Mis määrab inimese aju plastilisuse. Aju neuroplastilisus

03.05.2020

Kui me õpime või kogeme uusi asju, loob aju rea närviühendusi. Need närviahelad on teed, mille kaudu neuronid vahetavad üksteisega teavet.

Struktuur ja korraldus

"Aju plastilisus viitab närvisüsteemi võimele muuta oma struktuuri ja funktsiooni elu jooksul vastusena keskkonna mitmekesisusele. Seda terminit ei ole nii lihtne defineerida, kuigi seda kasutatakse praegu laialdaselt psühholoogias ja neuroteaduses. kasutatakse närvisüsteemi erinevatel tasanditel toimuvate muutuste tähistamiseks: molekulaarstruktuurides, muutused geeniekspressioonis ja käitumises".

Neuroplastilisus võimaldab neuronitel taastuda nii anatoomiliselt kui ka funktsionaalselt, samuti luua uusi sünaptilisi ühendusi.

Neuraalne plastilisus on aju võime paraneda ja ümberstruktureerida. See närvisüsteemi adaptiivne potentsiaal võimaldab ajul vigastustest ja häiretest taastuda ning võib samuti vähendada sellistest patoloogiatest põhjustatud struktuurimuutuste mõju nagu hulgiskleroos, Parkinsoni tõbi, kognitiivsed häired, Alzheimeri tõbi, düsleksia, ADHD, täiskasvanute unetus, lapsepõlve unetus jne.

Erinevad neuroteadlaste ja kognitiivpsühholoogide rühmad, kes uurivad sünaptilise plastilisuse ja neurogeneesi protsesse, on jõudnud järeldusele, et aju stimuleerimiseks ja treenimiseks mõeldud kognitiivsete kliiniliste harjutuste aku CogniFit soodustab uute sünapside ja närviahelate teket, mis aitavad ümber korraldada ja taastada kahjustatud piirkonna funktsiooni. ja kompenseerivate võimete ülekandmine.

Uuringud on näidanud, et see kliiniline treeningprogramm aktiveerib ja tugevdab aju plastilisust. Alloleval joonisel on näha, kuidas närvivõrk areneb pideva ja sobiva kognitiivse stimulatsiooni tulemusena.

Närvivõrgud enne treeningut, Närvivõrgud pärast 2-nädalast kognitiivset stimulatsiooni, Närvivõrgud pärast 2-kuulist kognitiivset stimulatsiooni

Sünaptiline plastilisus

Kui me õpime või kogeme uusi asju, loob aju rea närviühendusi. Need närviahelad on teed, mille kaudu neuronid vahetavad üksteisega teavet. Need rajad tekivad ajus õppimise ja harjutamise käigus, nagu näiteks mägedes tekib rada, kui karjane seda igapäevaselt oma karjaga mööda kõnnib. Neuronid suhtlevad üksteisega ühenduste kaudu, mida nimetatakse sünapsideks, ja need suhtlusteed võivad elu jooksul taastuda.

Iga kord, kui omandame uusi teadmisi (pideva harjutamise kaudu), paraneb suhtlus või sünaptiline ülekanne protsessis osalevate neuronite vahel.

Parem side neuronite vahel tähendab, et elektrilisi signaale edastatakse tõhusamalt kogu uuel teel. Näiteks kui proovite ära tunda, milline lind laulab, tekivad mõnede neuronite vahel uued ühendused. Niisiis määravad nägemiskoore neuronid linnu värvi, kuulmiskoor - selle laulu ja teised neuronid - linnu nime. Seega tuleb linnu tuvastamiseks korduvalt võrrelda tema värvi, häält, nime. Iga uue katsega närviringi naasmisel ja protsessis osalevate neuronite vahelise närviülekande taastamisel sünaptilise ülekande efektiivsus suureneb. Seega paraneb side vastavate neuronite vahel ning tunnetusprotsess on iga korraga kiirem. Sünaptiline plastilisus on inimese aju plastilisuse alus.

neurogenees

Arvestades, et sünaptiline plastilisus saavutatakse olemasolevate neuronite vahelise sünapsi kommunikatsiooni parandamisega, viitab neurogenees uute neuronite sünnile ja paljunemisele ajus. Pikka aega peeti ideed neuronite taastumisest täiskasvanu ajus peaaegu ketserluseks. Teadlased uskusid, et närvirakud surevad ega taastu.

Pärast 1944. aastat ja eriti viimastel aastatel on neurogeneesi olemasolu teaduslikult tõestatud ja tänapäeval teame, mis juhtub, kui tüvirakud (spetsiaalne rakud, mis asuvad dentate gyrus, hipokampuses ja võib-olla ka prefrontaalses ajukoores) jagunevad kaheks. rakud: tüvirakk ja rakk, mis muutub täisväärtuslikuks neuroniks koos aksonite ja dendriitidega. Pärast seda rändavad uued neuronid aju erinevatesse piirkondadesse (sh üksteisest kaugele), kus neid vajatakse, säilitades seeläbi aju neuronaalse aktiivsuse. On teada, et nii loomadel kui ka inimestel on neurogeneesi protsessi käivitamiseks võimas stiimul neuronite äkksurm (näiteks pärast hemorraagiat).

