Neurala kopplingar i hjärnan orsakar komplext beteende. Neuroner är små datorer som bara kan påverka genom nätverk.
Kontroll av de enklaste elementen i beteendet (till exempel reflexer) kräver inte ett stort antal neuroner, men även reflexer åtföljs ofta av en persons medvetenhet om att en reflex utlöses. Medveten uppfattning av sensoriska stimuli (och alla högre funktioner i nervsystemet) beror på ett stort antal kopplingar mellan neuroner.
Neurala kopplingar gör oss till de vi är. Deras kvalitet påverkar inre organs funktion, intellektuella förmågor och känslomässig stabilitet.
Wiring
Neurala anslutningar i hjärnan - ledningarna i nervsystemet. Nervsystemets arbete är baserat på en neurons förmåga att uppfatta, bearbeta och överföra information till andra celler.
Information överförs genom en nervimpuls. En persons beteende och hur hans kropp fungerar är heltberor på överföring och mottagande av impulser av neuroner genom processer.
En neuron har två typer av processer: ett axon och en dendrit. En neurons axon är alltid en, det är längs den som neuronen överför impulser till andra celler. Den får en impuls genom dendriter, av vilka det kan finnas flera.
Många (ibland tiotusentals) axoner från andra neuroner är "anslutna" till dendriterna. Dendrit- och axonkontakt via synaps.
Neuroner och synapser
Gapet mellan dendriten och axonet är synapsen. Därför att axonet är "källan" till impulsen, dendriten är "mottagaren" och synapsp altan är platsen för interaktion: neuronen från vilken axonet kommer kallas presynaptisk; neuronen från vilken dendriten kommer är postsynaptisk.
Synapser kan bildas mellan en axon och en neuronkropp, och mellan två axoner eller två dendriter. Många synaptiska förbindelser bildas av dendritiska ryggraden och axonet. Ryggar är väldigt plastiga, har många former, kan snabbt försvinna och bildas. De är känsliga för kemisk och fysisk påverkan (skador, infektionssjukdomar).
I synapser överförs information oftast genom mediatorer (kemiska ämnen). Mediatormolekylerna frisätts på den presynaptiska cellen, korsar den synaptiska klyftan och binder till membranreceptorerna i den postsynaptiska cellen. Medlare kan sända en exciterande eller hämmande (hämmande) signal.
Neurala anslutningar i hjärnan är anslutningen av neuroner genomsynaptiska förbindelser. Synapser är den funktionella och strukturella enheten i nervsystemet. Antalet synaptiska anslutningar är en nyckelindikator för hjärnans funktion.
Receptorer
Receptorer kommer ihåg varje gång de pratar om drog- eller alkoholberoende. Varför ska en person vägledas av måttfullhetsprincipen?
Receptorn på det postsynaptiska membranet är ett protein avstämt till mediatormolekyler. När en person på konstgjord väg (med droger, till exempel) stimulerar frisättningen av mediatorer i synaptisk klyfta, försöker synapsen att återställa balansen: det minskar antalet receptorer eller deras känslighet. På grund av detta slutar de naturliga koncentrationsnivåerna av signalsubstanser i synapsen att ha en effekt på neurala strukturer.
Till exempel, människor som röker nikotin förändrar receptorernas mottaglighet för acetylkolin, desensibilisering (minskning av känsligheten) av receptorer inträffar. Den naturliga nivån av acetylkolin är otillräcklig för receptorer med nedsatt känslighet. Därför att acetylkolin är involverat i många processer, inklusive de som är förknippade med koncentration och komfort, en rökare kan inte få de gynnsamma effekterna av nervsystemet utan nikotin.
Receptorernas känslighet återställs dock gradvis. Även om detta kan ta lång tid, återgår synapsen till det normala och personen behöver inte längre stimulantia från tredje part.
