Neurale forbindelser i hjernen forårsager kompleks adfærd. Neuroner er små computere, der kun kan øve indflydelse ved netværk.
Kontrol af de simpleste elementer af adfærd (f.eks. reflekser) kræver ikke et stort antal neuroner, men selv reflekser ledsages ofte af en persons bevidsthed om udløsningen af en refleks. Bevidst opfattelse af sensoriske stimuli (og alle højere funktioner i nervesystemet) afhænger af et stort antal forbindelser mellem neuroner.
Neurale forbindelser gør os til dem, vi er. Deres kvalitet påvirker de indre organers funktion, intellektuelle evner og følelsesmæssig stabilitet.
Wiring
Neurale forbindelser i hjernen - ledningerne i nervesystemet. Nervesystemets arbejde er baseret på en neurons evne til at opfatte, behandle og overføre information til andre celler.
Information transmitteres gennem en nerveimpuls. En persons adfærd og funktionen af hans krop er fuldstændigafhænger af transmission og modtagelse af impulser fra neuroner gennem processer.
En neuron har to typer processer: et axon og en dendrit. En neurons axon er altid én, det er langs den, at neuronen transmitterer impulser til andre celler. Den modtager en impuls gennem dendritter, som der kan være flere af.
Mange (nogle gange titusindvis) axoner af andre neuroner er "forbundet" til dendritterne. Dendrit- og axonkontakt via synapse.
Neuroner og synapser
Kløften mellem dendritten og axonen er synapsen. Fordi axonen er "kilden" til impulsen, dendritten er "modtageren", og den synaptiske kløft er stedet for interaktion: neuronen, hvorfra axonen kommer, kaldes præsynaptisk; neuronen, hvorfra dendritten kommer, er postsynaptisk.
Synapser kan dannes mellem et axon og et neuronlegeme og mellem to axoner eller to dendritter. Mange synaptiske forbindelser dannes af dendritiske rygsøjle og axon. Rygge er meget plastiske, har mange former, kan hurtigt forsvinde og dannes. De er følsomme over for kemiske og fysiske påvirkninger (skader, infektionssygdomme).
I synapser overføres information oftest gennem mediatorer (kemiske stoffer). Mediatormolekylerne frigives på den præsynaptiske celle, krydser den synaptiske kløft og binder til membranreceptorerne i den postsynaptiske celle. Mediatorer kan sende et excitatorisk eller hæmmende (hæmmende) signal.
Neurale forbindelser i hjernen er forbindelsen af neuroner igennemsynaptiske forbindelser. Synapser er den funktionelle og strukturelle enhed i nervesystemet. Antallet af synaptiske forbindelser er en nøgleindikator for hjernens funktion.
Receptorer
Receptorer husker hver gang de taler om stof- eller alkoholafhængighed. Hvorfor skal en person lade sig lede af princippet om mådehold?
Receptoren på den postsynaptiske membran er et protein, der er indstillet til mediatormolekyler. Når en person kunstigt (med stoffer, for eksempel) stimulerer frigivelsen af mediatorer i den synaptiske kløft, forsøger synapsen at genoprette balancen: den reducerer antallet af receptorer eller deres følsomhed. På grund af dette holder de naturlige koncentrationsniveauer af neurotransmittere i synapsen op med at have en effekt på neurale strukturer.
F.eks. ændrer folk, der ryger nikotin receptorers modtagelighed over for acetylcholin, desensibilisering (fald i følsomhed) af receptorer forekommer. Det naturlige niveau af acetylcholin er utilstrækkeligt for receptorer med nedsat følsomhed. Fordi acetylkolin er involveret i mange processer, inklusive dem, der er forbundet med koncentration og komfort, kan en ryger ikke få de gavnlige virkninger af nervesystemet uden nikotin.
Receptorernes følsomhed genoprettes dog gradvist. Selvom dette kan tage lang tid, vender synapsen tilbage til det normale, og personen har ikke længere brug for tredjepartsstimulanser.
