NeuroplasticitateLa ce se referă conceptul de plasticitate a creierului? Oare creierele noastre sunt făcute din plastic? Desigur, nu. Neuroplasticitatea (cum mai este adesea denumită plasticitatea creierului) descrie modul în care se reorganizează căile neuronale din creier.

 

 

 

„Principala activitate a creierului este cea de a se schimba pe sine.” – Marvin L. Minsky (Society of the Mind, 1986)

 

O privire de ansamblu

Modificările funcţionale de lungă durată din creier apar atunci când învăţăm lucruri noi sau memorăm informaţii noi. Aceste schimbări în conexiunile neuronale sunt ceea ce noi numim neuroplasticitate.

Pentru a ilustra conceptul de neuroplasticitate, imaginaţi-vă filmul unui aparat de fotografiat. Închipuiţi-vă că filmul reprezintă creierul vostru. Acum imaginaţi-vă că fotografiaţi un copac. Când se face o fotografie, filmul este expus la noi informaţii – în cazul nostru, reprezentarea unui copac. Pentru ca imaginea să fie păstrată, filmul trebuie să reacţioneze la lumină şi „ să se schimbe” pentru a înregistra imaginea copacului. În mod asemănător, pentru ca noi cunoştinţe să fie păstrate în memorie, trebuie să aibă loc schimbări în creier care să reprezinte noile cunoştinţe. 

Pentru a ilustra plasticitatea într-un alt mod, imaginaţi-vă că faceţi ştanţa unei monede într-o bucată de lut. Pentru ca imaginea monedei să apară în lut, trebuie să aibă loc schimbări în material – forma lutului se modifică în timp ce moneda este presată în el. Tot astfel, circuitele neuronale din creier trebuie să se reorganizeze ca urmare a noilor cunoştinţe sau a stimulării senzoriale.


Date despre neuroplasticitate

Fapt 1: Neuroplasticitatea include câteva procese diferite care au loc de-a lungul vieţii.

Neuroplasticitatea nu constă într-un singur tip de schimbare morfologică, ci mai degrabă include mai multe procese diferite, care apar de-a lungul vieţii unui individ. Sunt implicate în neuroplasticitate mai multe tipuri de celule ale creierului, inclusiv neuroni, celule gliale şi celule vasculare.


Fapt 2: Neuroplasticitatea are ca determinant clar dependenţa de vârstă.
Deşi plasticitatea are loc pe parcursul vieţii unui individ, diferite tipuri de plasticitate domină anumite perioade ale vieţii sau se întâlnesc mai puţin în altele.

Fapt 3: Neuroplasticitatea are loc în creier dacă îndeplineşte două condiţii importante:
a) În timpul dezvoltării normale a creierului, atunci când acesta este imatur, să înceapă să proceseze informaţia senzorială până la maturitate (dezvoltarea plasticităţii şi plasticitatea învăţării şi a memoriei).
b) Întocmai ca un mecanism ajustabil, să compenseze pierderea funcţiilor şi/sau maximizarea celor rămase în cazul unei leziuni cerebrale.

Fapt 4: Mediul joacă un rol cheie în influenţarea plasticităţii.
În plus, faţă de factorii genetici, creierul este modelat de caracteristicile mediului unei persoane şi de acţiunile acesteia.


Dezvoltarea plasticităţii. Curăţarea sinaptică


Gopnik şi colab. (1999) descriu neuronii ca pe nişte fire de telefon ce cresc şi comunică între ele. După naştere, creierul unui nou-născut este inundat cu informaţii de la organele de simţ ale bebeluşului. Aceste informaţii senzoriale trebuie să ajungă cumva înapoi la creier, unde pot fi procesate. Pentru a face acest lucru, celulele nervoase trebuie să facă conexiuni între ele, transmiţând impulsuri către creier. Continuând cu analogia firelor de telefon, cum ar fi liniile interurbane înşirate între oraşe, genele nou-născutului învaţă „calea” pentru zona corectă a creierului de la anumite celule nervoase. De exemplu, celulele nervoase din retină trimit impulsuri către zona vizuală primară în lobul occipital al creierului şi nu către zona vorbirii (zona Wernicke), aflată în lobul temporal posterior stâng. Au fost stabilite liniile interurbane, dar conexiunile specifice de la o casă la alta necesită semnale suplimentare.

În primii ani de viaţă, creierul creşte rapid. Pe măsură ce fiecare neuron se maturizează, trimite mai multe ramuri (axoni, care trimit informaţii şi dendrite, care iau informaţii), crescând numărul de contacte sinaptice şi stabilind conexiunile specifice din casă în casă sau în cazul creierului, de la neuron la neuron. La naştere, fiecare neuron din cortexul cerebral are aproximativ 2500 de sinapse. Când copilul are 2 sau 3 ani, numărul sinapselor este de aproximativ 15000 pe neuron (Gopnik şi colab., 1999). Această sumă este aproximativ a doua parte din creierul unui adult obişnuit. Pe măsură ce îmbătrânim, conexiunile vechi sunt şterse printr-un proces numit curăţare sinaptică. 

