选择您的平台并购买
免费试用1个月获得10个访问权限。
选择创建账户目的
现在注册!
loading

点击登记或使用CogniFit, 则表示你已经阅读,理解并同意 CogniFit的 以及

大脑可塑性和认知能力

大脑可塑性和认知能力

第一部分:结构和组织课题

"大脑可塑性是指神经系统在整个生命的过程中改变其结构和功能来对环境多样性做出反应。尽管这个术语广泛用于心理学和神经系统学,但是准确定义它还是有一定的难度,目前该术语是指神经系统中的多层次变化,变化范围从例如基因表达的改变的分子事情到行为表现"[1]。可塑性的三种主要形式的描述如下:突触可塑性,神经发生,功能性的补偿性处理。

突触可塑性

当你开始新的学习和体验时,大脑便建立起神经通路。神经通路或者回路是由互通的神经元所组成的路径。这些大脑中的路径是通过学习和实践形成的;就如同一个牧者和它的牧群每日相同的行走路线形成了一条山道。在神经通路中的 在突触的相交点互相沟通。 每一次经过反复实践获得新的知识,突触交流或者传输在有牵连的神经元中增强。神经元中较好的交流是指电信号在新通路中流动得更为有效。比如:当你试着认识一种新的鸟类品种时,在特定的神经元中形成新的连接。视觉皮层的神经元会记录鸟的颈部颜色,而在听觉皮层的神经元将记录该鸟类特定的叫声,还有一些神经元将记录鸟类的名字。通过重复的记录,便记住了该鸟类的名字,属性,颜色和声音。每一次新的尝试在有牵连的神经元之间重新访问神经回路和重新建立神经传输,能够提高突触传递的效率。相关的神经元之间的交流变得便利,认知使它们交流的速度越来越快。突触可塑性也许是大脑惊人的可塑性依赖的支柱。

神经发生

突触可塑性是通过增强存在的神经元之间的突触点的交流达到的,神经发生是指 中新的神经元的产生和增殖。 在很长一段时间里,成人大脑中神经元持续产生的概念被认为是异端的。科学家们相信神经元死亡后从来不会被新的所取代。自1944年起,但主要是在最近几年,神经发生的存在的科学理论已经建立起来,从而使我们知道神经发生是发生在当位于齿状回和海马区以及有可能位于前额叶皮质区的一种特殊类型的细胞,我们称之为干细胞,分裂成两个细胞:一个干细胞和一个将变成配有轴突和树枝状的神经元的细胞。这些新的神经元将去往大脑需要他们的区域,无论这个区域有多远,从而使大脑可以有新的神经元的补充。在动物和人类的研究中,神经元的突然死亡(比如中风后)是触发神经发生的潜在因素。

功能补偿可塑性

在研究文献里很好地记录了神经生物学的减退是伴随着人类衰老过程的,这解释了为什么老年人在神经认知测试上的表现要比年轻的成年人差。 但令人惊奇的是,并不是所有老年人的表现都比年轻的成年人差。一些老年人取得了与年轻人一样好的表现。对表现良好的老年人群进行科学调查后发现,当处理新的信息时,有着较好表现的老年人不仅使用了和年轻的成年人相同的大脑区域,而且使用了年轻的成年人和表现较差的老年人没有被激活的大脑区域。研究人员对有较好表现的老年人使用的额外的大脑区域进行了思考,普遍得出了这样的结论,使用额外的认知资源反映了一种补偿策略。随着衰老而出现功能衰退和突触可塑性减弱后,大脑再次体现了通过重组其神经认知网络而达到自身的多源可塑性。研究表明,大脑通过激活另外的神经通路,很多时候是同时激活左右脑半球的区域(而年轻的成年人只有一个半球的区域被激活),来解决这个功能性问题。

第二部分:功能和行为

学习,经验和环境

我们已经看到,可塑性是大脑的属性,可塑性使得大脑能够改变它的生物,化学和物理性质.但是,大脑的变化会导致功能和行为的同步改变。在最近几年中,我们已经了解到,各种各样的环境和经验的因素导致了大脑在遗传或突触水平上的改变。学习新知识是在可塑性的中心,一个改变的大脑也许是由于环境因素而产生新知识的最切实的体现。新知识在我们的一生中的任何时间内由多种原因以多种形式产生。例如,孩子们的大脑在集中获取大量新知识的时间段里的变化显着。此外,在神经系统损伤的情况下,也需要新的学习。例如由于病变或中风,当一个损坏的大脑区域支持的功能受损时,必须重新学习。学习新知识可以是个人的本性,也可以是由于对知识的渴求。环境的多样性为学习新知识提供了条件,并提出了一个问题:大脑是否会因为无论学习什么而发生改变?研究的结论是否定的。看来,大脑获得新的知识,从而真正实现其可塑性的潜能是在行为恰当地学习新知识的条件下。为了使学习能够生理上地在大脑里留下印记,学习必须导致行为的改变。换句话说,新的学习必须是行为相关的和必要的。例如确保新知识保留在生物体内,并通过行为表现出来,那么,大脑将被改变。也许更重要的是学习经验的有益程度。例如,以互动游戏的方式学习新知识尤其有利于大脑的可塑性和增加PFC的活动。此外,在提供激励这点上,我们注意到老的传统在孩子们学习的时候向他们提供增援和奖励。

了解引起可塑性的条件

在人的一生中,当受到环境的刺激时,大脑很可能改变的吗? 似乎可塑性的模式在不同的年龄阶段是不同的,活动引起的可塑性类型和主体年龄之间的相互作用的大部分仍是未知的。然而,我们知道,智力活动诱使大脑的可塑性,此结论适用于健康的老年人或患有一种神经退行性疾病的老年人。更重要的是,大脑甚至在生物体的出生前是可以有正反两方面的变化的。动物研究表明,如果怀孕时母亲被放置在安逸和有刺激性的环境中,后代的突触数量在特定的大脑区域增加。相反,如果向怀孕的母亲施加轻微的压力,此外,相比于大脑的其他部分,PFC似乎对于环境影响的反应更明显。这些发现对 "天生" 与 "后天" 的争论具有重要意义, 似乎表面看来 "后天" 影响可能会引起神经元基因表达的变化。大脑的可塑性是如何发展的,以及环境刺激(根据时间长短)对其的影响是什么?这个问题对于治疗学非常重要, 动物的基因研究显示:某些基因在即使最短时间的刺激下也会受到影响,某些基因在较长时间的刺激下受到影响,而另一些没有无论是正向还是反向的变化趋势。虽然主流观点给予可塑性正面的内涵,但是可塑性是指人们大脑的变化,一些变化可能和功能受损和行为障碍同时发生。 似乎是大脑可塑性的最好的诱导因素。I它为建立新的神经回路和在回路中加强神经元之间的突触连接提供了必要的系统性实践。 然而,正如我们已经看到的那样,在一个有形的行为受益的情况下,大脑将无法有效地学习。因此,不应夸大将高度个性化和相关的培训目标结合起来的重要性。

[1]定义来自: Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., 在正常和受伤的大脑中寻找潜在的大脑可塑性的因素。沟通障碍期刊 (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007

这部分来自 Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., 在正常和受伤的大脑中寻找潜在的大脑可塑性的因素。沟通障碍期刊 (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007

请输入你的电子邮件地址