Udvikling af neurale netværk
Langsigtede ændringer i neuraleforbindelser forekommer i forskellige sygdomme (mentale og neurologiske - skizofreni, autisme, epilepsi, Huntingtons, Alzheimers og Parkinsons sygdomme). Synaptiske forbindelser og neuronernes indre egenskaber ændres, hvilket fører til forstyrrelse af nervesystemet.
Neuroners aktivitet er ansvarlig for udviklingen af synaptiske forbindelser. "Use it or lose it" er princippet bag hjernens neurale netværk. Jo oftere neuroner "agerer", jo flere forbindelser mellem dem, jo sjældnere, jo færre forbindelser. Når en neuron mister alle sine forbindelser, dør den.
Nogle forfattere udtrykker andre ideer, der er ansvarlige for at regulere udviklingen af neurale netværk. M. Butz forbinder dannelsen af nye synapser med hjernens tendens til at opretholde et "sædvanligt" aktivitetsniveau.
Når det gennemsnitlige aktivitetsniveau for neuroner falder (for eksempel på grund af skade), bygger neuroner nye kontakter, med antallet af synapser, øges neuronernes aktivitet. Det omvendte er også sandt: så snart aktivitetsniveauet bliver mere end det sædvanlige niveau, falder antallet af synaptiske forbindelser. Lignende former for homeostase findes ofte i naturen, for eksempel ved regulering af kropstemperatur og blodsukkerniveauer.
M. Boots M. Butz bemærkede:
…dannelsen af nye synapser skyldes neuronernes ønske om at opretholde et givet niveau af elektrisk aktivitet…
Henry Markram, der er involveret i et projekt for at skabe en neural simulering af hjernen, fremhæver udsigterne for udviklingen af en industri, der studerer forstyrrelse, reparation og udvikling af neuraleforbindelser. Forskerholdet har allerede digitaliseret 31.000 rotteneuroner. De neurale forbindelser i rottehjernen er præsenteret i videoen nedenfor.
Neuroplasticitet
Udviklingen af neurale forbindelser i hjernen er forbundet med skabelsen af nye synapser og modifikationen af eksisterende. Muligheden for modifikationer skyldes synaptisk plasticitet - en ændring i synapsens "kraft" som reaktion på aktiveringen af receptorer på den postsynaptiske celle.
En person kan huske information og lære takket være hjernens plasticitet. Krænkelse af hjernens neurale forbindelser på grund af traumatiske hjerneskader og neurodegenerative sygdomme på grund af neuroplasticitet bliver ikke dødelig.
Neuroplasticitet er drevet af behovet for at ændre sig som reaktion på nye levevilkår, men det kan både løse en persons problemer og skabe dem. En ændring i synapsekraft, for eksempel ved rygning, er også en afspejling af hjernens plasticitet. Narkotika og tvangslidelser er så svære at slippe af med netop på grund af den utilpassede ændring i synapser i neurale netværk.
Neuroplasticitet er stærkt påvirket af neurotrofiske faktorer. N. V. Gulyaeva understreger, at forskellige lidelser i neurale forbindelser opstår på baggrund af et fald i niveauet af neurotrofiner. Normalisering af niveauet af neurotrofiner fører til genoprettelse af neurale forbindelser i hjernen.
Alle effektive lægemidler, der bruges til at behandle sygdomme i hjernen, uanset deres struktur, hvis de er effektive, er de på en eller anden mådemekanisme normaliserer lokale niveauer af neurotrofiske faktorer.
Optimering af neurotrofinniveauer kan endnu ikke opnås ved direkte levering til hjernen. Men en person kan indirekte påvirke niveauet af neurotrofiner gennem fysiske og kognitive belastninger.
Fysisk aktivitet
Anmeldelser af undersøgelser viser, at træning forbedrer humør og kognition. Beviser tyder på, at disse virkninger skyldes ændrede niveauer af neurotrofisk faktor (BDNF) og forbedret kardiovaskulær sundhed.
Høje niveauer af BDNF er blevet forbundet med bedre mål for rumlig evne, episodisk og verbal hukommelse. Lave niveauer af BDNF, især hos ældre, er blevet korreleret med hippocampus atrofi og hukommelsessvækkelse, som kan være relateret til kognitive problemer forbundet med Alzheimers sygdom.
