بيت صحة الدماغ البلاستيكي. المرونة العصبية: كيفية تدريب عقلك وجعله مطيعًا

صحة

الدماغ البلاستيكي. المرونة العصبية: كيفية تدريب عقلك وجعله مطيعًا

(وظيفة(w, d, n, s, t) ( w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() ( Ya.Context.AdvManager.render(( blockId: "R-A" -143470-6"، renderTo: "yandex_rtb_R-A-143470-6"، غير متزامن: صحيح )); )); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s .type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true;

كم مرة نسمع أن الأفكار تشكل مستقبلنا. "السر"، "تحويل الواقع"، تدعي لويز هاي وسيتين والعديد من الآخرين هذا: "نحن اليوم - هذه هي أفكارنا بالأمس. أفكارنا اليوم تشكل غدنا." هناك أيضا متشككون. إذا قلت أن التصورات تساعد، بالتأكيد سيكون هناك من سيدعي أنها لم تساعدهم وبشكل عام كل هذا هراء، “مهما قلت كلمة الحلاوة الطحينية فلن تصبح أحلى في فمك”.

في هانغتشو، الصين

واليوم في قسم الكتب عثرت على كتاب أثار اهتمامي: نورمان دويدج " مرونة الدماغ". بالكاد أقلبت بضع صفحات، أدركت أن هذا هو ما كنت أبحث عنه لفترة طويلة - ليس فقط عبارات مثل "فكر بشكل إيجابي وستحصل على كل شيء"، ولكن حقائق علميةمما يثبت أن الأفكار تعيد ترتيب بنية دماغنا وبالتالي تغير أجسامنا.

... يعتقد الطب الكلاسيكي والعلوم السائدة أن قوانين عمل الدماغ غير قابلة للتغيير. كان هناك رأي مقبول عموما أنه بعد التخرج طفولةثم يبدأ الدماغ بالتغير فقط في اتجاه تدهور أدائه: من المفترض أن تفقد خلايا الدماغ القدرة على التطور بشكل صحيح، أو تتضرر أو تموت، ومن المستحيل استعادتها.

... بالعودة إلى أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات من القرن الماضي، كان هناك العديد منها اكتشافات مهمة. أظهرت الأبحاث أن الدماغ يتغير مع كل إجراء نقوم به، حيث يقوم بتحويل دوائره بحيث تناسب بشكل أفضل المهمة التي بين أيدينا (التأكيد مضاف - ماجستير). إذا فشلت بعض هياكل الدماغ، فإن بعضها الآخر يلعب دورًا. إن فكرة الدماغ كآلية تتكون من أجزاء متخصصة للغاية لا يمكن أن تفسر بشكل كامل التغيرات المذهلة التي لاحظها العلماء. أطلقوا عليه الممتلكات الأكثر أهميةمخ المرونة العصبية.

… في البداية، كان العديد من الباحثين مترددين في استخدام كلمة “المرونة العصبية” في عملهم، وانتقدهم زملاءهم بسبب تقديمهم لمفهوم هم من ابتكروه. ومع ذلك، استمر العلماء في الإصرار على وجهة نظرهم، ودحضوا تدريجيًا نظرية الدماغ غير المتغير. لقد جادلوا بأن الميول المتأصلة فينا منذ الولادة لا تظل دائمًا دون تغيير؛ أن الدماغ التالف يمكن أن يقوم بإعادة تنظيم نفسه (إذا تعطل عمل أحد أجزائه، يمكن لجزء آخر أن يحل محله)؛ أنه في بعض الأحيان يتم استبدال خلايا الدماغ الميتة (!)؛ أن العديد من "أنماط" وظائف المخ وحتى ردود الفعل الأساسية التي كانت تعتبر ثابتة ليست كذلك. حتى أن أحد الباحثين وجد ذلك يمكن للتفكير والتعلم والإجراءات النشطة "تشغيل" أو "إيقاف" بعض جيناتنا…

خلال رحلاتي، التقيت بعالم جعل المكفوفين منذ الولادة يبصرون، وعالمًا أعطى القدرة على السمع للصم. لقد تحدثت إلى أشخاص أصيبوا بسكتات دماغية منذ عقود مضت، وكان يُعتقد أنها غير قابلة للشفاء، وساعدتهم على التعافي من خلال العلاجات التي استهدفت خصائص المرونة العصبية للدماغ. وكان هناك أيضًا من تم التغلب على صعوبات التعلم لديهم وارتفع معدل الذكاء لديهم بشكل ملحوظ. لقد رأيت دليلاً على أن الأشخاص الذين يبلغون من العمر 80 عامًا يمكنهم تحسين ذاكرتهم: فقد تمت استعادة الذاكرة إلى المستوى الذي كانت عليه في سن الخامسة والخمسين. لقد رأيت أشخاصاً تمكنوا، بفضل أفكارهم، من "إعادة برمجة" أدمغتهم، والتخلص من الحالات المرضية وعواقب الإصابات التي كانت تعتبر في السابق غير قابلة للشفاء...

في رأيي فكرة ذلك الدماغ قادر على تغيير بنيته وعمله بفضل أفكار الشخص وأفعاله، هو أهم ابتكار في فهمنا للدماغ البشري...

... إن وجود خاصية مثل المرونة العصبية فيه (أي الدماغ - M.A.) لم يقتصر فقط على الجوانب الإيجابية; فهو لا يمنح دماغنا قدرات أكبر فحسب، بل يجعله أيضًا أكثر عرضة للتأثيرات الخارجية. يمكن للمرونة العصبية أن تشكل سلوكًا أكثر مرونة وصلابة... ومن الغريب أن بعض عاداتنا واضطراباتنا الأكثر ثباتًا هي نتاج لدونتنا. ذات مرة ما حدث في هياكل الدماغ تغيير البلاستيكونتيجة لتوحيده، فإنه يمكن أن يتداخل مع التغييرات الأخرى.

في الواقع، كم عدد الحالات التي نعرفها عندما تم شفاء الناس من أخطر الأمراض و حياة كاملة. الجميع على دراية بتأثير الدواء الوهمي. ومن المعروف أيضًا أنه بالنسبة للوعي، لا فرق بين ما إذا كان هناك شيء يحدث له في الواقع أو يتم تصوره. لقد تراكمت كمية هائلة من الحقائق لتأكيد كل هذا. وربما يستطيع كل واحد منا أن يعطي أمثلة من حياتنا عندما تحققت الأحلام وانحسرت الأمراض الخطيرة. هذه العملية طويلة، وتتطلب التنظيم الذاتي الداخلي والانضباط. لكن الأمر يستحق ذلك.

بشكل عام، أنصح بشدة بقراءة هذا الكتاب. وأنا، بدوري، أعتقد أنني سأكتب المزيد عنها - ففي نهاية المطاف، هذه هي الأشياء التي تقلب فهمنا للواقع رأسًا على عقب وتمنحنا أداة قوية جدًا لتحسين جودة الحياة ومحتواها.

يبدو لي أن كلا من و، والتي كتبت عنها بالفعل، تتلقى تفسيرا جديدا في ضوء نظرية المرونة العصبية. من خلال التخلص من المخاوف غير الضرورية والتجارب الفارغة، فإننا بذلك نغير بنية دماغنا، ونستعيد عمله السليم، بهدف إنشاء الجسم وليس تدميره.

من المفترض أن المنتجات البرمجية الجديدة يمكنها "بناء" دماغ الطفل حسب الطلب. كيف يمكن للوالدين الاستفادة من العلوم الحديثة؟ ماذا يحدث لعقل الطفل عندما نربيه؟

لقد أدى اكتشاف طبيعة ومدى مرونة الدماغ إلى اختراقات هائلة في فهمنا لما يحدث للدماغ أثناء ذلك العملية التعليمية، فضلاً عن ظهور مجموعة متنوعة من منتجات البرمجيات التي، كما يدعي المصنعون، تزيد من مرونة أدمغة الأطفال النامية. تروج العديد من المنتجات لاستخدام قدرات اللدونة الهائلة للدماغ كميزة رئيسية؛ إلى جانب هذا، فإن التأكيد على أن الآباء، باستخدام برامج الكمبيوتر هذه، يمكنهم جعل دماغ أطفالهم "أذكى" بكثير من الآخرين، هو بالطبع أمر جذاب للغاية. ولكن ما هي "المرونة" وما الذي يجب على الآباء فعله لتسخير هذا الجانب من نمو دماغ أطفالهم؟

اللدونة هي قدرة الدماغ المتأصلة على تكوين نقاط الاشتباك العصبي الجديدة، والوصلات بين الخلايا العصبية، وحتى إنشاء مسارات عصبية جديدة، مما يؤدي إلى إنشاء الروابط وتقويتها بحيث يتم تسريع التعلم نتيجة لذلك، وتصبح القدرة على الوصول إلى المعلومات وتطبيق ما تم تعلمه أكبر وأكثر كفاءة.

