生活在一个半球:什么是大脑的可塑性

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亚当·沃赫斯

直到30年前,人类大脑被认为是一个在成年后结束其发育的器官. 然而,我们的神经组织会在整个生命中演化,对智力运动和外部环境的变化作出反应. 大脑可塑性允许一个人学习,探索,或者如果另一个被破坏,甚至与一个半球同住.

大脑的发育在形成完成后不会停止. 今天,我们知道神经连接的出现,逐渐淡出,并不断再生,这样我们的大脑进化和优化的过程就不会停止. 这种现象被称作"神经可塑性"或"神经可塑性". 它使我们的思想、思想和认知技能能够适应环境的变化,它是物种智能进化的关键。 在我们大脑的细胞之间 不断产生并维持着数以万亿计的连接 充满了电源冲动 闪烁着微小的闪电 每个细胞都在它的位置。 每个细胞间桥都经过了仔细的测试,以确定它的存在. 没什么意外 没有什么可以预测的:大脑的可塑性是它根据具体情况适应,改善自身和发展的能力.

塑性可以使大脑体验出惊人的变化. 例如,如果一个半球不起作用,则可能另外接管另一个半球的职能。 乔迪·米勒(Jodie Miller)的情况就是这样,她3岁时由于未受治疗的癫痫发作,几乎完全去除了右半球的皮层,用脑脊液填平了空地. 左半球几乎立即开始适应现有条件,并控制了乔迪身体的左半部. 手术刚结束十天,这名女孩就离开了医院:她可以走路用左手. 虽然乔迪只有她皮层的一半,但她的思想,情感和身体的发展没有受到影响. 对手术的唯一提醒是身体左侧稍有瘫痪,然而这并没有阻止米勒参加舞蹈课. 19岁时,她以优异的成绩从高中毕业.



所有这一切之所以成为可能,是因为神经元有能力在它们之间创造出新的连接,并在不需要时去除旧的连接. 大脑这个属性的核心是依赖基因表达的复杂而不易理解的分子事件. 一个出乎意料的想法导致一个新的突触的出现——神经细胞过程之间的接触区. 掌握了一个新事实——在下丘脑诞生出一个新的脑细胞. 睡眠可以生长出必要的并去除不必要的轴-神经元的长长过程,神经冲动通过它从细胞体到它的邻居.

如果组织受损,大脑就会知道. 例如,一些用来分析光线的细胞可以开始处理声音. 就信息而言,我们的神经元有着残酷的胃口,所以他们愿意分析所提供的一切. 任何牢房都能够处理任何类型的信息。 精神事件引发了细胞体内发生的一团分子事件. 上千个脉冲调节了瞬间神经元反应所需的分子的生产. 这一行动所依赖的遗传环境 — — 神经细胞的物理变化 — — 看上去非常多而复杂。

“大脑的发育过程使得数百万个神经元在正确的地方被创造出来,然后指示每个细胞与其他细胞形成独特的联系,”斯坦福大学神经科学家苏珊·麦康内尔(Susan McConnell)说. 你可以把它与戏剧出品相提并论:它被设定在一个用遗传密码书写的剧本中,但它没有导演,没有制片人,演员们在上台前从未交谈过. 虽然如此,节目还是开始了。 这对我来说是一个奇迹。 “

大脑的可塑性不仅表现在极端情况下 -- -- 在受伤或生病后。 认知能力和记忆的发展也是其后果. 研究表明,学习任何新技能,无论是学习外语还是习惯于新的饮食,都会强化突触. 声明记忆(如记忆事实)和程序记忆(如保持运动循环技能)与我们已知的两种神经弹性有关.

结构神经弹性:恒定发育.

结构神经弹性与声明记忆相关. 每次我们转向熟悉的信息, 我们的神经细胞之间的突触会发生变化: 稳定、放大或抹去。

这发生在每个人的大半球的脑部、扁桃体、河马和皮层中。 神经元表面的信息——即所谓的凹陷脊椎——的“收录者”会成长为吸收更多的信息。 如果成长过程是从一个脊椎开始的, 邻居们立即愿意效仿它。 后突触海豹是一些突触中发现的密集区,可产生出1000多颗蛋白质来帮助调节化学层面的信息交流. 连体会运行许多不同的分子,其作用使得它们不会衰变. 所有这些过程都是恒定的,所以从化学角度来说,我们的头看起来就像一个充满了运输网络的大都市,这总是在运动.

神经弹性学习:脑部爆发

神经弹性学习与结构不同,发生于发作. 它与程序记忆有关,负责平衡感和运动技能. 当我们在长时间休息后骑上自行车或学会以兔子相游时,所谓的攀爬和苔藓纤维第一次被恢复或出现在我们的脑膜中:第一次——介于一层组织的大型en.wikipedia.org/wiki/purkinje细胞之间,第二次——介于另一层的颗粒细胞之间. 许多细胞在同一个时刻一起变化,"chorome"——这样,我们在没有特别记起任何事情的情况下,就能移动出摩托或活活.

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Norman Doidge, The Brain that changes itself: 大脑科学前沿的个人胜利故事

汽车神经弹性与长期强化现象密切相关——神经元之间的突触传播增加,这使得您可以长时间地保存导道. 今天,科学家们认为,长期的力量是细胞学习和记忆机制的基础。 在各种物种演化的整个过程中,它确保了它们适应环境变化的能力:在梦中不要从树枝上倒下,挖出被冻住的土壤,在阳光灿烂的一天注意到被猎物所笼罩的鸟的影子.

然而,很明显,这两类神经弹性并没有描述整个生命中神经细胞内和神经细胞间发生的所有变化. 大脑的图象似乎和基因密码的图象一样复杂:我们了解的越多,我们就越了解我们实际知道的多少. 可塑性使大脑能够适应并发展,改变结构,随时改善功能,并应对疾病和伤害的影响. 这是各种机制同时工作的结果,我们尚未研究这些法律。 已出版

资料来源:理论和实践。

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