raziskovalci, ki preučujejo možnosti za zdravljenje in preprečevanje Alzheimerjeve bolezni, pogosto govorijo o nepogrešljivosti vadbe za ljudi. Torej študije kažejo, da redna hoja vpliva na velikost hipokampusa in izboljša spomin.
Fizična aktivnost poveča stopnjo nevrogeneze. Pojav novih nevronov je pomemben pogoj za ponovno učenje (pridobivanje novih izkušenj in brisanje stare).
kognitivne obremenitve
Nevronske povezave v možganih se razvijejo, ko je oseba v okolju, obogatenem z dražljaji. Nove izkušnje so ključ do povečanja nevronskih povezav.
Nova izkušnja- to je konflikt, ko se problem ne reši s sredstvi, ki jih možgani že imajo. Zato mora ustvariti nove povezave, nove vzorce obnašanja, kar je povezano s povečanjem gostote bodic, števila dendritov in sinaps.
Učenje novih veščin vodi v nastanek novih bodic in destabilizacijo starih povezav med bodicami in aksoni. Človek razvije nove navade, stare pa izginejo. Nekatere študije povezujejo kognitivne motnje (ADHD, avtizem, duševna zaostalost) z nepravilnostmi hrbtenice.
Hrbte so zelo prožne. Število, oblika in velikost bodice so povezane z motivacijo, učenjem in spominom.
Čas, potreben za spremembo njihove oblike in velikosti, se dobesedno meri v urah. Pomeni pa tudi, da lahko nove povezave enako hitro izginejo. Zato je najbolje dati prednost kratkim, a pogostim kognitivnim obremenitvam pred dolgimi in redkimi.
Življenjski slog
Dieta lahko izboljša kognicijo in zaščiti možganske nevronske povezave pred poškodbami, pomaga pri okrevanju po bolezni in preprečuje učinke staranja. Zdi se, da ima pozitiven vpliv na zdravje možganov:
- omega-3 (ribe, lanena semena, kivi, oreški);
- kurkumin (kari);
- flavonoidi (kakav, zeleni čaj, citrusi, temna čokolada);
- vitamini B;
- vitamin E (avokado, oreščki, arašidi, špinača, pšenična moka);
- holin (piščanec, teletina, jajcarumenjaki).
Večina naštetih izdelkov posredno vpliva na nevrotrofine. Pozitiven učinek prehrane je okrepljen s prisotnostjo vadbe. Poleg tega zmerna kalorična omejitev spodbuja izražanje nevrotrofinov.
Za obnovo in razvoj nevronskih povezav je koristno izključiti nasičene maščobe in rafinirane sladkorje. Živila z dodanimi sladkorji znižujejo raven nevrotrofinov, kar negativno vpliva na nevroplastičnost. Visoka vsebnost nasičenih maščob v hrani celo upočasni okrevanje možganov po travmatičnih poškodbah možganov.
Med negativnimi dejavniki, ki vplivajo na nevronske povezave: kajenje in stres. Kajenje in dolgotrajni stres so v zadnjem času povezovali z nevrodegenerativnimi spremembami. Čeprav je lahko kratkotrajni stres katalizator nevroplastičnosti.
Od spanja je odvisno tudi delovanje nevronskih povezav. Morda celo več kot vsi drugi našteti dejavniki. Ker je sam spanec cena, ki jo plačamo za plastičnost možganov. Ch. Cirelli
CV
Kako izboljšati nevronske povezave v možganih? Pozitiven vpliv:
- vaja;
- naloge in težave;
- dober spanec;
- uravnotežena prehrana.
Negativni vpliv:
- mastna hrana in sladkor;
- kajenje;
- dolgotrajen stres.
Možgani so izjemnoplastike, a je iz nje zelo težko kaj "izklesati". Ne mara zapravljati energije za neuporabne stvari. Najhitrejši razvoj novih povezav se zgodi v konfliktnih situacijah, ko oseba ne more rešiti problema z znanimi metodami.