لقد تتبعت الدراسات العلمية حول اللدونة التغيرات في بنية الدماغ وأسلاك الدماغ عندما يتعرض لمواقف غير عادية وغير عادية. في في هذه الحالةيشير مصطلح "أسلاك الدماغ" إلى الوصلات المحورية بين مناطق الدماغ والأنشطة التي تقوم بها هذه المناطق (أي التي تتخصص فيها). مثلما يرسم المهندس المعماري مخططًا لأسلاك منزلك، موضحًا المسار الذي ستسلكه الأسلاك إلى الموقد، والثلاجة، ومكيف الهواء، وما إلى ذلك، كان الباحثون يرسمون مخططًا لأسلاك الدماغ. ونتيجة لذلك، أثبتوا أن القشرة الدماغية ليست مادة ثابتة، ولكنها مادة تتغير باستمرار بسبب التعلم. اتضح أن "أسلاك" القشرة الدماغية تشكل باستمرار اتصالات جديدة وتستمر في القيام بذلك بناءً على البيانات الواردة من العالم الخارجي.

دعونا نلقي نظرة على ما يحدث للدونة الدماغ عندما يتعلم الطفل القراءة لأول مرة. في البداية، لا يوجد أي جزء من الدماغ مهيأ للقراءة بشكل محدد. عندما يتعلم الطفل القراءة، يتم تجنيد المزيد والمزيد من خلايا الدماغ والدوائر العصبية للمهمة التي يقوم بها. يستخدم الدماغ اللدونة عندما يبدأ الطفل في التعرف على الكلمات وفهم ما يقرأه. كلمة "الكرة"، التي يفهمها الطفل بالفعل، ترتبط الآن بها الحروف M-Y-CH. وبالتالي، فإن تعلم القراءة هو شكل من أشكال اللدونة العصبية.

إن اكتشاف أن الدماغ النامي قادر على "ربط" عملية التعرف على الحروف وغيرها من الاكتشافات المدهشة حول اللدونة العصبية غالباً ما يتم تجسيده في المنتجات التجارية التي تروج لفوائد "لياقة الدماغ" المحسنة. لكن حقيقة أن تجربة علمية أظهرت أن نشاطًا معينًا ينشط مرونة الدماغ لا تعني أن هذا النشاط المعين، مثل القدرة على التعرف على الحروف على شاشة الكمبيوتر، ضروري لتحقيق التأثير، كما لا يعني أن مثل هذا النشاط ضروري. الوسيلة الوحيدة لتحقيق اللدونة.

في الواقع، تعمل تمارين التعرف على الحروف على الكمبيوتر على تنشيط وتدريب مراكز التعرف على الرموز في القشرة البصرية، وذلك باستخدام مرونة الدماغ. لكنك ستحقق نفس التأثير إذا جلست وقرأت كتابًا مع طفلك. يسمى هذا النهج التفاعلي بين الوالدين والطفل القراءة الحوارية (طريقة قراءة تسمح للأطفال بأخذ دور أكثر نشاطًا في القصة). لكن شاشة الكمبيوتر والتطبيقات تدرب الدماغ على التعرف على الحروف فقط، وليس على فهم معنى الكلمات المكونة من تلك الحروف. في المقابل، فإن القراءة الحوارية - البديهية والتفاعلية - تشغل بشكل طبيعي اللدونة العصبية لبناء اتصالات محورية بين مراكز التعرف على الحروف ومراكز اللغة والفكر في الدماغ.

لقد أثبت الباحثون أن الأطفال الذين ينمون بشكل طبيعي يتعلمون التمييز بين أصوات الكلام بفعالية كبيرة بمساعدة أو بدون مساعدة تمارين محددة لتمييز أصوات الكلام أو العاب كمبيوتر. يتم تسويق ألعاب الكلام والكلام هذه كمنتجات خاصة لتعزيز اللدونة العصبية وقد تم تطويرها من قبل كبار علماء الأعصاب. وفي الواقع، فإن الأطفال الذين لم يتعرفوا على مثل هذه التمارين والألعاب من قبل، نجحوا في تطوير جزء مرن ومنظم بشكل جميل من القشرة الدماغية المسؤولة عن

بيئة الإدراك: قبل 30 عامًا فقط، كان الدماغ البشري يعتبر عضوًا ينهي تطوره في مرحلة البلوغ. ومع ذلك، فإن أنسجتنا العصبية تتطور طوال حياتنا، مستجيبة لحركات العقل والتغيرات التي تطرأ عليه البيئة الخارجية. تسمح مرونة الدماغ للشخص بالتعلم أو الاستكشاف أو حتى العيش مع أحد نصفي الكرة الأرضية في حالة تلف النصف الآخر.

© آدم فورهيس

قبل 30 عامًا فقط، كان الدماغ البشري يعتبر عضوًا ينتهي تطوره في مرحلة البلوغ. ومع ذلك، فإن أنسجتنا العصبية تتطور طوال حياتنا، استجابة لحركات الفكر والتغيرات في البيئة الخارجية. تسمح مرونة الدماغ للشخص بالتعلم أو الاستكشاف أو حتى العيش مع أحد نصفي الكرة الأرضية في حالة تلف النصف الآخر.

أصبح كل هذا ممكنًا بفضل قدرة الخلايا العصبية على إنشاء اتصالات جديدة فيما بينها ومحو الروابط القديمة إذا لم تكن هناك حاجة إليها. تكمن وراء خاصية الدماغ هذه أحداث جزيئية معقدة وغير مفهومة بشكل جيد وتعتمد على التعبير الجيني. تؤدي فكرة غير متوقعة إلى ظهور كلب متزامن جديد - مناطق الاتصال بين عمليات الخلايا العصبية. إن إتقان حقيقة جديدة يؤدي إلى ولادة خلية دماغية جديدةهيبوت ألاموس . يمنحك النوم الفرصة لتنمية ما تحتاجه وإزالة ما لا تحتاجه.محاور عصبية - العمليات الطويلة للخلايا العصبية التي تنتقل عبرها النبضات العصبية من جسم الخلية إلى جيرانها.

المرونة العصبية الهيكلية: ثابت النمو

المرتبطة بالذاكرة التصريحية المرونة العصبية الهيكلية. في كل مرة نصل فيها إلى معلومات مألوفة، تتغير نقاط الاشتباك العصبي بين خلايانا العصبية: فهي تصبح مستقرة، أو معززة، أو ممحاة.

يحدث هذا في المخيخ واللوزة الدماغية والحصين والقشرة الدماغية لكل شخص في كل ثانية. تنمو "مستقبلات" المعلومات الموجودة على سطح الخلايا العصبية - ما يسمى بالأشواك الجذعية - لاستيعاب المزيد من المعلومات. علاوة على ذلك، إذا بدأت عملية النمو في عمود فقري واحد، فإن العمود الفقري المجاور يحذو حذوه على الفور. ينتج التكثيف بعد المشبكي، وهو منطقة كثيفة توجد في بعض المشابك العصبية، أكثر من 1000 بروتين تساعد في تنظيم تبادل المعلومات على المستوى الكيميائي. تدور العديد من الجزيئات المختلفة عبر المشابك العصبية، مما يسمح لها بعدم التفكك. تستمر كل هذه العمليات باستمرار، لذلك من وجهة نظر كيميائية، يبدو رأسنا وكأنه مدينة تتخللها شبكات النقل، والتي هي دائما في حالة تنقل.

المرونة العصبية للتعلم: ومضات في المخيخ

إن المرونة العصبية للتعلم، على عكس التعلم البنيوي، تحدث على شكل دفعات. ويرتبط بالذاكرة الإجرائية المسؤولة عن التوازن والمهارات الحركية. عندما نركب دراجة بعد استراحة طويلة أو نتعلم السباحة الزحف، يتم استعادة ما يسمى بالألياف المتسلقة والطحالب أو تظهر لأول مرة في المخيخ لدينا: الأول يقع بين https://ru.wikipedia. org/wiki/Purkinje الخلايا في طبقة واحدة من الأنسجة، والثانية - بين الخلايا الحبيبية في الآخر. تتغير العديد من الخلايا معًا، "في انسجام تام"، في نفس اللحظة، حتى نتمكن، دون أن نتذكر أي شيء على وجه التحديد، من تحريك سكوتر أو البقاء واقفا على قدميه.

نورمان دويدج، "الدماغ الذي يغير نفسه: قصص الانتصار الشخصي من حدود علم الدماغ"

ومع ذلك، فمن الواضح أن هذين النوعين من المرونة العصبية لا يصفان جميع التغيرات التي تحدث في الخلايا العصبية وفيما بينها طوال الحياة. تبدو صورة الدماغ معقدة مثل صورة الشفرة الوراثية: كلما تعلمنا أكثر عنها، كلما أدركنا مدى ضآلة ما نعرفه بالفعل. تسمح اللدونة للدماغ بالتكيف والتطور، وتغيير بنيته، وتحسين وظائفه في أي عمر، والتعامل مع آثار المرض والإصابة. وهذا هو نتيجة العمل المشترك المتزامن لمجموعة متنوعة من الآليات، التي لم ندرس قوانينها بعد. نشرت

دانيل دخكانوف، رئيس التحريركتب المورد TrendClub، مقالًا حول سبب بدء تدهور دماغنا بمرور الوقت، وكيفية منع التدهور. ونعرض هنا مقتطفات من مقالته.

