Nervové spojenia v mozgu spôsobujú zložité správanie. Neuróny sú malé počítačové stroje, ktoré môžu ovplyvňovať iba sieť.
Kontrola najjednoduchších prvkov správania (napríklad reflexov) si nevyžaduje veľký počet neurónov, ale aj reflexy sú často sprevádzané uvedomením si spustenia reflexu. Vedomé vnímanie zmyslových podnetov (a všetkých vyšších funkcií nervového systému) závisí od obrovského množstva spojení medzi neurónmi.
Neurálne spojenia z nás robia to, kým sme. Ich kvalita ovplyvňuje fungovanie vnútorných orgánov, intelektuálne schopnosti a emočnú stabilitu.
Elektroinštalácia
Nervové spojenia mozgu - vedenie nervového systému. Práca nervového systému je založená na schopnosti neurónu vnímať, spracovávať a prenášať informácie do iných buniek.
Informácie sa prenášajú prostredníctvom nervového impulzu. Správanie človeka a fungovanie jeho tela je úplnezávisí od prenosu a prijímania impulzov neurónmi prostredníctvom procesov.
Urón má dva typy procesov: axón a dendrit. Axón neurónu je vždy jeden, práve pozdĺž neho neurón prenáša impulzy do iných buniek. Impulz dostáva cez dendrity, ktorých môže byť niekoľko.
Mnoho (niekedy desiatky tisíc) axónov iných neurónov je „spojených“s dendritmi. Kontakt dendritov a axónov cez synapsiu.
Neuróny a synapsie
Medzera medzi dendritom a axónom je synapsia. Pretože axón je „zdrojom“impulzu, dendrit je „prijímač“a synaptická štrbina je miestom interakcie: neurón, z ktorého pochádza axón, sa nazýva presynaptický; neurón, z ktorého pochádza dendrit, je postsynaptický.
Synapsie sa môžu vytvárať medzi axónom a telom neurónu a medzi dvoma axónmi alebo dvoma dendritmi. Mnoho synaptických spojení tvorí dendritická chrbtica a axón. Ostne sú veľmi plastické, majú mnoho tvarov, môžu rýchlo miznúť a formovať sa. Sú citlivé na chemické a fyzikálne vplyvy (úrazy, infekčné choroby).
V synapsiách sa informácie najčastejšie prenášajú cez mediátory (chemické látky). Molekuly mediátora sa uvoľňujú na presynaptickej bunke, prechádzajú cez synaptickú štrbinu a viažu sa na membránové receptory postsynaptickej bunky. Mediátory môžu prenášať excitačný alebo inhibičný (inhibičný) signál.
Nervové spojenia mozgu sú spojením neurónovsynaptické spojenia. Synapsie sú funkčnou a štrukturálnou jednotkou nervového systému. Počet synaptických spojení je kľúčovým ukazovateľom funkcie mozgu.
Receptory
Receptory si pamätajú zakaždým, keď hovoria o drogovej alebo alkoholovej závislosti. Prečo by sa mal človek riadiť zásadou umiernenosti?
Receptor na postsynaptickej membráne je proteín naladený na molekuly mediátora. Keď človek umelo (napríklad drogami) stimuluje uvoľňovanie mediátorov do synaptickej štrbiny, synapsia sa snaží obnoviť rovnováhu: znižuje počet receptorov alebo ich citlivosť. Z tohto dôvodu prestávajú mať prirodzené koncentrácie neurotransmiterov v synapsii vplyv na nervové štruktúry.
Napríklad ľudia, ktorí fajčia nikotín, menia citlivosť receptorov na acetylcholín, dochádza k desenzibilizácii (zníženiu citlivosti) receptorov. Prirodzená hladina acetylcholínu je nedostatočná pre receptory so zníženou citlivosťou. Pretože acetylcholín sa podieľa na mnohých procesoch, vrátane procesov spojených s koncentráciou a komfortom, fajčiar bez nikotínu nemôže získať priaznivé účinky nervového systému.
Citlivosť receptorov sa však postupne obnovuje. Hoci to môže trvať dlho, synapsia sa vráti do normálu a osoba už nepotrebuje stimulanty tretích strán.
