神经可塑性是什么?

我们都听过的句子,如“大脑是一个复杂的结构!”或者“大脑命令所有身体功能!“少但我们知道的是,大脑不是坐在那里头盖骨中不变的。它总是适应各种不同的事情和情况。读完这篇文章后,我们保证你的大脑将会不同!

通过这一过程被称为大脑的变化本身神经可塑性。让我们这个单词解码。神经可塑性是两项的组合:神经和可塑性。当我们谈论有关大脑的东西,我们使用前缀神经。第二项,可塑性,是指大脑总是转型。当你遇到某人或学习新的事实,你的大脑改变其结构和功能。环境可以改变我们的大脑,即使我们没有意识到它。一些事件改变大脑细胞相互沟通的方式,通过加强或削弱这种通信。其他事件将影响大脑如何解释的事情。所有这些变化最终修改我们的行为!

之前的例子中,我们必须考虑两个问题。首先,随着年龄的神经可塑性变化。随着我们年龄的增长,大脑继续寻找不同的方法处理新事物和情境(1,2]。这样做的能力是与大脑的健康。为什么年长的人总是锻炼,读了很多的书那么健忘的事情吗?因为一个积极的,健康的大脑可以存储精神资源可以使用,当它变老,修改本身。第二个问题我们必须考虑的是,一些神经重塑事件可能不会帮助我们,甚至可能是非常有害的!这就是我们所说的不适应的可塑性(3]。

社会经验和神经可塑性

所以,我们知道我们必须努力实践参与活动来增强大脑的能力,这将是非常重要的,如果我们想要保持健康的大脑随着年龄的增长。但有什么好处的神经可塑性年轻的大脑?答案是一个明确的是的!科学家们发现,在我们的生活中有特定的时间框架中学习和大脑发育是加强。这是适用于各种系统,如视觉系统,甚至是更复杂的,如社会认知系统,这是大脑区域集团,帮助我们了解社会信息。我们称这些高度可塑性的时刻关键的时期。

有神经可塑性的关键时期。作为我们的第一个例子中,我们将看到环境如何影响社会学习的关键时期在青春期。首先,让我们一会儿潜入大脑的显微镜的结构。

大脑是由许多神经细胞,称为神经元。几乎在每一个地区的大脑神经元接受髓鞘形成由脂肪,包括神经元的包络(富含脂质)膜称为髓磷脂。髓鞘形成极大地提高大脑的工作效率。然而,神经元髓鞘形成的关键时期在不同的大脑区域。大脑的一部分,帮助我们理解情感、记忆、和社会信息,称为内侧前额叶皮层(mPFC),髓磷脂最后的地区之一。髓鞘形成的mPFC发生在青春期。

青春期是一个困难的时期我们的社会发展的能力,因为它是我们开始的时候交流更紧密地与朋友和成年人。我们的大脑必须处理大量的社会信息在此期间,当我们问这样的问题,“谁是我的迷恋?”或“我该如何跟他/她,让他/她?“在这些情况下,大脑的神经元之间必须讨论自己在复杂的神经回路,来帮助一个人在社会的世界。一切都需要工作如果我们希望妥善应对这些情况。

问题是我们不是天生就准备这样的交互。虽然大脑细胞和电路都有,我们首先需要改善这些电路和优化功能。

不久以前,科学家们发现,在青春期,mPFC触发神经元髓鞘形成的东西,这有助于我们更好地应对社交场合。有趣的事实:髓鞘形成的事件触发这个过程是社会互动!要澄清一下:如果你想成为善于社会交往,你必须首先互动!这是其中的一个例子,“熟能完美。“最近的证据表明,在15 - 20岁之间,大脑是峰值可能改变自己(4]。还记得关键时期吗?我们知道,如果我们不参与社会经历在我们的青春期,mPFC不会髓磷脂的电路,这将影响我们的一生,后青春期时代。

研究人员发现,如果一个少年老鼠剥夺社会接触,这将避免与其他老鼠(交互5]。社会经验在这个关键时期是非常重要的,即使以后孤立的动物安置与其他老鼠,它不会恢复其正常行为。窗口关闭后,如果有社会经验,缺乏适当的社会行为是永远的改变了。

一个关于鬼的故事,不适应的可塑性

战争和疾病能导致许多严重的后果,包括肢体的截肢。截肢是一个令人悲伤的条件,但它也可以令人毛骨悚然的。一些人有生理感觉都截肢了断指仍然存在。这可怕的经历是一个条件的一部分幻肢综合症由感觉疼痛,运动,和其他感觉来自一个残肢6]。想象可怕的必须!