عندما نتوقف عن المضي قدما، نبدأ في التحرك إلى الوراء. لسوء الحظ، من المستحيل البقاء في مكانه.

مرونة الدماغ

مع التقدم في السن، مسألة العلاج الضغط داخل الجمجمةيصبح أكثر أهمية بالنسبة لنا. يلاحظ الكثير من الناس أنه مع تقدمنا في السن، نصبح أقل رغبة بشكل ملحوظ في القيام بعمل غير عادي، أو يتطلب قدرًا أكبر من التركيز وتعلم مهارات جديدة.

وهنا سر صغير بالنسبة لك. قراءة صحفك المفضلة أو المؤلفين المفضلين لديك، العمل بشكل مستمر في تخصص واحد، الاستخدام فقط اللغة الأم، زيارة المقهى المفضل لديك، ومشاهدة المسلسلات التلفزيونية المفضلة لديك - كل ما اعتدنا عليه يؤدي إليه تدهور الدماغ.

إن العقل البشري كسول جدًا، فهو يسعى دائمًا إلى تقليل تكاليف الطاقة لأي نشاط من خلال إنشاء برامج نموذجية فريدة من نوعها. عندما يقف الشخص أمام الآلة ويقوم بعمليات رتيبة ومتكررة، "ينطفئ" الدماغ وتبدأ هذه الأنماط في العمل.

دكتوراه في العلوم البيولوجية E. P. Harchenko، M. N. Klimenko

مستويات اللدونة

في بداية هذا القرن، تخلى الباحثون في مجال الدماغ عن الأفكار التقليدية حول الاستقرار الهيكلي للدماغ البالغ واستحالة تكوين خلايا عصبية جديدة فيه. لقد أصبح من الواضح أن مرونة الدماغ البالغ تستخدم أيضًا عمليات تكوين الخلايا العصبية إلى حد محدود.

عندما نتحدث عن مرونة الدماغ، فإننا نعني في أغلب الأحيان قدرته على التغيير تحت تأثير التعلم أو الضرر. تختلف الآليات المسؤولة عن اللدونة، وأفضل مظاهرها في تلف الدماغ هو التجدد. الدماغ عبارة عن شبكة معقدة للغاية من الخلايا العصبية التي تتصل ببعضها البعض من خلال تكوينات خاصة - المشابك العصبية. لذلك، يمكننا التمييز بين مستويين من اللدونة: المستوى الكلي والجزئي. يتضمن المستوى الكلي تغييرات في بنية شبكة الدماغ التي تسمح بالاتصال بين نصفي الكرة الأرضية وبين المناطق المختلفة داخل كل نصف الكرة الأرضية. على المستوى الجزئي، تحدث التغيرات الجزيئية في الخلايا العصبية نفسها وفي المشابك العصبية. وفي كلا المستويين، يمكن أن تظهر مرونة الدماغ إما بسرعة أو ببطء. ستركز هذه المقالة بشكل أساسي على اللدونة على المستوى الكلي وآفاق البحث في مجال تجديد الدماغ.

هناك ثلاثة سيناريوهات بسيطة لمرونة الدماغ. في الأول، يحدث تلف في الدماغ نفسه: على سبيل المثال، سكتة دماغية للقشرة الحركية، ونتيجة لذلك تفقد عضلات الجذع والأطراف السيطرة على القشرة وتصاب بالشلل. السيناريو الثاني هو عكس الأول: الدماغ سليم، ولكن تلف عضو أو جزء منه الجهاز العصبيعلى المحيط: العضو الحسي - الأذن أو العين، الحبل الشوكي، بترت أطرافه. وبما أن المعلومات تتوقف عن التدفق إلى الأجزاء المقابلة من الدماغ، تصبح هذه الأجزاء "عاطلة عن العمل"، ولا تشارك وظيفيا. في كلا السيناريوهين، يعيد الدماغ تنظيم نفسه، محاولًا ملء وظيفة المناطق المتضررة بمساعدة المناطق غير المتضررة أو إشراك المناطق "الخاملة" في خدمة وظائف أخرى. أما السيناريو الثالث فهو مختلف عن الأولين ويرتبط به الاضطرابات النفسيةالناجمة عن عوامل مختلفة.

القليل من التشريح

في الشكل. يُظهر الشكل 1 رسمًا تخطيطيًا مبسطًا لموقع الحقول الموجودة على القشرة الخارجية لنصف الكرة الأيسر، وقد تم وصفها ومرقمة حسب ترتيب دراستها من قبل عالم التشريح الألماني كوربينيان برودمان.

يتميز كل حقل برودمان تكوين خاصالخلايا العصبية وموقعها (تشكل الخلايا العصبية القشرية طبقات) والوصلات بينها. على سبيل المثال، تختلف مجالات القشرة الحسية، التي تحدث فيها المعالجة الأولية للمعلومات الواردة من الأعضاء الحسية، بشكل حاد في بنيتها عن القشرة الحركية الأولية، المسؤولة عن تكوين الأوامر الحركات الطوعيةالعضلات. في القشرة الحركية الأولية، تسود الخلايا العصبية الهرمية الشكل، وتتمثل القشرة الحسية بشكل أساسي بالخلايا العصبية التي يشبه شكل جسمها الحبوب أو الحبيبات، ولهذا تسمى حبيبية.

ينقسم الدماغ عادة إلى الدماغ الأمامي والدماغ المؤخر (الشكل 1). تسمى مناطق القشرة المجاورة للحقول الحسية الأولية في الدماغ المؤخر بمناطق الارتباط. يعالجون المعلومات القادمة من المجالات الحسية الأولية. كلما كانت المنطقة الترابطية بعيدة عنهم، كلما زادت قدرتها على دمج المعلومات من مناطق مختلفة من الدماغ. أعلى قدرة تكاملية في الدماغ المؤخر هي سمة المنطقة الترابطية في الفص الجداري(غير ملونة في الشكل 1).

في الدماغ الأماميبجوار القشرة الحركية توجد القشرة أمام الحركية، حيث مراكز إضافيةتنظيم الحركة. توجد منطقة ارتباط كبيرة أخرى في القطب الجبهي - قشرة الفص الجبهي. في الرئيسيات، هذا هو الجزء الأكثر تطورًا من الدماغ، وهو المسؤول عن الأجزاء الأكثر تعقيدًا العمليات العقلية. في المناطق الترابطية للفصوص الأمامية والجدارية والزمانية لدى القرود البالغة، تم الكشف عن إدراج خلايا عصبية حبيبية جديدة ذات عمر قصير يصل إلى أسبوعين. وتفسر هذه الظاهرة بمشاركة هذه المناطق في عمليات التعلم والذاكرة.

داخل كل نصف الكرة الأرضية، تتفاعل المناطق القريبة والبعيدة مع بعضها البعض، لكن المناطق الحسية داخل نصف الكرة الأرضية لا تتواصل مع بعضها البعض بشكل مباشر. متجانسة، أي متناظرة، ترتبط مناطق نصفي الكرة الأرضية المختلفة مع بعضها البعض. ويرتبط نصفا الكرة أيضًا بالمناطق تحت القشرية الأساسية والأكثر تطورًا في الدماغ.

احتياطيات الدماغ

يقدم لنا علم الأعصاب أدلة مثيرة للإعجاب على مرونة الدماغ، وخاصة في السنوات الأخيرة، مع ظهور الطرق البصرية لدراسة الدماغ: الكمبيوتر، والرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، وتصوير الدماغ المغناطيسي. أتاحت صور الدماغ التي تم الحصول عليها بمساعدتها التحقق من أنه في بعض الحالات يكون الشخص قادرًا على العمل والدراسة، وأن يكون مكتملًا اجتماعيًا وبيولوجيًا، حتى بعد فقدان جزء مهم جدًا من الدماغ.

ولعل المثال الأكثر تناقضا على مرونة الدماغ هو حالة استسقاء الرأس لدى عالم الرياضيات، والتي أدت إلى فقدان ما يقرب من 95٪ من القشرة الدماغية ولم تؤثر على قدراته الفكرية العالية. نشرت مجلة العلوم مقالة حول هذا الموضوع بعنوان ساخر "هل نحتاج حقًا إلى دماغ؟"

ومع ذلك، في كثير من الأحيان يؤدي الضرر الكبير الذي يلحق بالدماغ إلى إعاقة عميقة مدى الحياة - وقدرته على استعادة الوظائف المفقودة ليست غير محدودة. الأسباب الشائعة لتلف الدماغ عند البالغين هي الاضطرابات الدورة الدموية الدماغية(في أشد المظاهر - السكتة الدماغية)، في كثير من الأحيان - إصابات وأورام الدماغ والالتهابات والتسمم. عند الأطفال، هناك حالات متكررة من اضطرابات نمو الدماغ المرتبطة بكل من العوامل الوراثية وأمراض النمو داخل الرحم.