Funktsionaalne kompenseeriv plastilisus

Neuroteaduse kirjanduses on käsitletud vananemisega kaasneva kognitiivse languse teemat ja selgitatud, miks vanematel inimestel on väiksem kognitiivne jõudlus kui noortel. Üllataval kombel ei näita kõik vanemad inimesed kehva sooritusvõimet: mõnel läheb sama hästi kui noorematel.

Neid ootamatult erinevaid tulemusi samaealiste inimeste alarühmas uuriti teaduslikult, mille tulemusena leiti, et uue info töötlemisel kasutavad suurema kognitiivse jõudlusega vanemad inimesed samu ajupiirkondi kui noored. nagu teisedki ajupiirkonnad. , mida ei kasuta ei noored ega teised vanemad katses osalejad.

Seda eakate aju liigkasutamise nähtust on uurinud teadlased, kes jõudsid järeldusele, et uute kognitiivsete ressursside kasutamine toimub osana kompensatsioonistrateegiast. Vananemise ja sünaptilise plastilisuse vähenemise tulemusena hakkab aju oma plastilisust demonstreerides oma neurokognitiivseid võrgustikke ümber korraldama. Uuringud on näidanud, et aju jõuab selle funktsionaalse otsuseni, aktiveerides teisi närviradasid, haarates mõlema poolkera piirkondi sagedamini (mida leidub tavaliselt ainult noorematel inimestel).

Toimimine ja käitumine: õppimine, kogemused ja keskkond

Oleme mõelnud, et plastilisus on aju võime muuta oma bioloogilisi, keemilisi ja füüsikalisi omadusi. Muutub aga mitte ainult aju – muutub ka kogu organismi käitumine ja talitlus. Viimastel aastatel oleme õppinud, et geneetilised või sünaptilised ajuhäired tekivad nii vananemise kui ka suure hulga keskkonnateguritega kokkupuute tagajärjel. Eriti olulised on avastused aju plastilisusest, samuti selle haavatavusest erinevate häirete tagajärjel.

Aju õpib kogu meie elu – igal ajal ja erinevatel põhjustel omandame uusi teadmisi. Näiteks omandavad lapsed tohututes kogustes uusi teadmisi, mis kutsub intensiivse õppimise hetkedel esile olulisi muutusi ajustruktuurides. Uusi teadmisi võib saada ka näiteks kahjustuse või verejooksu tagajärjel kogetud neuroloogilise trauma tagajärjel, kui kahjustunud ajuosa funktsioonid on häiritud ning tuleb uuesti õppida. On ka teadmistejanu inimesi, mille jaoks on vaja pidevalt õppida.

Seoses paljude asjaoludega, mille puhul võib olla vajalik uus koolitus, ei tea, kas kas aju muutub iga kord?

Teadlased usuvad, et see pole nii. Näib, et aju omandab uusi teadmisi ja näitab oma plastilisuse potentsiaali, kui uued teadmised aitavad käitumist parandada. See tähendab, et aju füsioloogiliste muutuste jaoks on vajalik, et õppimise tagajärjed oleksid käitumise muutused. Ehk siis uusi teadmisi tuleb vaja minna. Näiteks teadmised teisest ellujäämisviisist. Tõenäoliselt mängib siin rolli kasulikkuse aste. Eelkõige aitavad interaktiivsed mängud arendada aju plastilisust. On näidatud, et see õppevorm suurendab prefrontaalse ajukoore (PFC) aktiivsust. Lisaks on kasulik mängida positiivse tugevdamise ja tasuga, mida traditsiooniliselt kasutatakse laste õpetamisel.

Aju plastilisuse rakendamise tingimused

Millal, millisel eluhetkel on aju kõige vastuvõtlikum keskkonnategurite mõjul toimuvatele muutustele? Aju plastilisus näib olevat vanusest sõltuv ja olenevalt katsealuse vanusest on keskkonna mõju kohta sellele veel palju avastusi teha.

Küll aga teame, et nii tervete eakate inimeste kui ka eakate neurodegeneratiivset haigust põdevate inimeste vaimne aktiivsus avaldab positiivset mõju neuroplastilisusele. Oluline on see, et aju on juba enne inimese sündi allutatud nii positiivsetele kui negatiivsetele muutustele. Loomkatsed on näidanud, et kui tulevasi emasid ümbritsevad positiivsed stiimulid, moodustavad beebid teatud ajupiirkondades rohkem sünapse. Ja vastupidi, kui raseduse ajal lülitati sisse ere valgus, mis viis nad stressiseisundisse, vähenes loote prefrontaalses ajukoores (PFC) neuronite arv. Lisaks näib PFC olevat keskkonnamõjude suhtes tundlikum kui ülejäänud aju.

Nende katsete tulemused on olulised looduse ja keskkonna arutelus, kuna need näitavad, et keskkond võib muuta neuronaalse geeni ekspressiooni.

Kuidas aju plastilisus aja jooksul areneb ja mis on selle keskkonnamõjude tagajärg? See küsimus on teraapia jaoks kõige olulisem.

Loomade geneetilised uuringud on näidanud, et mõned geenid muutuvad isegi lühikese kokkupuute tagajärjel, teised - pikema kokkupuute tagajärjel, samas on ka geene, mida ei saa kuidagi mõjutada ja isegi kui nad muutuksid, nad siiski muutuksid selle tulemusena.naasid oma algsesse olekusse.