Utveckling av neurala nätverk
Långsiktiga förändringar i neuralsamband förekommer i olika sjukdomar (mentala och neurologiska - schizofreni, autism, epilepsi, Huntingtons, Alzheimers och Parkinsons sjukdomar). Synaptiska kopplingar och inre egenskaper hos neuroner förändras, vilket leder till störningar i nervsystemet.
Nuronernas aktivitet är ansvarig för utvecklingen av synaptiska förbindelser. "Use it or lose it" är principen bakom hjärnans neurala nätverk. Ju oftare neuroner "agerar", desto fler kopplingar mellan dem, desto mindre ofta, desto färre kopplingar. När en neuron förlorar alla sina anslutningar dör den.
Vissa författare uttrycker andra idéer som är ansvariga för att reglera utvecklingen av neurala nätverk. M. Butz kopplar samman bildandet av nya synapser med hjärnans tendens att upprätthålla en "vanlig" aktivitetsnivå.
När den genomsnittliga aktivitetsnivån för neuroner sjunker (till exempel på grund av skada), bygger neuroner nya kontakter, med antalet synapser ökar neuronernas aktivitet. Det omvända är också sant: så fort aktivitetsnivån blir mer än den vanliga nivån minskar antalet synaptiska kopplingar. Liknande former av homeostas finns ofta i naturen, till exempel vid reglering av kroppstemperatur och blodsockernivåer.
M. Boots M. Butz noterade:
…bildningen av nya synapser beror på neuronernas önskan att upprätthålla en given nivå av elektrisk aktivitet…
Henry Markram, som är involverad i ett projekt för att skapa en neural simulering av hjärnan, lyfter fram utsikterna för utvecklingen av en industri för att studera störningar, reparation och utveckling av neuralanslutningar. Forskargruppen har redan digitaliserat 31 000 råttneuroner. Råtthjärnans neurala anslutningar presenteras i videon nedan.
Neuroplasticitet
Utvecklingen av neurala kopplingar i hjärnan är förknippad med skapandet av nya synapser och modifiering av befintliga. Möjligheten till modifieringar beror på synaptisk plasticitet - en förändring i synapsens "kraft" som svar på aktiveringen av receptorer på den postsynaptiska cellen.
En person kan komma ihåg information och lära sig tack vare hjärnans plasticitet. Brott mot hjärnans neurala förbindelser på grund av traumatiska hjärnskador och neurodegenerativa sjukdomar på grund av neuroplasticitet blir inte dödlig.
Neuroplasticitet drivs av behovet av att förändras som svar på nya livsvillkor, men det kan både lösa en persons problem och skapa dem. En förändring i synapskraft, till exempel vid rökning, är också en återspegling av hjärnans plasticitet. Droger och tvångssyndrom är så svåra att bli av med just på grund av den felaktiga förändringen av synapser i neurala nätverk.
Neuroplasticitet påverkas i hög grad av neurotrofiska faktorer. N. V. Gulyaeva betonar att olika störningar i neurala anslutningar uppstår mot bakgrund av en minskning av nivåerna av neurotrofiner. Normalisering av nivån av neurotrofiner leder till återställande av neurala förbindelser i hjärnan.
Alla effektiva läkemedel som används för att behandla sjukdomar i hjärnan, oavsett deras struktur, om de är effektiva är de på ett eller annat sättmekanism normaliserar lokala nivåer av neurotrofiska faktorer.
Optimering av neurotrofinnivåer kan ännu inte uppnås genom direkt leverans till hjärnan. Men en person kan indirekt påverka nivåerna av neurotrofiner genom fysiska och kognitiva belastningar.
Fysisk aktivitet
Recensioner av studier visar att träning förbättrar humör och kognition. Bevis tyder på att dessa effekter beror på förändrade nivåer av neurotrofisk faktor (BDNF) och förbättrad kardiovaskulär hälsa.