ومن بين العوامل التي تحدد قدرة الدماغ على التعافي، يجب تسليط الضوء أولاً على عمر المريض. على عكس البالغين، عند الأطفال، بعد إزالة أحد نصفي الكرة الأرضية، يعوض النصف الآخر من الكرة الأرضية عن وظائف نصف الكرة البعيد، بما في ذلك اللغة. (من المعروف أن فقدان وظائف أحد نصفي الكرة الأرضية عند البالغين يكون مصحوبًا باضطرابات في النطق.) لا يعوض جميع الأطفال بشكل متساوٍ بسرعة وبشكل كامل، ولكن ثلث الأطفال الذين تبلغ أعمارهم سنة واحدة يعانون من شلل جزئي في الذراعين والساقين التخلص من الاضطرابات في سن السابعة النشاط الحركي. ما يصل إلى 90٪ من الأطفال الذين يعانون من اضطرابات عصبية في فترة ما بعد الولادة يتطورون بشكل طبيعي بعد ذلك. ولذلك، فإن الدماغ غير الناضج يتعامل بشكل أفضل مع الضرر.

العامل الثاني هو مدة التعرض للعامل المدمر. الورم الذي ينمو ببطء يشوه أجزاء الدماغ الأقرب إليه، لكنه يمكن أن يصل إلى أحجام مثيرة للإعجاب دون تعطيل وظائف الدماغ: تتمتع الآليات التعويضية بالوقت الكافي للعمل. ومع ذلك، فإن الاضطراب الحاد بنفس الحجم غالبًا ما يكون غير متوافق مع الحياة.

العامل الثالث هو موقع تلف الدماغ. صغير الحجم، وقد يصيب الضرر منطقة كثيفة من تراكم الألياف العصبية مما يؤدي إلى الإدارات المختلفةالجسم ويسبب أمراضاً خطيرة. على سبيل المثال، من خلال مناطق صغيرة من الدماغ تسمى الكبسولات الداخلية (توجد اثنتان منها، واحدة في كل نصف الكرة الأرضية)، تمر ألياف ما يسمى بالجهاز الهرمي من الخلايا العصبية الحركية في القشرة الدماغية (الشكل 2)، وتذهب إلى الحبل الشوكي وينقل الأوامر لجميع عضلات الجسم والأطراف. لذا فإن النزيف في منطقة المحفظة الداخلية يمكن أن يؤدي إلى شلل عضلات نصف الجسم بأكمله.

العامل الرابع هو مدى الآفة. بشكل عام، كلما كانت الآفة أكبر، كلما زاد فقدان وظائف المخ. وبما أن أساس التنظيم الهيكلي للدماغ هو شبكة من الخلايا العصبية، فإن فقدان قسم واحد من الشبكة يمكن أن يؤثر على عمل الأقسام الأخرى البعيدة. ولهذا السبب غالبًا ما يتم ملاحظة اضطرابات النطق في مناطق الدماغ البعيدة عن مناطق الكلام المتخصصة، مثل منطقة بروكا (المناطق 44-45 في الشكل 1).

وأخيرا، بالإضافة إلى هذه العوامل الأربعة، فإن الاختلافات الفردية في الاتصالات التشريحية والوظيفية للدماغ مهمة.

كيف يتم إعادة تنظيم القشرة

لقد قلنا بالفعل أن التخصص الوظيفي لمناطق مختلفة من القشرة الدماغية يتحدد من خلال بنيتها. يعد هذا التخصص الذي تطور في التطور بمثابة أحد العوائق التي تحول دون ظهور مرونة الدماغ. على سبيل المثال، إذا تضررت القشرة الحركية الأولية لدى شخص بالغ، فلا يمكن أن تتولى وظائفها المناطق الحسية المجاورة لها، ولكن المنطقة الحركية المجاورة لها في نفس نصف الكرة الأرضية يمكنها ذلك.

في الأشخاص الذين يستخدمون اليد اليمنى، عندما يتعطل مركز بروكا المرتبط بالكلام في نصف الكرة الأيسر، لا يتم تنشيط المناطق المجاورة له فحسب، بل يتم أيضًا تنشيط المنطقة المتماثلة لمركز بروكا في نصف الكرة الأيمن. ومع ذلك، فإن مثل هذا التحول في الوظائف من نصف الكرة الأرضية إلى آخر لا يمر دون أن يترك أثرا: فالحمل الزائد على منطقة القشرة التي تساعد المنطقة المتضررة يؤدي إلى تدهور أداء مهامها الخاصة. في الحالة الموصوفة، يكون نقل وظائف الكلام إلى النصف الأيمن مصحوبًا بضعف الاهتمام البصري المكاني للمريض - على سبيل المثال، قد يتجاهل هذا الشخص جزئيًا (لا يدرك) الجانب الأيسرفضاء.

لا يتوقف نمو الدماغ عند اكتمال تكوينه. نحن نعلم اليوم أن الاتصالات العصبية تنشأ وتتلاشى ويتم استعادتها باستمرار، وبالتالي فإن عملية التطور والتحسين في رؤوسنا لا تتوقف أبدًا. وتسمى هذه الظاهرة "اللدونة العصبية" أو "المرونة العصبية". وهو ما يسمح لعقولنا ووعينا ومهاراتنا المعرفية بالتكيف مع التغيير. بيئةوهذا بالتحديد هو مفتاح التطور الفكري للأنواع. بين خلايا دماغنا، يتم إنشاء وصيانة تريليونات من الاتصالات باستمرار، مليئة بالنبضات الكهربائية وتومض مثل صواعق البرق الصغيرة. كل خلية في مكانها. يتم فحص كل جسر بين الخلايا بعناية من وجهة نظر ضرورة وجوده. لا شيء عشوائي. ولا يوجد شيء يمكن التنبؤ به: فليونة الدماغ هي قدرته على التكيف وتحسين نفسه والتطور وفقًا للظروف.

تسمح اللدونة للدماغ بتجربة تغييرات مذهلة. على سبيل المثال، يمكن لنصف الكرة الأرضية أن يتولى أيضًا وظائف النصف الآخر إذا لم يعمل. حدث هذا في حالة جودي ميلر، وهي فتاة في الثالثة من عمرها، وبسبب مرض الصرع غير القابل للعلاج، تمت إزالة القشرة بأكملها تقريبًا من نصف الكرة الأيمن، مما ملأ المساحة الفارغة. السائل النخاعي. نصف الكرة الأيسرعلى الفور تقريبًا بدأت في التكيف مع الظروف السائدة وسيطرت على النصف الأيسر من جسد جودي. بعد عشرة أيام فقط من العملية، غادرت الفتاة المستشفى: أصبحت قادرة بالفعل على المشي واستخدام ذراعها اليسرى. على الرغم من أن جودي لم يتبق لها سوى نصف قشرتها الدماغية، إلا أن عقلها وعاطفيتها وفكرها التطور الجسدييذهب دون انحرافات. التذكير الوحيد بالعملية هو الشلل الطفيف في الجانب الأيسر من الجسم، والذي، مع ذلك، لم يمنع ميلر من حضور دروس تصميم الرقصات. في سن الـ 19، تخرجت من المدرسة الثانوية بتقدير ممتاز.

أصبح كل هذا ممكنًا بفضل قدرة الخلايا العصبية على إنشاء اتصالات جديدة فيما بينها ومحو الروابط القديمة إذا لم تكن هناك حاجة إليها. تكمن وراء خاصية الدماغ هذه أحداث جزيئية معقدة وغير مفهومة بشكل جيد وتعتمد على التعبير الجيني. تؤدي فكرة غير متوقعة إلى ظهور مشبك عصبي جديد - منطقة اتصال بين عمليات الخلايا العصبية. يؤدي إتقان حقيقة جديدة إلى ولادة خلية دماغية جديدة في منطقة ما تحت المهاد. يتيح النوم إمكانية النمو وإزالة المحاور غير الضرورية - وهي عمليات طويلة من الخلايا العصبية تنتقل عبرها النبضات العصبية من جسم الخلية إلى جيرانها.

في حالة تلف الأنسجة، يعرف الدماغ ذلك. قد تبدأ بعض الخلايا التي قامت بتحليل الضوء سابقًا، على سبيل المثال، بمعالجة الصوت. إذا حكمنا من خلال البحث، عندما يتعلق الأمر بالمعلومات، فإن خلايانا العصبية لديها شهية نهمة، لذلك فهي مستعدة لتحليل كل ما يتم تقديمه لها. أي خلية قادرة على التعامل مع المعلومات من أي نوع. تثير الأحداث العقلية سيلا من الأحداث الجزيئية التي تحدث في أجسام الخلايا. تنظم آلاف النبضات إنتاج الجزيئات اللازمة للاستجابة الفورية للخلايا العصبية. يبدو المشهد الجيني الذي يتكشف ضده هذا الإجراء - التغيرات الجسدية للخلية العصبية - متعدد الأوجه ومعقدًا بشكل لا يصدق.

"إن عملية نمو الدماغ تسمح بإنشاء ملايين الخلايا العصبية في الدماغ في الأماكن الصحيحةتقول سوزان ماكونيل، عالمة الأعصاب في جامعة ستانفورد، "ثم "يوجه" كل خلية، ويساعدها على تكوين روابط فريدة مع الخلايا الأخرى". «يمكنك مقارنتها بإنتاج مسرحي: فهو يدور وفق سيناريو مكتوب بالشفرة الجينية، لكن ليس له مخرج ولا منتج، ولم يتحدث الممثلون مع بعضهم البعض في حياتهم قبل صعودهم على المسرح. ورغم كل هذا يستمر الأداء. هذه معجزة حقيقية بالنسبة لي."