Kuigi termin "aju plastilisus" kannab endas positiivset varjundit, siis tegelikult peame plastilisuse all silmas ka negatiivseid muutusi ajus, mis on seotud talitlushäirete ja häiretega. Kognitiivne treening on väga kasulik aju positiivse plastilisuse stimuleerimisel. Süstemaatiliste harjutuste abil saate luua uusi närviahelaid ja parandada neuronite vahelisi sünaptilisi ühendusi. Kuid nagu me varem märkisime, Aju ei õpi tõhusalt, kui õppimine ei ole rahuldust pakkuv. Seetõttu on õppimisel oluline seada ja saavutada oma isiklikud eesmärgid.. avaldatud

Raamatud aju ja mõtlemise arendamiseks

Vabadus ajule! Mis seob meie aju ja kuidas see välja tõmmata pahest, milles ta end leiab

Sarja Just About the Brain jätk. Teadlane Idriss Aberkan väidab, et meie ajus on tohutud reservid ja tutvustab mõistet "neuroergonoomika", st aju õige kasutamise kunsti. Olles selle omandanud, saame õppida ja tõhusamalt toota, õppida paremini valima ja mõtlema, suhtlema ja üksteist paremini mõistma. Aga kuidas viia oma aju kaugemale piiridest, kuhu see on langenud?

Aju paraneb ise. Tõelised lood inimestest, kes võitsid haigusi, muutsid oma aju ja avastasid võimeid, mille olemasolust nad ei teadnudki.

Aju plastilisuse enimmüüdud autorilt. Norman Doidge räägib oma põnevas uues uurimuses tõelisi lugusid insuldist taastumisest, Parkinsoni tõvest, hulgiskleroosist, autismist ja muudest tõsistest haigustest. Uurides aju võimalusi ja neuroplastilise teraapia meetodeid, tõestab ta veenvalt, et aju loomulikud stimuleerimisviisid on selle ainulaadse taastumisvõime allikaks.

Murelik aju. Kuidas rahustada oma mõtteid, tervendada meelt ja võtta tagasi kontroll oma elu üle

Kahekümneaastase kogemusega psühhiaater ja psühhoterapeut dr Annibali tõestab, et paljude elutõrgete tegelik põhjus on tõelised ajurikked. See raamat räägib sellest, kuidas võtta tagasi kontroll oma rahutu ja väsinud aju üle ning õppida oma elu uuesti juhtima – ilma ärevuse ja depressioonita. Raamatu autori soovitused on aidanud tuhandetel erinevate häiretega inimestel oma meelt tervendada, leida harmooniat ning ületada tervise ja õnne takistusi.

Aju ja õnn. Kaasaegse neuropsühholoogia saladused

See raamat? ainulaadne süntees neuropsühholoogia viimastest edusammudest ja iidsetest budistlikest tarkustest. Dr Rick Hanson ja dr Richard Mendius on loonud mõtlemapaneva juhendi, mis sisaldab praktilisi samme teadvuse äratamiseks. Siin kirjeldatud harjutused põhinevad praktikal, mis muudab meid tähelepanelikumaks, paindlikumaks ja rõõmsameelsemaks, rikastab meie sisemisi ressursse.

* * *

Norman Doidge, MD, on psühhiaater, psühhoanalüütik ja teadur New Yorgi Columbia ülikooli psühhoanalüütilise koolituse ja uurimistöö keskuses ning Toronto ülikooli psühhiaatriaosakonnas, samuti autor, esseist ja luuletaja. Ta on võitnud Kanada National Magazine Gold Awardi neli korda. Elab Torontos ja New Yorgis.

Aasta parim raamat versiooni järgi Kiltkivi

Kanada rahvusliku ajalehe aastaraamat Globe & Mail

Arvustused raamatule "Aju plastilisus"

Doidge’i raamat on suurepärane ja lootusrikas kirjeldus inimaju piiramatust kohanemisvõimest.
...Just mõnikümmend aastat tagasi uskusid teadlased, et aju on fikseeritud ja "programmeeritud" ning enamik ajukahjustuse vorme on ravimatud. Dr Doidge, silmapaistev psühhiaater ja teadlane, oli rabatud sellest, kuivõrd tema patsientidega toimunud muutused on nende ideedega vastuolus, mistõttu hakkas ta uurima uut teadust – neuroplastilisust. Teda aitas suhtlemine neuroloogia päritolu teadlastega ja patsientidega, keda aitas neurorehabilitatsioon. Oma põnevas esimeses isikus kirjutatud raamatus selgitab ta, et meie ajul on hämmastav võime muuta oma struktuuri ja kompenseerida isegi kõige raskemaid neuroloogilisi haigusi.
- Oliver Sachs

"Raamatupoodides kipuvad teadusraamatute riiulid olema enesetäiendamise sektsioonist piisavalt kaugel, et karmid faktid jõuavad ühele riiulile ja spekulatsioonid teisele. Norman Doidge’i põnev ülevaade tänapäeval neuroteaduses toimuvast revolutsioonist aga vähendab seda lõhet: kui positiivse mõtlemise võimalused saavad teadlastes üha enam kindlustunnet, hakkab igivana vahe aju ja teadvuse vahel hägustuma. Raamat esitleb murrangulist, reaalsust plahvatuslikku materjali, millel on tohutu tähtsus … mitte ainult neuroloogilisi haigusi põdevatele patsientidele, vaid kõigile inimestele, rääkimata inimkultuurist, tunnetusest ja ajaloost.