Forskerne studerer mulighederne for behandling og forebyggelse af Alzheimers og taler ofte om nødvendigheden af motion for mennesker. Så undersøgelser viser, at regelmæssig gang påvirker størrelsen af hippocampus og forbedrer hukommelsen.
Fysisk aktivitet øger hastigheden af neurogenese. Fremkomsten af nye neuroner er en vigtig betingelse for genlæring (at få ny erfaring og slette den gamle).
Kognitive belastninger
Neurale forbindelser i hjernen udvikles, når en person befinder sig i et stimulusberiget miljø. Nye oplevelser er nøglen til at øge neurale forbindelser.
Ny oplevelse- det er en konflikt, når problemet ikke er løst med de midler, som hjernen allerede har. Derfor er han nødt til at skabe nye forbindelser, nye adfærdsmønstre, som er forbundet med en stigning i tætheden af rygsøjler, antallet af dendritter og synapser.
At lære nye færdigheder fører til dannelsen af nye rygsøjler og destabilisering af gamle forbindelser mellem rygsøjler og axoner. En person udvikler nye vaner, og gamle forsvinder. Nogle undersøgelser forbinder kognitive lidelser (ADHD, autisme, mental retardering) med spinale abnormiteter.
Rygge er meget fleksible. Antallet, formen og størrelsen af rygsøjler er forbundet med motivation, indlæring og hukommelse.
Den tid, det tager at ændre deres form og størrelse, måles bogstaveligt t alt i timer. Men det betyder også, at nye forbindelser lige så hurtigt kan forsvinde. Derfor er det bedst at prioritere korte, men hyppige kognitive belastninger frem for lange og sjældne.
Livsstil
Diæt kan forbedre kognition og beskytte hjernens neurale forbindelser mod skader, hjælpe med at komme sig efter sygdom og modvirke virkningerne af aldring. Hjernens sundhed ser ud til at være positivt påvirket:
- omega-3 (fisk, hørfrø, kiwi, nødder);
- curcumin (karry);
- flavonoider (kakao, grøn te, citrusfrugter, mørk chokolade);
- B-vitaminer;
- E-vitamin (avocado, nødder, jordnødder, spinat, hvedemel);
- cholin (kylling, kalvekød, ægæggeblommer).
De fleste af de listede produkter påvirker neurotrofiner indirekte. Den positive virkning af kosten forstærkes af tilstedeværelsen af motion. Derudover stimulerer moderat kaloriebegrænsning ekspressionen af neurotrofiner.
For at genoprette og udvikle neurale forbindelser er det nyttigt at udelukke mættet fedt og raffineret sukker. Fødevarer med tilsat sukker reducerer neurotrofinniveauer, hvilket påvirker neuroplasticiteten negativt. Og det høje indhold af mættet fedt i maden bremser endda genopretningen af hjernen efter traumatiske hjerneskader.
Blandt de negative faktorer, der påvirker neurale forbindelser: rygning og stress. Rygning og langvarig stress er for nylig blevet forbundet med neurodegenerative forandringer. Selvom kortvarig stress kan være en katalysator for neuroplasticitet.
Neurale forbindelsers funktion afhænger også af søvn. Måske endda mere end alle de andre nævnte faktorer. Fordi søvn i sig selv er den pris, vi betaler for hjernens plasticitet. Ch. Cirelli
CV
Hvordan forbedrer man neurale forbindelser i hjernen? Positiv indvirkning:
- øvelse;
- opgaver og vanskeligheder;
- god søvn;
- balanceret kost.
Negativ effekt:
- fed mad og sukker;
- rygning;
- langvarig stress.
Hjernen er ekstremplastik, men det er meget svært at "skulptere" noget ud af det. Han kan ikke lide at spilde energi på ubrugelige ting. Den hurtigste udvikling af nye forbindelser sker i en konfliktsituation, hvor en person ikke er i stand til at løse problemet ved hjælp af kendte metoder.