لا تظهر مرونة الدماغ في الحالات القصوى فقط - بعد الإصابة أو المرض. إن تطور القدرات المعرفية والذاكرة نفسها هو أيضًا نتيجة لذلك. أثبتت الأبحاث أن إتقان أي مهارة جديدة، سواء كانت التعلم لغة اجنبيةأو التعود على نظام غذائي جديد، يقوي نقاط الاشتباك العصبي. علاوة على ذلك، ترتبط الذاكرة التقريرية (على سبيل المثال، تذكر الحقائق) والذاكرة الإجرائية (على سبيل المثال، الحفاظ على المهارات الحركية لركوب الدراجة) بنوعين من المرونة العصبية التي نعرفها.

المرونة العصبية الهيكلية: ثابت النمو

ترتبط المرونة العصبية الهيكلية بالذاكرة التقريرية. في كل مرة نصل فيها إلى معلومات مألوفة، تتغير نقاط الاشتباك العصبي بين خلايانا العصبية: فهي تصبح مستقرة، أو معززة، أو ممحاة. يحدث هذا في المخيخ واللوزة الدماغية والحصين والقشرة الدماغية لكل شخص في كل ثانية. تنمو "مستقبلات" المعلومات الموجودة على سطح الخلايا العصبية - ما يسمى بالأشواك الجذعية - لاستيعاب المزيد من المعلومات. علاوة على ذلك، إذا بدأت عملية النمو في عمود فقري واحد، فإن العمود الفقري المجاور يحذو حذوه على الفور. ينتج التكثيف بعد المشبكي، وهو منطقة كثيفة توجد في بعض المشابك العصبية، أكثر من 1000 بروتين تساعد في تنظيم تبادل المعلومات على المستوى الكيميائي. تدور العديد من الجزيئات المختلفة عبر المشابك العصبية، مما يسمح لها بعدم التفكك. تستمر كل هذه العمليات باستمرار، لذلك من وجهة نظر كيميائية، يبدو رأسنا وكأنه مدينة تتخللها شبكات النقل، والتي هي دائما في حالة تنقل.

المرونة العصبية للتعلم: ومضات في المخيخ

إن المرونة العصبية للتعلم، على عكس التعلم البنيوي، تحدث على شكل دفعات. ويرتبط بالذاكرة الإجرائية المسؤولة عن التوازن والمهارات الحركية. عندما نركب دراجة بعد استراحة طويلة أو نتعلم السباحة الزحف، يتم استعادة ما يسمى بالألياف المتسلقة والطحالب أو تظهر لأول مرة في المخيخ لدينا: الأول - بين خلايا بوركينجي الكبيرة في طبقة واحدة من الأنسجة، الثاني - بين الخلايا الحبيبية في أخرى. تتغير العديد من الخلايا معًا، "في انسجام تام"، في نفس اللحظة، حتى نتمكن، دون أن نتذكر أي شيء على وجه التحديد، من تحريك سكوتر أو البقاء واقفا على قدميه.

ترتبط المرونة العصبية الحركية ارتباطًا وثيقًا بظاهرة التقوية طويلة المدى - وهي زيادة في النقل التشابكي بين الخلايا العصبية، مما يسمح بالحفاظ على المسار لفترة طويلة. يعتقد العلماء الآن أن التقوية طويلة المدى تكمن وراء الآليات الخلوية للتعلم والذاكرة. هذه هي هي طوال عملية التطور بأكملها أنواع مختلفةضمان قدرتهم على التكيف مع التغيرات في البيئة: عدم السقوط من فرع في المنام، وحفر التربة المتجمدة، وملاحظة ظلال الطيور الجارحة في يوم مشمس.

موسيقى الدماغ. قواعد التنمية المتناغمة برين أنيت

مرونة الدماغ

فلماذا يمكننا العزف على دماغنا مثل آلة موسيقية؟ الشيء الرئيسي هو بلاستيكالدماغ وقدرته على التغيير.

حتى أوائل التسعينيات، كان معظم الباحثين يعتقدون أن كل شيء الخلايا العصبيةيتلقى الشخص عند الولادة وبعد خمسة وعشرين عامًا يبدأ في الموت، مما يضعف تدريجيًا قوة وتعقيد الوصلات العصبية.

لكن اليوم، وبفضل التقنيات المتقدمة، تغير رأي العلماء حول هذه القضية بشكل جذري. ومن المعروف الآن أن الدماغ البشري يحتوي على حوالي مائة مليار خلية عصبية متصلة ببعضها البعض من خلال ما يسمى بالمشابك العصبية، وأنه طوال حياتنا يتم إنشاء ما لا يقل عن مائتي خلية عصبية جديدة كل يوم في منطقة الذاكرة وحدها. بمعنى آخر، دماغنا في حالة تغير دائم.

دماغنا في حالة تغير دائم.

بالإضافة إلى ذلك، قبل بضع سنوات، اعتقد الباحثون أن مراكز معينة مسؤولة عن الكلام والمشاعر والرؤية والتوازن وما إلى ذلك. اليوم، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن هذا ليس صحيحا تماما. إن الوظائف الأساسية التي تتحكم في نشاطنا الحركي وردود الفعل الحسية متمركزة بالفعل في مناطق محددة من الدماغ، ولكن الوظائف المعرفية المعقدة موزعة عبر أجزاء مختلفة من الدماغ. تتوافق جميع المفاتيح الثمانية الواردة في هذا الكتاب مع مناطق مختلفة من الدماغ، ولكن لا يوجد مفتاح يقتصر على أي جزء واحد من الدماغ.

على سبيل المثال، وظيفة الكلام هي نتيجة النشاط الجماعي لعدد من مناطق الدماغ التي يمكن أن تتعاون مع بعضها البعض بطرق مختلفة. وهذا ما يفسر لماذا يستخدم كل شخص هياكل الكلام الفريدة الخاصة به ولماذا يتغير هيكل كلامنا حسب البيئة.

بالإضافة إلى ذلك، يقوم الدماغ بإعادة تنظيم نفسه باستمرار. لقد وجد الباحثون أنه يمكن استعادة وظائف المخ الضعيفة باستخدام آحرونمناطق الدماغ. يعتبر الطبيب النفسي نورمان دويدج واحدًا من أعظم الاكتشافاتفي القرن العشرين، حقيقة أن التعلم والعمل العملي والنظري يمكن أن "يعمل على تشغيل وإيقاف جيناتنا، وتشكيل تشريح دماغنا وسلوكنا". ويطلق طبيب الأعصاب فيلايانور سوبرامانيان راماشاندران على الاكتشافات التي تمت في السنوات الأخيرة في هذا المجال نشاط الدماغالثورة الخامسة.

يمكن للتعلم والعمل العملي والنظري أن ينشط جيناتنا ويوقفها.

ومع ذلك، يجب أن نعترف: العلماء اليوم هم فقط على عتبة فهم معجزات لا تعد ولا تحصى الدماغ البشري. وبعد قراءة هذا الكتاب، لن تفهم سوى جزء صغير، وإن كان في غاية الأهمية، من هذه المعجزات.

يتحدث هذا الكتاب عن المكونات البيولوجية والعقلية للدماغ، ولكنه يتحدث بشكل أساسي عن الأخير. يتعامل الجزء البيولوجي مع كيمياء الدماغ وفيزياءه، والناقلات العصبية مثل السيروتونين والدوبامين، واللدونة العصبية. ويتعلق العنصر العقلي بقدرتنا على التفكير والتصرف، وكذلك الإدراك بالمعنى الواسع للكلمة.

عند هذه النقطة، قد يتساءل القارئ: "لكنني أعرف بالفعل الكثير عن الدماغ، فما الذي أحتاج إلى معرفته أيضًا؟" صدقوني، هناك الكثير من المفاجآت في انتظاركم، لأن العديد من الأفكار المتأصلة حول الدماغ أصبحت اليوم قديمة بشكل يائس. على سبيل المثال، كان العلماء يعتقدون في السابق أنهم كلما توغلوا في الدماغ بشكل أعمق، كلما تمكنوا من التقدم في فهم التطور البشري، وأن القشرة الدماغية "المتحضرة" كانت مسؤولة عن الوظائف الأساسية والبدائية. لذا: سيتعين عليك إعادة النظر في هذه النظرية الشائعة. لا يتكون دماغنا من طبقات تطورية: ولا يمكن اعتباره بنية معيارية على الإطلاق. إنها تعمل مثل الشبكة وهي أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام مما قد نتخيله.