– New York Times

“Särav ja äärmiselt põnev… informatiivne ja põnev raamat. See pakub rahuldust nii vaimule kui ka südamele. Doidge suudab selgelt ja arusaadavalt selgitada hiljutiste neuroteaduste uuringute tulemusi. Ta räägib katsumusest, mis tabas patsiente, kellest ta kirjutab – inimestest, kellel on sünnist saadik osa ajust ilma jäänud; õpiraskustega inimesed; rabanduse ellujääjad hämmastava taktitunde ja säraga. Peamine asi, mis ühendab parimaid raamatuid, mille on kirjutanud meditsiinivaldkonna asjatundjad – ja Doidge’i tööd... – on kitsa silla julge ületamine keha ja hinge vahel.

– Chicago Tribune

„Lugejatel on kindlasti kiusatus lugeda terveid raamatuosi ette ja anda see edasi inimesele, kes saab aidata. Kombineerides lugusid teaduslikest katsetustest isiklike triumfi näidetega, tekitab Doidge lugejas aupaklikkust ja teadlaste usku selle võimetesse.

– Washington Post

„Doidge jutustab meile üksteise järel põnevaid lugusid, mida ta õppis maailmas reisides ning väljapaistvate teadlaste ja nende patsientidega suheldes. Kõik need lood on põimitud ajuteaduse viimaste edusammude analüüsiks, mis on esitatud lihtsal ja kaasahaaraval viisil. Võib olla raske ette kujutada, et palju teaduslikke andmeid sisaldav teos võib olla põnev, kuid seda raamatut on võimatu käest panna.

- Jeff Zimman,

Posit Science, e-posti uudiskiri

«Selleks, et teadust selgitada selgelt ja arusaadavalt, peab olema erakordne anne. Oliver Sacks teeb seda väga hästi. Sama võib öelda ka Stephen Jay Gouldi uusima teose kohta. Ja nüüd on meil Norman Doidge. Hämmastav raamat. Selle lugemine ei nõua eriteadmisi neurokirurgiast – piisab uuriva meele olemasolust. Doidge on selle teadusvaldkonna parim teejuht. Tema stiil on kerge ja pretensioonitu ning lugejatega kui võrdsetega suheldes suudab ta seletada keerulisi mõisteid. Juhtumiuuringud on tüüpiline psühhiaatriakirjanduse žanr ja Doidge on sellega suurepärane.

Neuroplastilisuse teooria pakub suurt huvi, sest see parandab meie arusaama ajust. See ütleb meile, et aju ei ole üldsegi spetsiaalsete osade kogum, millest igaühel on kindel koht ja funktsioon, vaid see on dünaamiline organ, mis suudab end vajadusel ümber programmeerida ja uuesti üles ehitada. See visioon võib meile kõigile kasu tuua. Esiteks on see ülimalt oluline inimestele, kes põevad raskeid haigusi - insult, ajuhalvatus, skisofreenia, õpiraskused, obsessiiv-kompulsiivsed häired ja muud -, kuid kes meist ei tahaks saada intelligentsuse testilt paari lisapunkti või parandada oma mälu? Osta see raamat. Teie aju tänab teid.

– Globe & Mail(Toronto)

"Praegu on see sellel teemal kõige kättesaadavam ja mitmekülgsem raamat."

– Michael M. Merzenich,

nimelise integreerivate neuroteaduste keskuse professor, teaduste doktor California Kecki ülikool San Franciscos

"Asjatundlikult juhitud teekond läbi pidevalt laieneva neuroplastilisuse uurimisvaldkonna."

– Avastage

„Norman Doidge on kirjutanud suurepärase raamatu, mis tõstatab ja valgustab paljusid neuropsühhiaatrilisi probleeme, millega lapsed ja täiskasvanud silmitsi seisavad. Raamatus illustreeritakse iga sündroomi konkreetsete haiguslugudega, mis loevad suurepäraseid lugusid... nii et see tundub peaaegu nagu teadusdetektiiv ja ajab igavlema... see suudab ka muuta salapärase teadusvaldkonna tavainimestele kättesaadavamaks ja arusaadavamaks. Raamat on suunatud haritud lugejale, kuid selle pakutavatest teadmistest kasu saamiseks ei pea te omama doktorikraadi."

— Barbara Milrod,

MD, psühhiaater, Cornelli ülikooli Weilli meditsiinikolledž

“Põnev ja väga oluline raamat. Doidge annab lugejale muljetavaldava hulga teavet tema valitud teema kohta ja teeb seda oskuslikult. Samas saadab tema oskus selgitada probleemi olemust, mis vähem osava kajastuse korral võib tunduda hirmutavalt keeruline ja mõistmisele isegi kättesaamatu, alati saadab imetunne. Tema räägitavad lood pakuvad maksimaalset emotsionaalset rahulolu. ... Doidge räägib sellest, kuidas kultuurilised mõjud sõna otseses mõttes "kujuvad" meie aju. ... Saab ilmselgeks, et meie reaktsioon meid ümbritsevale maailmale pole mitte ainult sotsiaalne või psühholoogiline nähtus, vaid ka pidev neuroloogiline protsess.

