Sehemu ya 1: muundo na shirika la mada

"Plasticity ya ubongo inarejelea uwezo wa mfumo wa neva kubadilisha muundo wake na kazi yake kwa muda wa maisha, kwa kujibu kwa tofauti za mazingira. Ingawa neno hili linatumika sasa kwa kawaida katika akili na sayansi ya ubongo, halijafafanuliwa kwa urahisi na linatumika kumaanisha mabadiliko katika viwango vingi vya mfumo wa neva kuanzia matukio ya kiwango cha kiini, kama vile mabadiliko katika onyesho la jeni, hadi tabia."^[1] Aina tatu kuu za plasticity zimefafanuliwa hapo chini: plasticity ya sinaptiki, neurogenesis na usindikaji wa kubadilishi kwa kulipwa.

Plasticity ya Sinaptiki

Wakati wa kuzamia katika ujifunzaji mpya na tajriba, ubongo huanzisha njia za neva. Njia za neva au michoro ni njia zilizoundwa na seli za neva zinazoeneza habari. Njia hizi huundwa katika ubongo kupitia kujifunza na mazoezi; kama njia ya mlima inavyotengenezwa kupitia matumizi ya kila siku ya njia ile ile na mchungaji na kundi lake. katika njia ya neva zino husambaza habari kwa kila mmoja katika mahali pa kukutana, synapse. Kila wakati ujuzi mpya unajifunzwa (kupitia mazoezi yanayorudia), usambazaji wa sinaptiki au uhamisho unapoimarishwa kati ya seli za neva zinazohusika. Usambazaji mzuri kati ya seli za neva unamaanisha kuwa mienendo ya umeme husafiri kwa ufanisi zaidi kwenye njia mpya. Kwa mfano, wakati wa kujaribu kutambua ndege mpya, miunganisho mipya huundwa kati ya seli za neva mahsusi. Seli za neva katika cortex ya macho zitabadilisha rangi ya koo lake, huku wengine katika auditory cortex wakiangalia kelele yake mahsusi na wengine, jina la ndege. Ili kujua ndege, jina lake na sifa zake, rangi, wimbo na jina vinatangazwa mara kwa mara. Kurudi kwenye michoro ya neva na kuanzisha upya usambazaji wa seli za neva kati ya seli za neva zinazohusika katika kila jaribio jipya kuimarisha ufanisi wa usambazaji wa sinaptiki. Usambazaji kati ya seli za neva zinazohusu unafacilitishwa, utambuzi umefanya kuwa haraka na haraka zaidi. Plasticity ya sinaptiki labda ni nguzo ambayo ubongo wake maajabu wa kulengeyeka huegemea.

Neurogenesis

Huku plasticity ya sinaptiki inapatikana kupitia kuimarisha usambazaji katika mahali pa sinaptiki kati ya seli za neva zilizopo, neurogenesis inamaanisha kuzaliwa na kuongezeka kwa seli mpya za neva katika . Kwa muda mrefu sana, wazo la kuzaliwa kwa seli za neva kuendelea katika ubongo wa watu wazima lilizingatiwa kuwa kufanya dhambi. Wanasayansi walifikiri kwamba seli za neva walikufa wala hazikubadiliwa kwa zile mpya. Tangu 1944, lakini zaidi katika miaka ya karibuni kuwepo kwa neurogenesis kumefanywa kuwa kisimu cha sayansi na tunajua kwamba inatokea wakati seli za kuzaa, aina mahsusi ya seli iliyopatikana katika dentate gyrus, hippocampus na labda katika pre-frontal cortex, kugawanyika katika seli mbili: seli ya kuzaa na seli itakayokua neuron kwa kumiliki kabisa axon na dentrites. Seli hizo mpya za neva basi zita-hama hata katika maeneo ya mbali ya ubongo ambapo zinahitajika na kwa hivyo ina uwezo wa kuruhusu ubongo kurudi kwa usambazaji wa seli za neva. Kutokana na utafiti wa wanyama na binadamu inajulikana kwamba kifo bigleri cha seli za neva (kwa mfano baada ya kumnong'onya) kiko mtaji unaozindua neurogenesis.