وقد يقول قراؤنا الآخرون: “نحن ما نحن عليه، وكل هذا الحديث عن التغييرات الإيجابية ليس أكثر من مجرد وعود فارغة”. لكنك نسيت اللدونة - وهي أهم صفة للدماغ: فهي مرنة ومتغيرة باستمرار، وتتكيف مع البيئة. اليوم، تستخدم بعض الخلايا العصبية عند القيام بهذا الإجراء أو ذاك، وبعد بضعة أسابيع، عند القيام بنفس الشيء، تستخدم خلايا مختلفة. على سبيل المثال، بعد أن تقرأ هذا الكتاب، لن يعود عقلك كما كان مرة أخرى أبدًا.

يطوّر الإنسان دماغه باستمرار عندما يتخذ خياراً آخر أو يتعلم شيئاً جديداً الحياة اليومية. يمكن لسائقي سيارات الأجرة المشهورين في لندن أن يكونوا بمثابة مثال واضح على مرونة الدماغ. من سنتين إلى أربع سنوات، يقومون بالتحضير والتدريب: يحفظون أسماء الشوارع والطرق والمعالم السياحية داخل دائرة نصف قطرها عشرة كيلومترات من وسط المدينة. وقد أظهرت الدراسات أنه نتيجة لذلك، أصبح الحصين الأيمن أكبر - مقارنة بالأشخاص الذين يعملون في المهن الأخرى - وتحسنت ذاكرتهم المكانية بشكل ملحوظ. وكلما زاد عدد سائقي سيارات الأجرة، الذين يقودون سياراتهم في جميع أنحاء المدينة، يتعلمون معلومات جديدة، كلما أصبح هذا الجزء من الدماغ أكبر. فكر: ما هي أجزاء الدماغ أنتتدريب وتطوير في الحياة اليومية؟ أيهم أفضل تدريباً من غيرهم؟

بعض الناس يعتقدون أن التغيير ليس لهم على الإطلاق. إنهم يفكرون بهذه الطريقة: "أنا كبير في السن، ولا يمكنك تعليم كلب عجوز حيلًا جديدة". ومع ذلك، فقد ثبت اليوم بالفعل أن الخلايا العصبية المثارة تنتج اتصالات عصبية أكثر بنسبة 25٪، وتزيد في الحجم وتحسن تدفق الدم إلى الدماغ، وهذا يحدث في أي عمر. يمكن للإنسان أن يتغير مهما كان عمره. وهذا لن يحدث بالضرورة بين عشية وضحاها، على الرغم من أنه ممكن. قطعة جديدة من المعرفة، مع القليل من التعديل والتحسين - وما بدا مؤخرًا أنه لا يمكن التغلب عليه يظهر فجأة بشكل مختلف تمامًا، وتجد نفسك تتصرف بشكل مختلف تمامًا.

تنتج الخلايا العصبية المثارة اتصالات عصبية أكثر بنسبة 25%.

في حياة كل شخص هناك أمثلة على كلا النوعين من التغيير - سواء نتيجة التعلم العملي الهادف أو نتيجة للقفزات الحادة في الفهم التي تغير عالمنا بين عشية وضحاها. وفهم أنفسنا والعالم من حولنا والفرص المتاحة لنا.

عندما نتعلم أو نخوض تجارب جديدة، يقوم الدماغ بعمل سلسلة من الوصلات العصبية. هذه الدوائر العصبية هي المسارات التي من خلالها تتبادل الخلايا العصبية المعلومات مع بعضها البعض

الهيكل والتنظيم

"تشير مرونة الدماغ إلى قدرة الجهاز العصبي على تغيير بنيته ووظيفته طوال الحياة استجابة للتنوع البيئي. ليس من السهل تعريف هذا المصطلح، على الرغم من أنه يستخدم الآن على نطاق واسع في علم النفس وعلم الأعصاب. فهو يستخدم للإشارة إلى التغيرات التي تحدث على مستويات مختلفة من الجهاز العصبي: في الهياكل الجزيئية، والتغيرات في التعبير الجيني والسلوك."

تسمح المرونة العصبية للخلايا العصبية بالتعافي تشريحيًا ووظيفيًا، بالإضافة إلى إنشاء اتصالات متشابكة جديدة.

اللدونة العصبية هي قدرة الدماغ على الإصلاح وإعادة الهيكلة.تسمح هذه القدرة التكيفية للجهاز العصبي للدماغ بالتعافي من الإصابة والاضطراب وقد تقلل أيضًا من تأثيرات التغييرات الهيكليةالناجمة عن أمراض مثل تصلب متعدد، مرض باركنسون، الاضطراب المعرفي، مرض الزهايمر، عسر القراءة، اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، الأرق عند البالغين، الأرق عند الأطفال، إلخ.

تشير الأبحاث إلى أن مرونة الدماغ يتم تنشيطها وتقويتها عند استخدام برنامج التمارين السريرية هذا. في الشكل أدناه يمكنك أن ترى كيف تتطور الشبكة العصبية نتيجة للتحفيز المعرفي المستمر والمناسب.

الشبكات العصبية قبل التدريب الشبكات العصبية بعد أسبوعين من التحفيز المعرفي، الشبكات العصبية بعد شهرين من التحفيز المعرفي

اللدونة متشابك

عندما نتعلم أو نخوض تجارب جديدة، يقوم الدماغ بعمل سلسلة من الوصلات العصبية. هذه الدوائر العصبية هي المسارات التي من خلالها تتبادل الخلايا العصبية المعلومات مع بعضها البعض.

وتتشكل هذه المسارات في الدماغ بالتعلم والممارسة، كما يتشكل مثلاً طريق في الجبال إذا مشى فيه الراعي وقطيعه كل يوم. تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض من خلال اتصالات تسمى المشابك العصبية، ويمكن أن تتجدد مسارات الاتصال هذه طوال الحياة.

في كل مرة نكتسب فيها معرفة جديدة (من خلال الممارسة المستمرة)، يزداد التواصل أو النقل التشابكي بين الخلايا العصبية المشاركة في العملية. ومع كل محاولة جديدة، عند العودة إلى الدائرة العصبية واستعادة النقل العصبي بين الخلايا العصبية المشاركة في العملية، تزداد كفاءة النقل التشابكي.وبالتالي، يتحسن الاتصال بين الخلايا العصبية المقابلة، وتحدث عملية الإدراك بشكل أسرع في كل مرة. اللدونة المشبكية هي أساس اللدونة الدماغية البشرية.

تكوين الخلايا العصبية

منذ عام 1944، وخاصة في السنوات الأخيرة، تم إثبات وجود تكوين الخلايا العصبية علميا، واليوم نعرف ما يحدث عندما تنقسم الخلايا الجذعية (نوع خاص من الخلايا الموجودة في التلفيف المسنن والحصين وربما قشرة الفص الجبهي) إلى خليتين : خلية جذعية وخلية ستتحول إلى خلية عصبية كاملة، مع محاور عصبية وتشعبات. بعد ذلك، تهاجر الخلايا العصبية الجديدة إلى مناطق مختلفة (بما في ذلك المناطق البعيدة عن بعضها البعض) من الدماغ، حيث تكون هناك حاجة إليها، وبالتالي الحفاظ على القدرة العصبية للدماغ. من المعروف أنه في كل من الحيوانات والبشر، يعد الموت المفاجئ للخلايا العصبية (على سبيل المثال، بعد النزيف) حافزًا قويًا لتحفيز عملية تكوين الخلايا العصبية.

اللدونة التعويضية الوظيفية

غطت أدبيات علم الأعصاب على نطاق واسع موضوع التدهور المعرفي مع الشيخوخة وشرحت سبب انخفاض الأداء المعرفي لدى كبار السن مقارنة بالبالغين الأصغر سنا. ومن المثير للدهشة أن أداء كبار السن ليس سيئًا جميعهم: فبعضهم يؤدي أداءً مماثلاً لأداء الشباب.

تم التحقيق علميًا في هذه النتائج المختلفة بشكل غير متوقع في مجموعة فرعية من الأشخاص من نفس العمر، ووجدوا ذلك عند علاجهم معلومات جديدةيستخدم كبار السن الذين يتمتعون بأداء إدراكي أكبر نفس مناطق الدماغ التي يستخدمها الأشخاص الأصغر سنا، بالإضافة إلى مناطق الدماغ الأخرى التي لا يستخدمها المشاركون الأصغر سنا أو غيرهم من كبار السن.

تمت دراسة ظاهرة الإفراط في استخدام الدماغ لدى كبار السن من قبل العلماء الذين خلصوا إلى أن استخدام الموارد المعرفية الجديدة يحدث كجزء من استراتيجية تعويضية. نتيجة للشيخوخة وانخفاض اللدونة التشابكية، يبدأ الدماغ في إظهار مرونته من خلال إعادة هيكلة شبكاته المعرفية العصبية. أظهرت الأبحاث أن الدماغ يصل إلى هذا القرار الوظيفي عن طريق تنشيط مسارات عصبية أخرى، والتي غالبًا ما تشمل مناطق في كلا نصفي الكرة الأرضية (وهذا عادة ما يكون صحيحًا فقط عند الأشخاص الأصغر سنًا).