– Ajaleht(Montreal)

"Doidge pakub selle areneva teadusvaldkonna uurimislugu, tuues meid ühendust teadlastega, kes teevad tipptasemel avastusi ja räägivad põnevaid lugusid inimestest, keda nad aitasid."

– Psühholoogia täna

"Palju aastaid oli üldtunnustatud arvamus, et täiskasvanutel võib aju töö muutuda ainult halvenemise suunas. Usuti, et piiratud vaimsete võimetega lastel ja ajutrauma saanud täiskasvanutel pole vähimatki lootust selle normaalset toimimist saavutada. Doidge väidab, et see pole nii. See kirjeldab aju võimet end ümber korraldada, luues uusi närviühendusi kogu inimese elu jooksul. Ta toob palju näiteid praktikast, rääkides meile patsientidest, kes pärast insulti õppisid uuesti liikuma ja rääkima; vanemad inimesed, kellel õnnestus oma mälu parandada; ja lapsed, kes on intelligentsuse taset tõstnud ja õpiraskustest üle saanud. Ta viitab, et neuroplastilisuse vallas tehtud avastused võivad olla kasulikud väga erinevate valdkondade professionaalidele, aga eelkõige igat tüüpi õpetajatele.

– Haridusnädal

“Imeline raamat. See on kahtlemata väärt võrdlust Oliver Sachsi tööga. Doidge'il on hämmastav anne muuta keerukas tehniline materjal köitvaks lugemiseks. Raske on ette kujutada köitvamat teemat – või selle paremat sissejuhatust.

– Kitcheneri Waterloo rekord

"Oleme juba pikka aega teadnud, et ajumuutused võivad mõjutada meie psühholoogiat ja mõtteviisi. Norman Doidge näitab meile, et mõtteprotsessil ja meie mõtetel on jõud muuta meie aju. See paljastab psühholoogilise tervenemise alused."

- Charles Hanley,

PhD, valitud president, Rahvusvaheline Psühhoanalüütiline Assotsiatsioon

"Meil on neuroplastilisuse sügavate tagajärgede panoraamanalüüs. Kahjustatud või rikkis rakke ja ahelaid saab tegelikult taastada ja ümber programmeerida; teatud funktsiooni asukohta saab üllatuslikult üle kanda ühest ajukoore piirkonnast teise. Inimese keha eluiga ei pea tingimata ületama tema intellekti eluiga. … Kõik, mis juhtub noores ajus, võib juhtuda ka vanemate inimeste ajus. Selle töö halvenemise võib peatada kahekümneks kuni kolmekümneks aastaks.

– Toronto Daily Star

“Meelelahutuslikult kirjutatud raamat inimaju piiramatutest võimalustest. See pole mitte ainult lõbus, hariv ja emotsionaalne lugemine, vaid pakub vanematele ka uskumatuid õppimisvõimalusi, mis on nüüd neile ja nende lastele kättesaadavad. Õpiraskusi käsitletakse selles raamatus täiesti uudsel viisil, mis võib viia revolutsiooniliste muutusteni õppimisest mõtlemises.

– Juudi nädal

"Aju plastilisuse võimas pidustus, mis on edasi antud selge ja särava stiili kaudu."

- Jaak Panskepp,

PhD, Washingtoni ülikooli professor

“Miks ei võiks see raamat asuda kõigi aegade ja rahvaste parimate raamatute nimekirjas esimestest ridadest? Minu arvates kujutab teadmine, et aju on plastiline ja suudab end treenimise ja õppimise kaudu muuta, inimkonna ajaloos tohutut läbimurret – olulisemat kui Kuule maandumine. See on selge, kaasahaarav ja põnev raamat. Dr Doidge toob meile kõigile uut lootust, noorimast vanimani.

— Jane C. Hall,

Rahvusvaheline psühhoanalüüs

"See on elu hümn."

– Panoraam(Itaalia)

«Doidge’i raamat on omamoodi inimaju kasutamise käsiraamat, mis annab nõu, kuidas intelligentsust vananedes samal tasemel hoida. See annab lugejatele lootust tulevikuks. Soovitan seda raamatut soojalt kõigile, kes armastavad lugusid inimestest, kes võidavad koefitsientide vastu. Väga huvitav ja väga informatiivne lugemine."

– Veebisait “Hea raamatuga kokku keeratud”

"Doidge... pöörab pea peale kõik, mida arvasime teadvat ajust."

– Publishers Weekly

Pühendatud M.D. Eugene L. Goldbergile, kes ütles, et ta võib sellisest raamatust huvitatud olla.

Märkus lugejale

Raamat sisaldab kõigi neuroplastilise transformatsiooni imet kogenud inimeste pärisnimesid, välja arvatud üksikud erijuhud ning laste ja nende perede huve puudutavad juhtumid.

