Neurale forbindelser i hjernen forårsaker kompleks atferd. Nevroner er små datamaskiner som bare kan utøve innflytelse ved nettverksbygging.
Kontroll av de enkleste elementene i atferd (for eksempel reflekser) krever ikke et stort antall nevroner, men selv reflekser er ofte ledsaget av en persons bevissthet om utløsningen av en refleks. Bevisst oppfatning av sansestimuli (og alle høyere funksjoner i nervesystemet) er avhengig av et stort antall forbindelser mellom nevroner.
Nevrale forbindelser gjør oss til den vi er. Kvaliteten deres påvirker funksjonen til indre organer, intellektuelle evner og følelsesmessig stabilitet.
Wiring
Nevrale forbindelser i hjernen - ledningene til nervesystemet. Arbeidet til nervesystemet er basert på en nevrons evne til å oppfatte, behandle og overføre informasjon til andre celler.
Informasjon overføres gjennom en nerveimpuls. Oppførselen til en person og funksjonen til kroppen hans er fullstendigavhenger av overføring og mottak av impulser av nevroner gjennom prosesser.
Et nevron har to typer prosesser: et akson og en dendritt. Aksonet til et nevron er alltid ett, det er langs det at nevronet overfører impulser til andre celler. Den mottar en impuls gjennom dendritter, som det kan være flere av.
Mange (noen ganger titusenvis) aksoner av andre nevroner er "koblet" til dendrittene. Dendritt- og aksonkontakt via synapse.
Neuroner og synapser
Sp alten mellom dendritten og aksonet er synapsen. Fordi aksonet er "kilden" til impulsen, dendritten er "mottakeren", og synaptisk sp alte er stedet for interaksjon: nevronet som aksonet kommer fra kalles presynaptisk; nevronet som dendritten kommer fra er postsynaptisk.
Synapser kan dannes mellom et akson og en nevronkropp, og mellom to aksoner eller to dendritter. Mange synaptiske forbindelser dannes av dendritiske ryggraden og aksonet. Rygger er veldig plastiske, har mange former, kan fort forsvinne og dannes. De er følsomme for kjemiske og fysiske påvirkninger (skader, infeksjonssykdommer).
I synapser overføres informasjon oftest gjennom mediatorer (kjemiske stoffer). Mediatormolekylene frigjøres på den presynaptiske cellen, krysser den synaptiske kløften og binder seg til membranreseptorene til den postsynaptiske cellen. Formidlere kan overføre et eksitatorisk eller hemmende (hemmende) signal.
Nevrale forbindelser i hjernen er koblingen av nevroner gjennomsynaptiske forbindelser. Synapser er den funksjonelle og strukturelle enheten i nervesystemet. Antall synaptiske forbindelser er en nøkkelindikator for hjernefunksjon.
Reseptorer
Reseptorer husker hver gang de snakker om narkotika- eller alkoholavhengighet. Hvorfor skal en person la seg lede av prinsippet om moderasjon?
Reseptoren på den postsynaptiske membranen er et protein innstilt på mediatormolekyler. Når en person kunstig (med narkotika, for eksempel) stimulerer frigjøringen av mediatorer i synaptisk sp alte, prøver synapsen å gjenopprette balansen: den reduserer antall reseptorer eller deres følsomhet. På grunn av dette slutter de naturlige konsentrasjonsnivåene av nevrotransmittere i synapsen å ha en effekt på nevrale strukturer.
Folk som røyker nikotin endrer følsomheten til reseptorer for acetylkolin, desensibilisering (reduksjon i følsomhet) av reseptorer forekommer. Det naturlige nivået av acetylkolin er utilstrekkelig for reseptorer med redusert følsomhet. Fordi acetylkolin er involvert i mange prosesser, inkludert de som er forbundet med konsentrasjon og komfort, en røyker kan ikke få de gunstige effektene av nervesystemet uten nikotin.
Følsomheten til reseptorene gjenopprettes imidlertid gradvis. Selv om dette kan ta lang tid, går synapsen tilbake til det normale og personen trenger ikke lenger tredjeparts stimulanser.