الأداء والسلوك: التعلم والخبرة والبيئة

لقد رأينا أن اللدونة هي قدرة الدماغ على تغيير خصائصه البيولوجية والكيميائية والفيزيائية. ومع ذلك، لا يتغير الدماغ فحسب، بل يتغير أيضًا سلوك وأداء الجسم بأكمله.في السنوات الأخيرة، تعلمنا أن التغيرات الجينية أو التشابكية في الدماغ تحدث نتيجة للشيخوخة والتعرض لعدد لا يحصى من العوامل البيئية. ومما له أهمية خاصة الاكتشافات المتعلقة بمرونة الدماغ، فضلاً عن ضعفه نتيجة لذلك اضطرابات مختلفة.

يتعلم الدماغ طوال حياتنا - في أي لحظة ولأسباب مختلفة نكتسب معرفة جديدة.على سبيل المثال، يكتسب الأطفال معرفة جديدة بكميات هائلة، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في هياكل الدماغ خلال لحظات التعلم المكثف. يمكن أيضًا اكتساب معرفة جديدة نتيجة التعرض لصدمة عصبية، على سبيل المثال، نتيجة للتلف أو النزيف، عندما تتعطل وظائف الجزء التالف من الدماغ وتحتاج إلى التعلم مرة أخرى. هناك أيضًا أشخاص متعطشون للمعرفة التي تتطلب التعلم المستمر.

بسبب كمية ضخمةالظروف التي قد تكون هناك حاجة إلى تدريب جديد، ونحن نطرح هذا السؤال هل يتغير الدماغ في كل مرة؟

ويعتقد الباحثون أن هذا ليس هو الحال. يبدو أن الدماغ يكتسب معرفة جديدة ويظهر قدرته على المرونة إذا كانت المعرفة الجديدة تساعد في تحسين السلوك. وهذا يعني أنه بالنسبة للتغيرات الفسيولوجية في الدماغ، من الضروري أن تكون نتيجة التعلم تغيرات في السلوك.وبعبارة أخرى، يجب أن تكون المعرفة الجديدة ضرورية. على سبيل المثال، معرفة طريقة أخرى للبقاء. ربما تلعب درجة المنفعة دورًا هنا. على وجه الخصوص، فهي تساعد على تطوير مرونة الدماغ. لقد ثبت أن هذا النوع من التعلم يزيد من نشاط قشرة الفص الجبهي (PFC). بالإضافة إلى ذلك، من المفيد اللعب بالتعزيز الإيجابي والمكافأة، وهو ما يُستخدم تقليديًا في تعليم الأطفال.

شروط تنفيذ اللدونة الدماغية

متى وفي أي مرحلة من الحياة يكون الدماغ أكثر عرضة للتغيرات تحت تأثير العوامل البيئية؟يبدو أن مرونة الدماغ تعتمد على العمر، ولا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه حول كيفية تأثره بالبيئة اعتمادًا على عمر الشخص المعني.

ومع ذلك، نحن نعلم أن الأداء العقلي لدى كبار السن الأصحاء وكبار السن المصابين بأمراض التنكس العصبي له تأثير إيجابي على المرونة العصبية. الشيء المهم هو أن الدماغ يخضع لتغيرات إيجابية وسلبية حتى قبل ولادة الشخص. أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أنه عندما تكون الأمهات الحوامل محاطات بمحفزات إيجابية، فإن الأطفال يشكلون المزيد من نقاط الاشتباك العصبي في مناطق معينة من الدماغ.

وعلى العكس من ذلك، عندما تتعرض النساء الحوامل للأضواء الساطعة، مما يضعهن في حالة من التوتر، ينخفض عدد الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي الجنيني (PFC). بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن الـ PFC أكثر حساسية للتأثيرات البيئية من مناطق الدماغ الأخرى. نتائج هذه التجارب لديهامهم

في نقاش الطبيعة مقابل البيئة لأنها تثبت أن البيئة يمكن أن تغير التعبير الجيني العصبي.كيف تتطور مرونة الدماغ مع مرور الوقت وما هو تأثير التأثيرات البيئية عليها؟

هذا السؤال هو الأهم للعلاج. أُجرِيالبحوث الجينية

لقد أظهرت الحيوانات أن بعض الجينات تتغير حتى نتيجة التعرض قصير الأمد، والبعض الآخر - نتيجة التعرض لفترة أطول، في حين أن هناك أيضًا جينات لا يمكن التأثير عليها بأي شكل من الأشكال، وحتى لو نجحت، فإنها نتيجة لذلك لا تزال تعود إلى حالتها الأصلية. على الرغم من أن مصطلح "اللدونة" للدماغ يحمل دلالة إيجابية، إلا أننا في الواقع نعني باللدونة أيضًا التغيرات السلبية في الدماغ المرتبطة بالاختلالات والاضطرابات. التدريب المعرفي مفيد جدًا لتعزيز مرونة الدماغ الإيجابية. من خلال التمارين المنتظمة، يمكنك إنشاء دوائر عصبية جديدة وتحسين الاتصالات المتشابكة بين الخلايا العصبية. ومع ذلك، كما أشرنا سابقًا، لذلك، من المهم عند الدراسة تحديد أهدافك الشخصية وتحقيقها. نشرت

"تشير مرونة الدماغ إلى قدرة الجهاز العصبي على تغيير بنيته ووظيفته طوال الحياة استجابة للتنوع البيئي. ليس من السهل تعريف هذا المصطلح، على الرغم من أنه يستخدم الآن على نطاق واسع في علم النفس وعلم الأعصاب. فهو يستخدم للإشارة إلى للتغيرات التي تحدث على مستويات مختلفة من الجهاز العصبي: في الهياكل الجزيئية، والتغيرات في التعبير الجيني والسلوك."

تسمح المرونة العصبية للخلايا العصبية بالتعافي تشريحيًا ووظيفيًا، بالإضافة إلى إنشاء اتصالات متشابكة جديدة. اللدونة العصبية هي قدرة الدماغ على الإصلاح وإعادة الهيكلة. هذه القدرة التكيفية للجهاز العصبي يسمح للدماغ بالتعافي من الإصابات والاضطراباتويمكن أيضًا أن يقلل من آثار التغيرات الهيكلية الناجمة عن أمراض مثل التصلب المتعدد ومرض باركنسون وضعف الإدراك والأرق عند الأطفال وما إلى ذلك.

توصلت مجموعات مختلفة من أطباء الأعصاب وعلماء النفس المعرفي الذين يدرسون عمليات اللدونة التشابكية وتولد الخلايا العصبية إلى أن مجموعة كوجنيفيت من التمارين السريرية المعرفية لتحفيز وتدريب الدماغ ("كوجنيفيت") تعزز إنشاء نقاط الاشتباك العصبي الجديدة والدوائر العصبية التي تساعد على إعادة تنظيم واستعادة الدماغ. وظيفة المنطقة المتضررة ونقل القدرات التعويضية. تشير الأبحاث إلى أن مرونة الدماغ يتم تنشيطها وتقويتها عند استخدام برنامج التمارين السريرية هذا. في الشكل أدناه يمكنك أن ترى كيف تتطور الشبكة العصبية نتيجة للتحفيز المعرفي المستمر والمناسب.

الشبكات العصبية لتمرينالشبكات العصبية بعد 2 أسابيعالتحفيز المعرفيالشبكات العصبية بعد شهرينالتحفيز المعرفي

اللدونة متشابك

عندما نتعلم أو نخوض تجارب جديدة، يقوم الدماغ بعمل سلسلة من الوصلات العصبية. هذه الشبكات العصبية هي مسارات تتبادل من خلالها الخلايا العصبية المعلومات مع بعضها البعض. وتتشكل هذه المسارات في الدماغ بالتعلم والممارسة، كما يتشكل مثلاً طريق في الجبال إذا مشى فيه الراعي وقطيعه كل يوم. تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض من خلال اتصالات تسمى المشابك العصبية، ويمكن أن تتجدد مسارات الاتصال هذه طوال الحياة. في كل مرة نكتسب فيها معرفة جديدة (من خلال الممارسة المستمرة)، يزداد التواصل أو النقل التشابكي بين الخلايا العصبية المشاركة في العملية. ويعني تحسين الاتصال بين الخلايا العصبية أن الإشارات الكهربائية تنتقل بكفاءة أكبر عبر المسار الجديد. على سبيل المثال، عندما تحاول التعرف على نوع الطائر الذي يغني، تتشكل اتصالات جديدة بين بعض الخلايا العصبية. وهكذا فإن الخلايا العصبية في القشرة البصرية تحدد لون الطائر، والقشرة السمعية تحدد أغنيته، وخلايا عصبية أخرى تحدد اسم الطائر. وبالتالي، للتعرف على الطائر، تحتاج إلى مقارنة لونه وصوته واسمه بشكل متكرر. ومع كل محاولة جديدة، عند العودة إلى الدائرة العصبية واستعادة النقل العصبي بين الخلايا العصبية المشاركة في العملية، تزداد كفاءة النقل التشابكي. وبالتالي، يتحسن الاتصال بين الخلايا العصبية المقابلة، وتحدث عملية الإدراك بشكل أسرع في كل مرة. اللدونة المشبكية هي أساس اللدونة الدماغية البشرية.