Plasticity ya Kubadilishi kwa Kulipwa

Kupungua kwa neurobiological ambalo linaambatana na uzeane kumefafanuliwa vizuri katika literature ya utafiti na kumaanisha kwa nini watu wazee hufanya kazi vibaya zaidi kuliko vijana katika mtihani wa utendaji wa neuro-cognitive. Vizuri sana, si wazee wote wanaonyesha utendaji wa chini. Baadhi hufanikizia kama wenzao wasiozidi. Faida hii isiozotarajiwa ya tabia kwa kundi dogo la watu wazee iligawa kwa utafiti wa sayansi na ikagundulika kwamba, wakati wa kusindika habari mpya, wazee wanamfanyia kazi vizuri zaidi wanatumia maeneo sawa ya ubongo kama wanavyofanya vijana, lakini pia wanatumia maeneo ya ubongo ya ziada ambayo vijana na wazee wanamfanyia kazi vibaya hawajaamilisha. Watafiti wamefikiria juu ya over-recruitment hii ya maeneo ya ubongo katika wazee wanamfanyia kazi vizuri zaidi na kwa kawaida wamefikia hitimisho kwamba recruitment ya rasilimali za ziada za utambuzi inaakisi mkakati wa kubadilishi. Katika hadhi ya kasoro zinazohusiana na umri na kupungua kwa plasticity ya sinaptiki ambalo linaambatana na uzeane, ubongo, mara nyingine tena, huonyesha plasticity yake ya vyanzo vingi kwa kuandaa upya networks yake ya neuro-cognitive. Masomo yanaonyesha kwamba ubongo unakamatia suluhu hii ya kazi kupitia kuamilisha njia za neva mbadala, ambazo mara nyingi zinaamilisha maeneo katika hemispheres mbili (wakati mmoja tu unaamilishwa katika vijana).

Sehemu ya 2: kazi na tabia

Kujifunza, tajriba na mazingira

Tumejiona kuwa plasticity ni mali ya ubongo ambayo inairukia kubadilisha sifa zake za kibiological, kemikali na kimwili. Hata hivyo, kadri ubongo unavyobadilika, kazi na tabia hubadilika kwa njia inayofanana. Katika miaka michache iliyopita tumejifunza kuwa mabadiliko ya ubongo katika kiwango cha jeni au synaptic inaletwa na aina mbalimbali za sababu za mazingira na uzoefu. Ujifunzaji mpya ndio moyo wa plasticity na ubongo uliobadilika labda ni maonyesho yanayoonekana zaidi kuwa ujifunzaji mpya umefanyika, ambayo iliyopatikana na mazingira. Ujifunzaji mpya hutokea katika aina nyingi na kwa sababu nyingi na wakati wowote wakati wa uhai wetu. Kwa mfano, watoto wanapata ujuzi mpya kwa kiasi kikubwa na ubongo wao hubadilika sana wakati wa ujifunzaji huu mpya wa kila kila. Ujifunzaji mpya pia unaweza kuwa na haja katika kuwepo kwa madhimba ya neroligiki iliyosababishwa, kwa mfano kwa njia ya jeraha au kuvimba, wakati ambapo kazi inayotumika na eneo lililoharibika la ubongo linasumbuliwa, na lazima ijifunzwe upya. Ujifunzaji mpya unaweza kuwa ndani ya mtu binafsi na kumongozwa na nia ya ujuzi. Wingi wa hali ya haba ya ujifunzaji mpya inainua swali jama na kama ubongo utabadilika kila wakati inapojifunza kitu kitu. Utafiti unasikitiza kuwa hii si kesi. Inaonekana kuwa ubongo utapata ujuzi mpya, na kwa hiyo kutekeleza uwezo wake wa plasticity, ikiwa ujifunzaji mpya unafaa kwa tabia. Ili ujifunzaji uonyeshe kidogo kidogo ubongo, ujifunzaji huo lazima usababishe mabadiliko katika tabia. Kwa maneno mengine ujifunzaji mpya lazima uwe na uhusiano na tabia na kuwa ni muhimu. Kwa mfano ujifunzaji mpya ambao unahakikisha uhai utakalibwa na kiumbe na kuwekwa kama tabia na, kama matokeo, ubongo utabadilika. Labda ni muhimu zaidi ni kiwango ambacho uzoefu wa ujifunzaji unastahili. Kwa mfano, ujifunzaji mpya kwa namna ya mchezo wa kuingiliana ni kuzaa njia maalum ya plasticity ya ubongo na kupatikana kuongeza shughuli ya PFC. Pia, katika muktadha huu wa utoaji wa motisha, tutakumbuka desturi ya kale ya kumpa watoto kuimarisha na gantilisho ilipokuwa wakijifunza.