Utvikling av nevrale nettverk
Langsiktige endringer i nevraleforbindelser forekommer i ulike sykdommer (mentale og nevrologiske - schizofreni, autisme, epilepsi, Huntingtons, Alzheimers og Parkinsons sykdommer). Synaptiske forbindelser og indre egenskaper til nevroner endres, noe som fører til forstyrrelse av nervesystemet.
Aktiviteten til nevroner er ansvarlig for utviklingen av synaptiske forbindelser. «Use it or lose it» er prinsippet bak hjernens nevrale nettverk. Jo oftere nevroner "virker", jo flere forbindelser mellom dem, jo sjeldnere, jo færre forbindelser. Når en nevron mister alle forbindelsene, dør den.
Noen forfattere uttrykker andre ideer som er ansvarlige for å regulere utviklingen av nevrale nettverk. M. Butz kobler dannelsen av nye synapser med hjernens tendens til å opprettholde et "vanlig" aktivitetsnivå.
Når det gjennomsnittlige aktivitetsnivået til nevroner faller (for eksempel på grunn av skade), bygger nevroner nye kontakter, med antall synapser øker aktiviteten til nevroner. Det motsatte er også sant: så snart aktivitetsnivået blir mer enn det vanlige nivået, synker antallet synaptiske forbindelser. Lignende former for homeostase finnes ofte i naturen, for eksempel ved regulering av kroppstemperatur og blodsukkernivå.
M. Boots M. Butz bemerket:
…dannelsen av nye synapser skyldes nevronenes ønske om å opprettholde et gitt nivå av elektrisk aktivitet…
Henry Markram, som er involvert i et prosjekt for å lage en nevral simulering av hjernen, fremhever utsiktene for utviklingen av en industri for å studere forstyrrelse, reparasjon og utvikling av nevraleforbindelser. Forskerteamet har allerede digitalisert 31 000 rotte-nevroner. De nevrale forbindelsene til rottehjernen er presentert i videoen nedenfor.
Neuroplastisitet
Utviklingen av nevrale forbindelser i hjernen er assosiert med dannelsen av nye synapser og modifisering av eksisterende. Muligheten for modifikasjoner skyldes synaptisk plastisitet - en endring i "kraften" til synapsen som respons på aktivering av reseptorer på den postsynaptiske cellen.
En person kan huske informasjon og lære takket være hjernens plastisitet. Krenkelse av hjernens nevrale forbindelser på grunn av traumatiske hjerneskader og nevrodegenerative sykdommer på grunn av nevroplastisitet blir ikke dødelig.
Neuroplastisitet er drevet av behovet for endring som svar på nye levekår, men det kan både løse en persons problemer og skape dem. En endring i synapsekraft, for eksempel ved røyking, er også en refleksjon av hjernens plastisitet. Narkotika og tvangslidelser er så vanskelig å bli kvitt nettopp på grunn av den maladaptive endringen i synapser i nevrale nettverk.
Neuroplastisitet er sterkt påvirket av nevrotrofiske faktorer. N. V. Gulyaeva understreker at forskjellige forstyrrelser i nevrale forbindelser oppstår på bakgrunn av en reduksjon i nivåene av nevrotrofiner. Normalisering av nivået av nevrotrofiner fører til gjenoppretting av nevrale forbindelser i hjernen.
Alle effektive legemidler som brukes til å behandle sykdommer i hjernen, uavhengig av strukturen deres, hvis de er effektive, er de på en eller annen måtemekanisme normaliserer lokale nivåer av nevrotrofiske faktorer.
Optimalisering av nevrotrofinnivåer kan ennå ikke oppnås ved direkte levering til hjernen. Men en person kan indirekte påvirke nivåene av nevrotrofiner gjennom fysiske og kognitive belastninger.
Fysisk aktivitet
Anmeldelser av studier viser at trening forbedrer humør og kognisjon. Bevis tyder på at disse effektene skyldes endrede nivåer av nevrotrofisk faktor (BDNF) og forbedret kardiovaskulær helse.
