什么是大脑可塑性,为什么它如此重要?

什么是大脑可塑性,为什么它如此重要?
可延展的大脑。
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神经可塑性(或称大脑可塑性)是指大脑改变其连接或重新连接自身的能力。 没有这种能力,任何大脑,不仅仅是人脑,都将无法从婴儿期发展到成年,也无法从脑损伤中恢复过来。

使大脑与众不同的是,与计算机不同,它可以并行处理感觉和运动信号。 它具有许多可以复制他人功能的神经通路,因此可以通过沿不同通路重新路由信号来轻松纠正发育中的小错误或由于损伤而暂时丧失功能。

当开发中的错误很大时,例如 寨卡病毒 子宫中的大脑发育,或由于头部受到打击或中风后造成的损害。 但是,即使在这些示例中,只要条件合适,大脑就可以克服逆境,从而恢复某些功能。

大脑的解剖结构确保大脑的某些区域具有某些功能。 这是您的基因预先确定的。 例如,大脑的某个区域专用于右臂的运动。 大脑这部分的损害会损害右臂的运动。 但是由于大脑的不同部分会从手臂产生感觉,因此您可以感觉到手臂,但无法移动。 这种“模块化”的安排意味着与感觉或运动功能无关的大脑区域无法发挥新的作用。 换句话说,神经可塑性不是大脑无限延展的代名词。

大脑受损之后,身体受损的部位会越来越好,这可以解释人体恢复部分能力的原因,但大部分是神经可塑性的结果–形成了新的神经连接。 在研究中 秀丽隐杆线虫,一种线虫 在研究中用作模型生物,发现 失去触觉,增强嗅觉。 这表明失去一种感觉会重新连接其他感觉。 众所周知,在人类中,一生中失去视力会增强其他感觉, 特别是听.

与发育中的婴儿一样,建立新关系的关键是依靠感官(视觉,听觉,触觉,嗅觉)和运动刺激的环境丰富。 一个人受到的感觉和运动刺激越多,他们越有可能从脑部创伤中恢复过来。 例如,某些类型的 感觉刺激 用于治疗中风患者的方法包括在虚拟环境中进行训练,音乐疗法以及进行心理运动的心理锻炼。

大脑的基本结构是在出生前由您的基因建立的。 但是它的持续发展在很大程度上依赖于一个称为发育可塑性的过程,其中发育过程改变了神经元和突触的连接。 在未成熟的大脑中,这包括产生或失去突触,神经元通过发育中的大脑的迁移或神经元的重新路由和发芽。


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在成熟的大脑中,几乎没有形成新神经元的地方。 例外是 海马齿状回 (涉及记忆和情感的区域)和 侧脑室的脑室下区,在那里产生新的神经元,然后迁移到嗅球(涉及处理嗅觉的区域)。 尽管以这种方式形成新的神经元并不被认为是神经可塑性的一个例子,但它可能有助于大脑从损伤中恢复。

先修剪再修剪

随着大脑的成长,单个神经元首先通过发出多个分支(从神经元传输信息的轴突和接收信息的树突)成熟,然后通过具有特定连接的突触接触数量增加。

为什么每个人中风后都不能完全康复? (什么是大脑可塑性,为什么它如此重要)
为什么每个人中风后都不能完全康复?
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出生时,大脑皮层中的每个婴儿神经元都有大约2,500个突触。 到两岁或三岁时,随着婴儿探索世界并学习新技能,每个神经元的突触数量增加到约15,000,这一过程称为突触形成。 但是到了成年 突触数量减半,所谓的突触修剪。

大脑是否保留增加突触形成的能力尚有待商,,但这可以解释为什么中风后的积极治疗似乎可以通过增强未受损连接的功能来逆转因缺乏大脑区域供血而引起的损害。

开拓新路

我们将继续拥有学习新活动,技能或语言的能力,甚至到老年时。 这种保留的能力要求大脑具有可记忆的机制,以便随着时间的流逝保留知识,以备将来记忆。 这是神经可塑性的另一个例子,最有可能涉及突触水平的结构和生化变化。

强化或重复性活动最终将导致成年大脑记住新活动。 通过相同的机制,为受损大脑提供的丰富刺激的环境最终将导致康复。 那么,如果大脑如此柔软,为什么每个中风的人都无法恢复全部功能? 答案是,这取决于您的年龄(年轻的大脑更有可能康复),受损区域的大小以及更重要的是,康复期间提供的治疗方法。谈话

关于作者

邓肯·班克斯(Duncan Banks),生物医学科学讲师, 开放大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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