Kuelewa hali kwa ajili ya kuhamasisha plasticity

Lini, katika umri wa maisha je ubongo una uwezekano mkubwa wa kubadilika inapokutana na msuguko katika mazingira? Inaonekana kuwa mifumo ya plasticity ni tofauti katika umri tofauti na mengi bado haijulikani kuhusu mwingiliano kati ya aina ya shughuli ya kuhamasisha plasticity na umri wa kundi. Lakini, tulijua kuwa shughuli za akilini na akili inayatumia hamasisha plasticity ya ubongo inapotumika kwa wazeewenye kuzaa au wazeewenye ugonjwa wa kufa kwa kawaida. Kwa muhimu zaidi, inaonekana kuwa ubongo unashangilia mabadiliko mazuri na mabaya hata kabla ya kuzaliwa kwa kiumbe. Masomo ya wanyama yanaonyesha kuwa wakati mama mjinga wanawekwa katika mazingira yanayotajirisha na yanayohamasisha, idadi ya synapse ya watoto huongezeka katika maeneo maalum ya ubongo. Kinyume chake, wakati dhiki nyingi zaidi inatumika kwa mama mjinga, watoto wake baadaye walionyesha idadi iliyopungua ya neuroni ya PFC. Aidha, inaonekana kuwa PFC ni zaidi inayojibu ushawishi wa mazingira kuliko sehemu nyingine za ubongo. Matokeo haya yana dalili kwa ajili ya "nature" katika "nurture" mijadala, kadri ilivyoonekana kuwa "nurture" inaweza kusababisha mabadiliko katika onyesho la jeni la neuroni. Ubongo wa plasticity hubadilika vipi na ni nini athari ya muda wa muda wa msuguko wa mazingira unapotumika? Hii ni swali muhimu sana kwa ajili ya matatizo ya tiba na utafiti wa wanyama wa jeni unatoa majibu yanayosimulia kuwa baadhi ya jeni yanaathiriwa hata saa fupi ya msuguko, jeni za ziada zinaendelea kuathiriwa na msuguko mrefu zaidi, wakati wengine huweza kubadilika kwa kabisa au kurudisha mwelekeo wa mabadiliko. Ingawa matumizi ya kawaida ya neno plasticity yabeba hisisi chanya, plasticity inamaanisha njia zote ubongo unavyobadilika, na baadhi ya mabadiliko yanaweza kutokea kwa pamoja na kazi na tabia iliyoharibika. mafunzo inaonekana kuwa bora kwa ajili ya kusababisha plasticity ya ubongo. Inatoa zoezi la kimfumo linalohitajika kwa ajili ya kuanzisha mizunguko mipya ya neural na kwa kuimarisha miunganisho ya synaptic kati ya neuroni katika mzunguko. Hata hivyo, kama tulivyojiona, katika kutofautiana kwa faida ya kilengo cha tabia, ubongo hautajifunza kwa ufanisi. Kwa hiyo, umuhimu wa kuunganisha lengo lililorekebishwa na mahususi na mafunzo haliwezi kusemwa kupita kiasi.

^[1]Ufafanuzi unaoweza kukubaliwa kutoka: Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007

Sehemu hii inatokana na kazi ya Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007