Eessõna

See raamat räägib revolutsioonilisest avastusest inimaju uurimise valdkonnas, tõestades selle võimet ennast muuta. See sisaldab lugusid teadlastest, arstidest ja patsientidest, kes on saavutanud hämmastavaid muutusi. Kõigil neil õnnestus ilma operatsioonita või ravimiteta kasutada aju senitundmatut võimet muutuda. Nende inimeste hulgas oli ajuhaigustega patsiente, mida peeti ravimatuks; teistel polnud erilisi probleeme, kuid nad soovisid vanaduse lähenedes parandada ajufunktsiooni või hoida seda samal tasemel. 400 aastat tundus see uskumatu, sest peavoolu klassikaline meditsiin ja teadus uskusid, et aju toimimise seadused on muutumatud. Oli üldtunnustatud arvamus, et pärast lapsepõlve lõppu hakkab aju muutuma ainult oma töö halvenemise suunas: väidetavalt kaotavad ajurakud võime korralikult areneda, kahjustuvad või surevad ning nende taastamine on võimatu. Varem usuti, et kui mõni selle osa on kahjustatud, ei saa aju oma struktuuri muuta ja uut toimimisviisi leida.

Muutumatu ajuteooria tegi kindlaks, et inimesed, kes on sündinud mingi piiratud aju- või vaimse võimekusega või kannatanud ajukahjustuse all, on kogu ülejäänud elu puudega. Teadlastel, kes üritasid parandada või säilitada tervet ajufunktsiooni teraapia või vaimse treeningu abil, soovitati mitte aega raisata. Selles valdkonnas domineeris neuroloogiline nihilism- arvamus, et paljude ajuhaiguste ravi on ebaefektiivne ja isegi ebasoovitav. See arvamus on meie seas läänes laialt levinud ja isegi mõjutanud üldist ettekujutust inimloomusest. Kui aju ei ole võimeline muutuma, siis peab tema poolt määratud funktsioon paratamatult olema konstantne ja muutumatu.

Usku aju transformatsiooni võimatusesse määravad kolm peamist tegurit. Esiteks on teada, et ajukahjustusega patsientide seas on täielik taastumine väga haruldane. Teiseks on tegevust raske uurida elus aju neuronaalsel tasemel. Ja lõpuks, see usk põhineb arusaamal, et aju on nagu mingi väga keeruline mehhanism (ja kõik mehhanismid, isegi kõige ebatavalisemad, nagu me teame, ei muutu ega kasva).

Muutuva aju idee hakkas mind huvitama psühhoanalüütikuna töötades ja ka psühhiaatrilistes uuringutes osalemise kaudu. Sageli, kui patsientidel ei täheldatud oodatud psühholoogilist arengut, seletati seda traditsioonilise meditsiini seisukohast asjaoluga, et selliste patsientide probleemid olid muutumatus ajus "kõvasti ühendatud". "Kõvakodeeritud" on veel üks metafoor, mis võrdleb aju arvutiahelatega, millest igaüks on loodud täitma konkreetset, muutumatut funktsiooni.

Kui ma esimest korda kuulsin, et aju ei pruugi olla nii kõvasti ühendatud, tundsin ma sunnitud fakte ja tõendeid ise uurima ja kaaluma. Need uuringud viisid mind palju kaugemale oma arsti kabinetist.

Tegin mitmeid reise, mis võimaldasid mul kohtuda silmapaistvate teadlastega, kes töötavad ajuteaduse esirinnas. Veel 1960ndate lõpus ja 1970ndate alguses tehti mitmeid olulisi avastusi. Uuringud on näidanud, et aju muutub iga meie toiminguga, muutes selle vooluringi, et see sobiks paremini käsiloleva ülesandega. Kui üks aju struktuur ebaõnnestub, võtavad teised üle. Arusaam ajust kui väga spetsiifiliste osade mehhanismist ei suutnud täielikult seletada hämmastavaid muutusi, mida teadlased täheldasid. Nad nimetasid seda aju kõige olulisemat omadust neuroplastilisus.

"Neuro", antud juhul tähendab "neuroneid" – närvirakke, mis moodustavad meie aju ja närvisüsteemi. "Plast" eeldab paindlikkust, võimet muutuda. Algul kõhklesid paljud teadlased sõna "neuroplastilisus" kasutamises oma töös ja kolleegid kritiseerisid neid nende väljamõeldud kontseptsiooni tutvustamise pärast. Sellegipoolest nõudsid teadlased jätkuvalt omaette, lükates järk-järgult ümber muutumatu aju teooria. Nad väitsid, et meile sünnist saati omased kalduvused ei jää alati muutumatuks; Mida kahjustatud aju saab läbi viia oma ümberkorraldusi(ühe selle sektsiooni rikke korral saab teine sektsiooni asendada); et mõnikord seal on surnud ajurakkude kompenseerimine (!); et paljud aju "skeemid" ja isegi põhirefleksid, mida peeti konstantseks, seda ei ole. Üks teadlastest avastas selle isegi mõtlemine, õppimine ja aktiivne tegevus on võimelised ühe või teise meie geeni "sisse lülitama" või "välja lülitama". Seda viimast fakti võib kahtlemata pidada üheks kahekümnenda sajandi silmapaistvamaks avastuseks.