Vývoj neurónových sietí
Dlhodobé zmeny nervovsúvislosti vznikajú pri rôznych ochoreniach (duševných a neurologických – schizofrénia, autizmus, epilepsia, Huntingtonova, Alzheimerova a Parkinsonova choroba). Menia sa synaptické spojenia a vnútorné vlastnosti neurónov, čo vedie k narušeniu nervového systému.
Činnosť neurónov je zodpovedná za rozvoj synaptických spojení. „Použi alebo stratíš“je princíp mozgových neurónových sietí. Čím častejšie neuróny „pôsobia“, tým viac spojení medzi nimi, tým menej často, tým menej spojení. Keď neurón stratí všetky svoje spojenia, zomrie.
Niektorí autori vyjadrujú iné myšlienky, ktoré sú zodpovedné za reguláciu rozvoja neurónových sietí. M. Butz spája tvorbu nových synapsií s tendenciou mozgu udržiavať „obvyklú“úroveň aktivity.
Keď priemerná úroveň aktivity neurónov klesne (napríklad v dôsledku zranenia), neuróny budujú nové kontakty, s počtom synapsií sa aktivita neurónov zvyšuje. Platí to aj naopak: akonáhle je úroveň aktivity vyššia ako zvyčajná úroveň, počet synaptických spojení klesá. Podobné formy homeostázy sa často vyskytujú v prírode, napríklad pri regulácii telesnej teploty a hladiny cukru v krvi.
M. Boots M. Butz poznamenal:
…tvorba nových synapsií je spôsobená túžbou neurónov udržať si danú úroveň elektrickej aktivity…
Henry Markram, ktorý je zapojený do projektu na vytvorenie neurálnej simulácie mozgu, vyzdvihuje vyhliadky na rozvoj odvetvia na štúdium narušenia, opravy a vývoja neurálnejspojenia. Výskumný tím už zdigitalizoval 31 000 potkaních neurónov. Neurónové spojenia mozgu potkana sú uvedené vo videu nižšie.
Neuroplasticita
Vývoj nervových spojení v mozgu je spojený s vytváraním nových synapsií a úpravami existujúcich. Možnosť modifikácií je spôsobená synaptickou plasticitou – zmenou „sily“synapsie v reakcii na aktiváciu receptorov na postsynaptickej bunke.
Človek si dokáže zapamätať informácie a učiť sa vďaka plasticite mozgu. Porušenie nervových spojení mozgu v dôsledku traumatických poranení mozgu a neurodegeneratívnych ochorení v dôsledku neuroplasticity sa nestáva smrteľným.
Neuroplasticita je poháňaná potrebou zmeny v reakcii na nové životné podmienky, ale môže vyriešiť problémy človeka a zároveň ich vytvoriť. Zmena sily synapsie, napríklad pri fajčení, je tiež odrazom plasticity mozgu. Drogy a obsedantno-kompulzívna porucha je také ťažké zbaviť sa práve kvôli maladaptívnej zmene v synapsiách v neurónových sieťach.
Neuroplasticita je výrazne ovplyvnená neurotrofickými faktormi. N. V. Gulyaeva zdôrazňuje, že na pozadí poklesu hladín neurotrofínov dochádza k rôznym poruchám nervových spojení. Normalizácia hladiny neurotrofínov vedie k obnoveniu nervových spojení v mozgu.
Všetky účinné lieky používané na liečbu ochorení mozgu bez ohľadu na ich štruktúru, ak sú účinné, sú také či onakémechanizmus normalizuje lokálne hladiny neurotrofických faktorov.
Optimalizáciu hladín neurotrofínu zatiaľ nemožno dosiahnuť priamym podaním do mozgu. Ale človek môže nepriamo ovplyvniť hladiny neurotrofínov prostredníctvom fyzickej a kognitívnej záťaže.
Fyzická aktivita
Recenzie štúdií ukazujú, že cvičenie zlepšuje náladu a kogníciu. Dôkazy naznačujú, že tieto účinky sú spôsobené zmenenými hladinami neurotrofického faktora (BDNF) a zlepšeným kardiovaskulárnym zdravím.
Vysoké hladiny BDNF sú spojené s lepšími mierami priestorových schopností, epizodickej a verbálnej pamäte. Nízke hladiny BDNF, najmä u starších ľudí, sú v korelácii s atrofiou hipokampu a poruchou pamäti, čo môže súvisieť s kognitívnymi problémami spojenými s Alzheimerovou chorobou.