تكوين الخلايا العصبية

بالنظر إلى أن اللدونة المشبكية تتحقق من خلال تحسين الاتصال عند المشبك العصبي بين الخلايا العصبية الموجودة، يشير تكوين الخلايا العصبية إلى ولادة وتكاثر خلايا عصبية جديدة في الدماغ. لفترة طويلة، كانت فكرة تجديد الخلايا العصبية في الدماغ البالغ تعتبر هرطقة تقريبًا. يعتقد العلماء أن الخلايا العصبية تموت ولا يتم استعادتها. منذ عام 1944، وخاصة في السنوات الأخيرة، تم إثبات وجود تكوين الخلايا العصبية علميا، واليوم نعرف ما يحدث عندما تنقسم الخلايا الجذعية (نوع خاص من الخلايا الموجودة في التلفيف المسنن والحصين وربما قشرة الفص الجبهي) إلى خليتين : خلية جذعية وخلية ستتحول إلى خلية عصبية كاملة، مع محاور عصبية وتشعبات. بعد ذلك، تهاجر الخلايا العصبية الجديدة إلى مناطق مختلفة (بما في ذلك المناطق البعيدة عن بعضها البعض) من الدماغ، حيث تكون هناك حاجة إليها، وبالتالي الحفاظ على القدرة العصبية للدماغ. من المعروف أنه في كل من الحيوانات والبشر، يعد الموت المفاجئ للخلايا العصبية (على سبيل المثال، بعد النزيف) حافزًا قويًا لتحفيز عملية تكوين الخلايا العصبية.

اللدونة التعويضية الوظيفية

غطت أدبيات علم الأعصاب على نطاق واسع موضوع التدهور المعرفي مع الشيخوخة وشرحت سبب انخفاض الأداء المعرفي لدى كبار السن مقارنة بالبالغين الأصغر سنا. ومن المثير للدهشة أن أداء كبار السن ليس سيئًا جميعهم: فبعضهم يؤدي أداءً مماثلاً لأداء الشباب. تم التحقيق علميًا في هذه النتائج المختلفة بشكل غير متوقع في مجموعة فرعية من الأشخاص من نفس العمر، وتبين أنه عند معالجة المعلومات الجديدة، يستخدم كبار السن الذين يتمتعون بأداء إدراكي أفضل نفس مناطق الدماغ مثل الأشخاص الأصغر سنًا، بالإضافة إلى مناطق الدماغ الأخرى، والتي لا يتم استخدامها من قبل المشاركين الشباب أو غيرهم من كبار السن في التجربة. تمت دراسة ظاهرة الإفراط في استخدام الدماغ لدى كبار السن من قبل العلماء الذين خلصوا إلى أن استخدام الموارد المعرفية الجديدة يحدث كجزء من استراتيجية تعويضية. نتيجة للشيخوخة وانخفاض اللدونة التشابكية، يبدأ الدماغ في إظهار مرونته من خلال إعادة هيكلة شبكاته المعرفية العصبية. أظهرت الأبحاث أن الدماغ يصل إلى هذا القرار الوظيفي عن طريق تنشيط مسارات عصبية أخرى، والتي غالبًا ما تشمل مناطق في كلا نصفي الكرة الأرضية (وهذا عادة ما يكون صحيحًا فقط عند الأشخاص الأصغر سنًا).

الأداء والسلوك: التعلم والخبرة والبيئة

لقد رأينا أن اللدونة هي قدرة الدماغ على تغيير خصائصه البيولوجية والكيميائية والفيزيائية. ومع ذلك، لا يتغير الدماغ فحسب، بل يتغير أيضًا سلوك وأداء الجسم بأكمله. في السنوات الأخيرة، تعلمنا أن التغيرات الجينية أو التشابكية في الدماغ تحدث نتيجة للشيخوخة والتعرض لعدد لا يحصى من العوامل البيئية. ومما له أهمية خاصة الاكتشافات المتعلقة بمرونة الدماغ، فضلاً عن ضعفه نتيجة للاضطرابات المختلفة. يتعلم الدماغ طوال حياتنا - في أي لحظة ولأسباب مختلفة نكتسب معرفة جديدة. على سبيل المثال، يكتسب الأطفال معرفة جديدة بكميات هائلة، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في هياكل الدماغ خلال لحظات التعلم المكثف. يمكن أيضًا اكتساب معرفة جديدة نتيجة التعرض لصدمة عصبية، على سبيل المثال، نتيجة للتلف أو النزيف، عندما تتعطل وظائف الجزء التالف من الدماغ وتحتاج إلى التعلم مرة أخرى. هناك أيضًا أشخاص متعطشون للمعرفة التي تتطلب التعلم المستمر. ونظرًا للعدد الهائل من الظروف التي قد تكون هناك حاجة إلى تعلم جديد، فإننا نتساءل عما إذا كان الدماغ يتغير في كل مرة يحدث فيها ذلك. ويعتقد الباحثون أن هذا ليس هو الحال. يبدو أن الدماغ يكتسب معرفة جديدة ويظهر قدرته على المرونة إذا كانت المعرفة الجديدة تساعد في تحسين السلوك. وهذا يعني أنه بالنسبة للتغيرات الفسيولوجية في الدماغ، من الضروري أن تكون نتيجة التعلم تغيرات في السلوك. وبعبارة أخرى، يجب أن تكون المعرفة الجديدة ضرورية. على سبيل المثال، معرفة طريقة أخرى للبقاء. ربما تلعب درجة المنفعة دورًا هنا. على وجه الخصوص، تساعد الألعاب التفاعلية على تطوير مرونة الدماغ. لقد ثبت أن هذا النوع من التعلم يزيد من نشاط قشرة الفص الجبهي (PFC). بالإضافة إلى ذلك، من المفيد اللعب بالتعزيز الإيجابي والمكافأة، وهو ما يُستخدم تقليديًا في تعليم الأطفال.

شروط تنفيذ اللدونة الدماغية

متى وفي أي مرحلة من الحياة يكون الدماغ أكثر عرضة للتغيرات تحت تأثير العوامل البيئية؟ يبدو أن مرونة الدماغ تعتمد على العمر، ولا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه حول كيفية تأثره بالبيئة اعتمادًا على عمر الشخص المعني. ومع ذلك، نحن نعلم أن الأداء العقلي لدى كبار السن الأصحاء وكبار السن المصابين بأمراض التنكس العصبي له تأثير إيجابي على المرونة العصبية. الشيء المهم هو أن الدماغ يخضع لتغيرات إيجابية وسلبية حتى قبل ولادة الشخص. أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أنه عندما تكون الأمهات الحوامل محاطات بمحفزات إيجابية، فإن الأطفال يشكلون المزيد من نقاط الاشتباك العصبي في مناطق معينة من الدماغ. وعلى العكس من ذلك، عندما تتعرض النساء الحوامل للأضواء الساطعة، مما يضعهن في حالة من التوتر، ينخفض عدد الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي الجنيني (PFC). بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن الـ PFC أكثر حساسية للتأثيرات البيئية من مناطق الدماغ الأخرى. نتائج هذه التجارب لها آثار مهمة في النقاش حول الطبيعة مقابل البيئة لأنها تثبت أن البيئة يمكن أن تغير التعبير الجيني العصبي. كيف تتطور مرونة الدماغ مع مرور الوقت وما هو تأثير التأثيرات البيئية عليها؟ هذا السؤال هو الأهم للعلاج. أظهرت الدراسات الجينية للحيوانات أن بعض الجينات تتغير حتى نتيجة التعرض قصير الأمد، والبعض الآخر - نتيجة التعرض لفترة أطول، في حين أن هناك أيضًا جينات لا يمكن التأثير عليها بأي شكل من الأشكال، وحتى لو نجحت، فإن سيتم إرجاع النتيجة إلى حالتها الأصلية. على الرغم من أن مصطلح "اللدونة" للدماغ يحمل دلالة إيجابية، إلا أننا في الواقع نعني باللدونة أيضًا التغيرات السلبية في الدماغ المرتبطة بالاختلالات والاضطرابات. التدريب المعرفي مفيد جدًا لتعزيز مرونة الدماغ الإيجابية. بمساعدة التمارين المنهجية، يمكنك إنشاء شبكات عصبية جديدة وتحسين الاتصالات المتشابكة بين الخلايا العصبية. ومع ذلك، كما أشرنا سابقًا، فإن الدماغ لا يتعلم بشكل فعال إلا إذا كان التعلم مجزيًا. لذلك، من المهم عند الدراسة تحديد أهدافك الشخصية وتحقيقها.

1] التعريف مأخوذ من: Kolb, B., Mohamed, A., & Gibb, R.، البحث عن العوامل الكامنة وراء مرونة الدماغ في الحالات الطبيعية والمتضررة، Revista de Trastornos de la Comunicación (2010)، doi: 10.1016/ j. jcomdis.2011.04 0.007 هذا القسم مشتق من Kolb, B., Mohamad, A., & Gibb, R.، البحث عن العوامل الكامنة وراء مرونة الدماغ في الحالات الطبيعية والمتضررة، Revista de Trastornos de la Comunicación (2010)، دوى:10.1016 /ي. jcomdis.2011.04.007