Oma reisidel kohtasin teadlast, kes tegi sünnist saati pimedad inimesed, ja teadlasega, kes andis kurtidele kuulmisvõime. Olen vestelnud inimestega, kellel oli aastakümneid tagasi insult ja keda peeti ravimatuks ning kellel aitas paraneda aju neuroplastilistele omadustele keskendunud ravi. Oli neid, kelle õpiprobleemid said üle ja nende IQ ( IQ) on oluliselt suurenenud. Sattusin andmetele, mis kinnitasid kaheksakümneaastaste inimeste mälu tugevdamise võimalust: mälu taastus neile iseloomulikule tasemele viiekümne viie aastaselt. Olen näinud inimesi, kes tänu oma mõtetele "programmeerisid ümber" omaenda aju, vabanedes patoloogilistest seisunditest ja varem ravimatuks peetud vigastuste tagajärgedest. Olen rääkinud Nobeli preemia laureaatidega, kes on tulihingeliselt väitnud, et meile tuntud ajumudel tuleks ümber mõelda uute teadmiste valguses selle võime kohta pidevalt muutuda.

Minu arvates mõte, et aju on võimeline muutma oma struktuuri ja toimimist tänu inimese mõtetele ja tegudele, on kõige olulisem uuendus meie arusaamises inimajust, kuna selle anatoomia ja selle põhistruktuuriüksuse, neuroni, tööd esmakordselt kirjeldati. See on revolutsioon! Ja sellel on põhimõtteliselt olulised tagajärjed. Loodan, et minu raamat on üks esimesi, mis tutvustab teile aju uusi võimalusi.

Aju plastilisuse revolutsioon ei saa muu hulgas mõjutada meie arusaama sellest, kuidas armastus, seks, kurbus, suhted, õppimine, sõltuvused, kultuur, tehnoloogia ja psühhoteraapia meie aju muudavad. See ei saa jätta mõjutamata kõiki humanitaar-, sotsiaal- ja loodusteadusi, mis ühel või teisel määral inimloomusega tegelevad, aga ka kõiki õpikäsitusi. Kõik need distsipliinid peavad arvestama tõsiasjaga, et aju on võimeline ennast muutma ja jõudma arusaamiseni võimalusest muuta ajuprotsesside "harjumuspäraseid mustreid" kogu inimese elu jooksul.

Kuigi me ütleme, et inimaju alahindab ennast, on neuroplastilisuse omadusel rohkem kui lihtsalt positiivsed aspektid; see mitte ainult ei anna meie ajule suuremaid võimalusi, vaid muudab selle ka välismõjude suhtes haavatavamaks. Neuroplastilisus on võimeline tekitama nii paindlikumat kui ka jäigemat käitumist – ma nimetan seda nähtust "plastiliseks paradoksiks". Irooniline, et mõned meie kõige püsivamad harjumused ja häired on meie plastilisuse tulemus. Kui ajustruktuurides on toimunud plastiline muutus, võib see selle fikseerimise tulemusena segada teisi muutusi. Ainult plastilisuse positiivsete ja negatiivsete mõjude mõistmine meie ajule võimaldab meil täielikult mõista inimvõimete piire.

Veel 30 aastat tagasi peeti inimese aju elundiks, mis lõpetab oma arengu täiskasvanueas. Meie närvikude areneb aga kogu elu, reageerides intellekti liigutustele ja väliskeskkonna muutustele. Aju plastilisus võimaldab inimesel õppida, uurida või isegi elada koos ühe poolkeraga, kui teine on kahjustatud. T&P selgitab, mis on neuroplastilisus ja kuidas see toimib füsioloogilisel ja molekulaarsel tasandil.

Aju areng ei peatu, kui selle moodustumine on lõppenud. Tänapäeval teame, et närviühendusi luuakse, kustuvad ja taastatakse pidevalt, seega ei peatu evolutsiooni- ja optimeerimisprotsess meie peas kunagi. Seda nähtust nimetatakse "neuronaalseks plastilisuseks" või "neuroplastilisuseks". Just tema võimaldab meie meelel, teadvusel ja kognitiivsetel oskustel kohaneda keskkonnamuutustega ning just tema on liigi intellektuaalse evolutsiooni võti. Meie ajurakkude vahel tekivad ja säilivad pidevalt triljonid ühendused, mis on täis elektriimpulsse ja vilguvad nagu väikesed välgunooled. Iga rakk on omal kohal. Iga rakkudevahelist silda kontrollitakse hoolikalt selle olemasolu vajalikkuse seisukohast. Ei midagi juhuslikku. Ja ei midagi etteaimatavat: aju plastilisus on ju tema võime vastavalt oludele kohaneda, end täiendada ja areneda.

Plastilisus võimaldab ajul kogeda hämmastavaid muutusi. Näiteks võib üks poolkera täiendavalt üle võtta teise funktsioonid, kui see ei tööta. See juhtus Jody Milleri puhul, tüdrukul, kellel oli kolmeaastaselt ravimata epilepsia tõttu eemaldatud peaaegu kogu parema ajupoolkera ajukoor, täites vabanenud ruumi tserebrospinaalvedelikuga. Vasak ajupoolkera hakkas peaaegu hetkega kohanema loodud tingimustega ja võttis kontrolli Jody keha vasaku poole üle. Vaid kümme päeva pärast operatsiooni lahkus neiu haiglast: ta oskas juba kõndida ja vasakut kätt kasutada. Hoolimata asjaolust, et Jodyle on jäänud vaid pool ajukoorest, kulgeb tema intellektuaalne, emotsionaalne ja füüsiline areng kõrvalekaldeta. Ainus meeldetuletus operatsioonist on vasaku kehapoole kerge halvatus, mis aga ei takistanud Millerit koreograafiatundides käimast. 19-aastaselt lõpetas ta keskkooli suurepäraste hinnetega.