Pri skúmaní možností liečby a prevencie Alzheimerovej choroby vedci často hovoria o nevyhnutnosti cvičenia pre ľudí. Štúdie teda ukazujú, že pravidelná chôdza ovplyvňuje veľkosť hipokampu a zlepšuje pamäť.
Fyzická aktivita zvyšuje rýchlosť neurogenézy. Objavenie sa nových neurónov je dôležitou podmienkou pre preučenie (získanie nových skúseností a vymazanie starých).
Kognitívne zaťaženie
Nervové spojenia v mozgu sa rozvíjajú, keď je človek v prostredí obohatenom o stimuly. Nové skúsenosti sú kľúčom k zvýšeniu nervových spojení.
Nová skúsenosť- ide o konflikt, keď sa problém nerieši prostriedkami, ktoré už mozog má. Preto si musí vytvárať nové spojenia, nové vzorce správania, s čím súvisí nárast hustoty tŕňov, počtu dendritov a synapsií.
Učenie sa nových zručností vedie k vytvoreniu nových tŕňov a destabilizácii starých spojení medzi tŕňmi a axónmi. Človek si osvojí nové návyky a staré zmiznú. Niektoré štúdie spájajú kognitívne poruchy (ADHD, autizmus, mentálna retardácia) s abnormalitami chrbtice.
Chrbty sú veľmi flexibilné. Počet, tvar a veľkosť chrbtice sú spojené s motiváciou, učením a pamäťou.
Čas potrebný na zmenu ich tvaru a veľkosti sa doslova meria v hodinách. Znamená to však aj to, že nové spojenia môžu rovnako rýchlo zmiznúť. Preto je najlepšie uprednostniť krátke, ale časté kognitívne záťaže pred dlhými a zriedkavými.
Životný štýl
Diéta môže zlepšiť kogníciu a chrániť nervové spojenia mozgu pred poškodením, pomôcť im pri zotavovaní sa z choroby a pôsobiť proti účinkom starnutia. Zdá sa, že zdravie mozgu je pozitívne ovplyvnené:
- omega-3 (ryby, ľanové semienka, kiwi, orechy);
- kurkumín (kari);
- flavonoidy (kakao, zelený čaj, citrusové plody, horká čokoláda);
- vitamíny skupiny B;
- vitamín E (avokádo, orechy, arašidy, špenát, pšeničná múka);
- cholín (kuracie, teľacie, vaječnéžĺtky).
Väčšina uvedených produktov nepriamo ovplyvňuje neurotrofíny. Pozitívny vplyv stravy umocňuje prítomnosť pohybu. Okrem toho mierna kalorická reštrikcia stimuluje expresiu neurotrofínov.
Pre obnovu a rozvoj nervových spojení je užitočné vylúčiť nasýtené tuky a rafinované cukry. Potraviny s pridanými cukrami znižujú hladinu neurotrofínov, čo negatívne ovplyvňuje neuroplasticitu. A vysoký obsah nasýtených tukov v potravinách dokonca spomaľuje regeneráciu mozgu po traumatických poraneniach mozgu.
Medzi negatívne faktory ovplyvňujúce nervové spojenia patrí fajčenie a stres. Fajčenie a dlhotrvajúci stres sa v poslednom čase spájajú s neurodegeneratívnymi zmenami. Hoci krátkodobý stres môže byť katalyzátorom neuroplasticity.
Fungovanie nervových spojení závisí aj od spánku. Možno ešte viac ako všetky ostatné uvedené faktory. Pretože samotný spánok je cena, ktorú platíme za plasticitu mozgu. Ch. Cirelli
CV
Ako zlepšiť nervové spojenia v mozgu? Pozitívny vplyv:
- cvičenie;
- úlohy a ťažkosti;
- dobrý spánok;
- vyvážená strava.
Negatívny vplyv:
- mastné jedlo a cukor;
- fajčenie;
- dlhotrvajúci stres.
Mozog je extrémneplast, ale je veľmi ťažké z neho niečo „vytesať“. Nerád plytvá energiou na zbytočnosti. Najrýchlejší rozvoj nových spojení nastáva v konfliktnej situácii, keď človek nie je schopný vyriešiť problém známymi metódami.