Høye nivåer av BDNF har blitt assosiert med bedre mål på romlig evne, episodisk og verbal hukommelse. Lave nivåer av BDNF, spesielt hos eldre, har vært korrelert med hippocampus atrofi og hukommelsessvikt, som kan være relatert til kognitive problemer assosiert med Alzheimers sykdom.
Forskerne studerer mulighetene for behandling og forebygging av Alzheimers og snakker ofte om hvor uunnværlig trening er for mennesker. Så studier viser at regelmessig gange påvirker størrelsen på hippocampus og forbedrer hukommelsen.
Fysisk aktivitet øker hastigheten på nevrogenese. Fremkomsten av nye nevroner er en viktig betingelse for å lære på nytt (få ny erfaring og slette den gamle).
Kognitive belastninger
Nevrale forbindelser i hjernen utvikles når en person befinner seg i et stimulusberiket miljø. Nye opplevelser er nøkkelen til å øke nevrale forbindelser.
Ny opplevelse– dette er en konflikt når problemet ikke er løst med de midlene som hjernen allerede har. Derfor må han skape nye forbindelser, nye atferdsmønstre, som er assosiert med en økning i tettheten av ryggraden, antall dendritter og synapser.
Å lære nye ferdigheter fører til dannelse av nye ryggrader og destabilisering av gamle forbindelser mellom ryggrader og aksoner. En person utvikler nye vaner, og gamle forsvinner. Noen studier kobler kognitive forstyrrelser (ADHD, autisme, mental retardasjon) med ryggradsavvik.
Ryggene er veldig fleksible. Antallet, formen og størrelsen på ryggradene er assosiert med motivasjon, læring og hukommelse.
Tiden det tar å endre form og størrelse måles bokstavelig t alt i timer. Men det betyr også at nye forbindelser kan forsvinne like raskt. Derfor er det best å prioritere korte, men hyppige kognitive belastninger fremfor lange og sjeldne.
Lifestyle
Diett kan forbedre kognisjon og beskytte hjernens nevrale forbindelser mot skader, hjelpe dem til å komme seg etter sykdom og motvirke effekten av aldring. Hjernehelsen ser ut til å være positivt påvirket:
- omega-3 (fisk, linfrø, kiwi, nøtter);
- curcumin (karri);
- flavonoider (kakao, grønn te, sitrusfrukter, mørk sjokolade);
- B-vitaminer;
- vitamin E (avokado, nøtter, peanøtter, spinat, hvetemel);
- kolin (kylling, kalv, eggeggeplommer).
De fleste av de listede produktene påvirker nevrotrofiner indirekte. Den positive effekten av kostholdet forsterkes av tilstedeværelsen av trening. I tillegg stimulerer moderat kalorirestriksjon uttrykket av nevrotrofiner.
For gjenoppretting og utvikling av nevrale forbindelser er det nyttig å utelukke mettet fett og raffinert sukker. Matvarer med tilsatt sukker reduserer nevrotrofinnivået, noe som påvirker nevroplastisiteten negativt. Og det høye innholdet av mettet fett i maten bremser til og med restitusjonen av hjernen etter traumatiske hjerneskader.
Blant de negative faktorene som påvirker nevrale forbindelser: røyking og stress. Røyking og langvarig stress har nylig blitt assosiert med nevrodegenerative endringer. Selv om kortvarig stress kan være en katalysator for nevroplastisitet.
Funksjonen til nevrale forbindelser avhenger også av søvn. Kanskje enda mer enn alle de andre faktorene som er oppført. Fordi søvn i seg selv er prisen vi betaler for hjernens plastisitet. Ch. Cirelli
CV
Hvordan forbedre nevrale forbindelser i hjernen? Positiv innvirkning:
- trening;
- oppgaver og vanskeligheter;
- god søvn;
- balansert kosthold.
Negativ innvirkning:
- fett mat og sukker;
- røyking;
- langvarig stress.
Hjernen er ekstremplast, men det er veldig vanskelig å "skulptere" noe ut av det. Han liker ikke å kaste bort energi på ubrukelige ting. Den raskeste utviklingen av nye forbindelser skjer i en konfliktsituasjon, når en person ikke er i stand til å løse problemet ved hjelp av kjente metoder.