Höga nivåer av BDNF har associerats med bättre mått på rumslig förmåga, episodiskt och verb alt minne. Låga nivåer av BDNF, särskilt hos äldre, har korrelerats med hippocampusatrofi och minnesförsämring, vilket kan vara relaterat till kognitiva problem associerade med Alzheimers sjukdom.
Forskare studerar möjligheterna för behandling och förebyggande av Alzheimers och talar ofta om det oumbärliga med träning för människor. Så, studier visar att regelbunden promenad påverkar storleken på hippocampus och förbättrar minnet.
Fysisk aktivitet ökar neurogeneshastigheten. Uppkomsten av nya nervceller är en viktig förutsättning för att lära sig om (skaffa ny erfarenhet och radera den gamla).
Kognitiva belastningar
Neurala kopplingar i hjärnan utvecklas när en person befinner sig i en stimulansberikad miljö. Nya upplevelser är nyckeln till att öka neurala anslutningar.
Ny upplevelse– det här är en konflikt när problemet inte är löst med de medel som hjärnan redan har. Därför måste han skapa nya kopplingar, nya beteendemönster, vilket är förknippat med en ökning av tätheten av ryggar, antalet dendriter och synapser.
Att lära sig nya färdigheter leder till bildandet av nya ryggar och destabilisering av gamla kopplingar mellan ryggar och axoner. En person utvecklar nya vanor, och gamla försvinner. Vissa studier kopplar kognitiva störningar (ADHD, autism, mental retardation) med ryggradsavvikelser.
Ryggar är mycket flexibla. Antalet, formen och storleken på ryggar är förknippade med motivation, inlärning och minne.
Tiden det tar att ändra deras form och storlek mäts bokstavligen i timmar. Men det gör också att nya kopplingar kan försvinna lika snabbt. Därför är det bäst att prioritera korta men frekventa kognitiva belastningar framför långa och sällsynta.
Livsstil
Diet kan förbättra kognitionen och skydda hjärnans neurala kopplingar från skador, hjälpa dem att återhämta sig från sjukdom och motverka effekterna av åldrande. Hjärnhälsan verkar påverkas positivt:
- omega-3 (fisk, linfrön, kiwi, nötter);
- curcumin (curry);
- flavonoider (kakao, grönt te, citrusfrukter, mörk choklad);
- B-vitaminer;
- vitamin E (avokado, nötter, jordnötter, spenat, vetemjöl);
- kolin (kyckling, kalv, äggäggulor).
De flesta av de listade produkterna påverkar indirekt neurotrofiner. Den positiva effekten av kosten förstärks av närvaron av träning. Dessutom stimulerar måttlig kalorirestriktion uttrycket av neurotrofiner.
För att återställa och utveckla neurala förbindelser är det användbart att utesluta mättat fett och raffinerat socker. Livsmedel med tillsatta sockerarter minskar neurotrofinnivåerna, vilket påverkar neuroplasticiteten negativt. Och det höga innehållet av mättat fett i maten bromsar till och med hjärnans återhämtning efter traumatiska hjärnskador.
Bland de negativa faktorerna som påverkar neurala kopplingar: rökning och stress. Rökning och långvarig stress har nyligen associerats med neurodegenerativa förändringar. Även om kortvarig stress kan vara en katalysator för neuroplasticitet.
Funktionen av neurala anslutningar beror också på sömn. Kanske till och med mer än alla andra faktorer som anges. Eftersom sömnen i sig är priset vi betalar för hjärnans plasticitet. Ch. Cirelli
CV
Hur förbättrar man neurala förbindelser i hjärnan? Positiv effekt:
- övning;
- uppgifter och svårigheter;
- god sömn;
- balanserad kost.
Negativ effekt:
- fet mat och socker;
- rökning;
- långvarig stress.
Hjärnan är extremtplast, men det är väldigt svårt att "skulptera" något av det. Han gillar inte att slösa energi på onödiga saker. Den snabbaste utvecklingen av nya förbindelser sker i en konfliktsituation, när en person inte kan lösa problemet med kända metoder.