尽管幻肢综合症已经知道自16世纪以来,直到1990年代,它的症状是由neuroplasticity-a不适应的(有害的)的形式。

有一个部分的大脑,称为躯体感觉皮层(SSC),负责通过触觉来诠释世界。“表面光滑的吗?“和”是地板冷吗?”是由SSC回答的问题。SSC还负责叫本体感受的东西。在我们解释一下这个词的意思是,做以下实验:闭上你的眼睛,试着碰你的鼻子你的食指。你做了吗?如果是这样,你应该惊讶于你的超级大国:你可能没有看到运动!这是proprioception-we知道我们的身体及其零部件的位置,甚至闭着眼睛。

所以,当一个人失去的肢体截肢,会发生什么?肢体的地区内的SSC负责停止工作?通常,大脑区域只减慢它的功能,但有时事情出错,大脑区域负责失踪的肢体变得活跃。它怎么能活跃,如果肢体缺失?

在腿截肢的情况下,神经可塑性允许SSC的周边地区,如大腿的人负责,控制缺失的腿。一个可能的解释是,活性神经元相邻腿的大腿区域“发现”地区是不活跃和扩展他们的一些纤维连接到活动的神经元。图1是一个研究的例子在我们的实验室和截肢者。我们发现不仅代表地区的完整和失踪的四肢被改变,而且大脑的某些部分的髓鞘形成减少。

好的,所以神经元从大腿用力的走向和连接神经元可以揭示这种神经可塑性转化为幻影的感觉呢?想象你能感觉到每一个褶皱的衣服,触动你的四肢,但即使你穿泳衣,你仍然可以感觉到你的四肢,只是通过移动它们。这意味着肢体地区你的大脑是不断被激活。但在截肢的情况下,当神经元从大腿和小腿成为连接,同时被激活时,刺激大腿的皮肤。因此,摸到大腿触发一个触摸的感觉缺失的腿。造成的本体感觉大腿移动也可能触发的本体感觉缺失的腿。

换句话说,大脑(或至少是SSC)误解了感官的经验,认为失踪的肢体仍然存在。

结论

我们已经讨论了两种情况下的神经可塑性:一个好一个有害的。我们了解到,早在我们的生活,有时间窗口在一些大脑区域的神经可塑性和发展非常重要。这就是mPFC的髓鞘形成的理由,这是极大地依赖于我们的社会经验。作为有害的神经可塑性的一个例子,我们知道,在截肢,大脑可能不会意识到肢体。这意味着大脑的部分负责解释来自,肢体的信号(例如,触摸的感觉)将保持活跃,导致幻肢综合症。总的来说,从这两个例子中,您可以看到,大脑不是静态的,它是不断地应对挑战。每条信息我们学习或者我们每个人见面可以导致我们的大脑和持久的影响我们的生活。

术语表

神经可塑性:↑大脑改变其结构和功能的能力以应对生命的事件。

不适应的可塑性:↑一种有害的可塑性,如发生在幻肢综合症。

社会认知系统:↑的技能和大脑区域负责了解社会规则和指导我们的社会行为。

关键时期:↑时间框架的开发大脑的一些区域和学习提高。

神经元(nur-aan):↑许多细胞类型的大脑。神经元彼此连接起来,形成了一个电路,类似于铁轨。这是大脑的信息传播方式。

髓鞘形成[mai-uh-luh-nei-shn]:↑的过程中,部分神经元被膜覆盖的物质称为髓磷脂。像电线的橡胶盖髓功能,而且增加的速度信息从一个神经元传到另一台计算机。

幻肢综合症:↑情况的截肢者仍然感觉感觉缺失肢体或器官。虽然不总是,它可以是一个痛苦的感觉。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

我们感谢真正的人类大脑图的图像,我们的同事提供的西奥马林。

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引用

[1]↑吴作栋,j . O。,和Park, D. C. 2009. Neuroplasticity and cognitive aging: the scaffolding theory of aging and cognition.备份文件夹。神经。>。27:391 - 403。doi: 10.3233 / rnn - 2009 - 0493

[2]↑Gutchess, a . 2014。衰老的大脑的可塑性:认知神经科学的新方向。科学346:579 - 82。doi: 10.1126 / science.1254604

[3]↑布朗。,和Weaver, L. C. 2012. The dark side of neuroplasticity.经验,神经。235:133-41。doi: 10.1016 / j.expneurol.2011.11.004

[4]↑福尔曼,D。,Knoll, L. J., and Blakemore, S. J. 2015. Adolescence as a sensitive period of brain development.Cogn趋势。科学。19:558 - 66。doi: 10.1016 / j.tics.2015.07.008

[5]↑Makinodan, M。,Rosen, K. M., Ito, S., and Corfas, G. 2012. A critical period for social experience-dependent oligodendrocyte maturation and myelination.科学337:1357-60。doi: 10.1126 / science.1220845

[6]↑摄影记者,e . L。Bramati,我。,Rodrigues, E., Franzoi, A., Moll, J., Lent, R., et al. 2012. Functional expansion of sensorimotor representation and structural reorganization of callosal connections in lower limb amputees.j . >。32:3211-20。doi: 10.1523 / jneurosci.4592 - 11.2012