Curăţarea sinaptică elimină contactele sinaptice mai slabe, în timp ce conexiunile mai puternice sunt păstrate şi consolidate. Experienţa determină care conexiuni vor fi consolidate şi care vor fi şterse; conexiunile care au fost activate mai des sunt păstrate. Neuronii trebuie să aibă un scop pentru a supravieţui. Fără un scop, aceştia mor în timpul unui proces numit apoptoză, în care neuronii care nu primesc sau nu transmit informaţii se deteriorează şi mor. Conexiunile ineficiente sau slabe sunt „curăţate” cam în acelaşi mod în care un grădinar ar curăţa crengile unui copac sau arbust, oferindu-i plantei forma dorită. Plasticitatea este cea care permite procesul de dezvoltare şi de curăţare a conexiunilor, lăsând creierul să se adapteze singur la mediul său.

Plasticitatea învăţării şi a memoriei

Mai demult se credea că pe măsură ce îmbătrânim, reţelele creierului devin permanente. În ultimii douăzeci de ani, totuşi, multe cercetări au arătat că creierul nu se opreşte niciodată din schimbare şi adaptare. Învăţarea, aşa cum este definită de Tortora şi Grabowski (1996), este capacitatea de a dobândi noi cunoştinţe sau aptitudini prin instruire sau experienţă. Memoria este procesul prin care cunoştinţele sunt păstrate în timp. Capacitatea creierului de a se modifica prin învăţare este plasticitatea. Deci cum se schimbă creierul prin învăţare? Potrivit lui Durbach (2000), se pare că există cel puţin două tipuri de modificări ce au loc în creier în timpul procesului de învăţare:

1. Schimbarea structurii internă a neuronilor, în special în zona sinapselor.

2. Creşterea numărului de sinapse dintre neuroni.

Iniţial, datele nou învăţate sunt „stocate” în memoria pe termen scurt, care este o abilitate temporară de a aminti câteva fragmente de informaţie. Unele dovezi sprijină conceptul că memoria pe termen scurt depinde de evenimentele electrice şi chimice din creier, spre deosebire de schimbările structurale, cum ar fi formarea de noi sinapse. O teorie a memoriei pe termen scurt afirmă că amintirile pot fi cauzate de „reverberaţia” circuitelor neuronale – adică, un impuls nervos care intră, stimulează primul neuron care îl stimulează pe al doilea şi aşa mai departe, ramurile celui de-al doilea neuron luând contact cu primul. După un timp, informaţia poate fi mutată într-un tip de memorie mai permanent, memoria pe termen lung, care este rezultatul schimbărilor anatomice şi biochimice care au loc în creier (Tortora şi Grabowski, 1996). 


Leziuni induse de plasticitate: plasticitatea şi repararea creierului

În timpul reparării creierului după o leziune, modificările plastice sunt orientate către maximizarea funcţiilor în detrimentul părţilor deteriorate din creier. În studiile pe cobaii a căror zonă din creier a fost vătămată, celulele creierului legate de zona afectată au suferit modificări ale funcţiilor şi formei, ceea ce le-a permis să preia funcţiile celulelor deteriorate. Deşi acest fenomen nu a fost studiat pe scară largă la om, datele indică faptul că (deşi mai puţin eficiente) modificări similare apar în creierul uman ca urmare a leziunii.


Pentru referinţe şi mai multe informaţii despre neuroplasticitate, a se vedea:
1. Drubach, D. (2000). The Brain Explained, Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, Inc.
2. Gopnic, A., Meltzoff, A., Kuhl, P. (1999). The Scientist in the Crib: What Early Learning Tells Us About the Mind, New York, NY: HarperCollins Publishers.
3. John F. Kennedy Center for Research on Human Development, Vanderbilt University Staff. Brain Plasticity, Retrieved July 28, 2002 from http://kc.vanderbilt.edu/kennedy/research/topics/plasticity.html
4. Kandel, E.R., Schwartz, J.H., and Jessell, T.M. (2001). Principles of Neural Science. (4th ed.), New York: McGraw-Hill.
5. Kolb, B. (Winter 2000). Experience and the developing brain. Education Canada, 39(4), 24-26.
6. Neville, H.J. and Bavelier, D. (2000). Specificity and plasticity in neurocognitive development in humans. In Gazzaniga, M.S. (Ed). The New Cognitive Neurosciences. (2nd ed.), Cambridge, MA: The MIT Press, pp. 83-99.
7. Society for Neuroscience. (July 2000). Brain Plasticity, Language Processing and Reading, Retrieved August 3, 2002 from http://web.sfn.org/content/Publications/BrainBriefings/brain_lang_reading.htm
8. Sousa, D.A. (2001). How the Brain Learns (2nd ed.), Thousand Oaks, CA: Corwin Press, Inc.
9. Tortora, G. and Grabowski, S. (1996). Principles of Anatomy and Physiology. (8th ed.), New York: HarperCollins College Publishers.
10. Tulving, E. and Craik, F.I.M. (Eds.) (2000). The Oxford Handbook of Memory, London and New York: Oxford University Press.

Site-uri cu informaţii generale din domeniul memoriei:
• Memory Exhibit - http://www.exploratorium.edu/memory/index.html - from the Exploratorium
• Brain Top to Bottom - http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_07/d_07_p/d_07_p_tra/d_07_p_tra.html


Traducere de Patricia David după plast, cu acordul autorului.

Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.