Kõik see sai võimalikuks tänu neuronite võimele luua omavahel uusi ühendusi ja kustutada vanu, kui neid pole vaja. See aju omadus põhineb keerukatel ja halvasti mõistetavatel molekulaarsetel sündmustel, mis põhinevad geeniekspressioonil. Ootamatu mõte viib uue sünapsi - närvirakkude protsesside vahelise kontakti tsooni - tekkeni. Uue fakti omandamine - uue ajuraku sünnini hüpotalamuses. Uni võimaldab kasvatada vajalikke ja eemaldada mittevajalikke aksoneid – pikki neuronite protsesse, mida mööda liiguvad närviimpulsid rakukehast naabritele.

Kui kude on kahjustatud, saab aju sellest teada. Osa rakkudest, mis varem valgust analüüsisid, võivad alustada näiteks heli töötlemist. Mis puutub infosse, siis uuringud näitavad, et meie neuronitel on jõhker isu, mistõttu on nad valmis analüüsima kõike, mida neile pakutakse. Iga rakk on võimeline käsitlema mis tahes tüüpi teavet. Vaimsed sündmused kutsuvad esile rakukehades toimuvate molekulaarsete sündmuste laviini. Tuhanded impulsid reguleerivad neuroni hetkeliseks reageerimiseks vajalike molekulide tootmist. Geneetiline maastik, mille taustal see tegevus areneb – närviraku füüsilised muutused – tundub uskumatult mitmetahuline ja keeruline.

"Aju arenguprotsess võimaldab teil luua õigetesse kohtadesse miljoneid neuroneid ja seejärel "juhendab" iga rakku, aidates sellel luua unikaalseid ühendusi teiste rakkudega, " ütleb Stanfordi ülikooli neuroteadlane Susan McConnell. «Võib võrrelda teatrilavastusega: see rullub lahti geneetilise koodiga kirjutatud stsenaariumi järgi, kuid sellel pole lavastajat ega produtsenti ning näitlejad pole enne lavale minekut omavahel rääkinud. Ja kõigest sellest hoolimata etendus jätkub. Minu jaoks on see tõeline ime."

Aju plastilisus avaldub mitte ainult äärmuslikel juhtudel - pärast vigastust või haigust. Iseenesest on selle tagajärg ka kognitiivsete võimete ja mälu areng. Uuringud on tõestanud, et mis tahes uue oskuse õppimine, olgu see siis võõrkeele õppimine või uue dieediga harjumine, tugevdab sünapse. Samas on deklaratiivne mälu (näiteks faktide meeldejätmine) ja protseduuriline mälu (näiteks motoorsete oskuste säilitamine jalgrattasõidul) seotud kahe meile tuntud neuroplastilisuse tüübiga.

Struktuurne neuroplastilisus: arengukonstant

Struktuurne neuroplastilisus on seotud deklaratiivse mäluga. Iga kord, kui jõuame tuttavale teabele, muutuvad meie närvirakkude vahelised sünapsid: stabiliseeruvad, tugevnevad või tuhmuvad. Seda esineb iga inimese väikeajus, mandlites, hipokampuses ja ajukoores iga sekund. Info "retseptorid" neuronite pinnal – nn dendriitseljad – kasvavad, et neelata rohkem teavet. Pealegi, kui kasvuprotsess algab ühest selgroost, järgivad naabrid kohe meelsasti tema eeskuju. Postsünaptilised koopad, mõnes sünapsis leiduv tihe tsoon, toodavad rohkem kui 1000 valku, mis aitavad reguleerida teabevahetust keemilisel tasandil. Sünapsidest jooksevad läbi paljud erinevad molekulid, mille toime võimaldab neil mitte laiali laguneda. Kõik need protsessid toimuvad kogu aeg, nii et keemia seisukohalt näeb meie pea välja nagu transpordivõrkudest pungil suurlinn, mis on kogu aeg liikumises.

Õppimise neuroplastilisus: välgud väikeajus

Õppimise neuroplastilisus, erinevalt struktuursest, toimub puhangutena. Seda seostatakse protseduurilise mäluga, mis vastutab tasakaalutunde ja motoorsete oskuste eest. Kui istume pärast pikka pausi jalgratta selga või õpime roomama ujuma, taastuvad või ilmuvad meie väikeajus esimest korda nn ronimis- ja sammaldunud kiud: esimene - suurte Purkinje rakkude vahel ühes koekihis, teine - graanulirakkude vahel teises. Paljud rakud vahetuvad koos, “kooris”, samal hetkel, nii et ilma meelega midagi mäletamata suudame rollerit liigutada või vee peal püsida.

Motoorne neuroplastilisus on tihedalt seotud pikaajalise potentsiatsiooni fenomeniga – sünaptilise ülekande suurenemisega neuronite vahel, mis võimaldab rada pikka aega säilitada. Teadlased usuvad nüüd, et raku õppimise ja mälu mehhanismide aluseks on pikaajaline võimendamine. Just tema tagas kogu erinevate liikide evolutsiooniprotsessi jooksul nende võime kohaneda keskkonnamuutustega: mitte unes oksalt kukkuda, külmunud mulda kaevata, päikesepaistelisel röövlindude varje märgata. päeval.

On aga ilmne, et need kaks neuroplastilisuse tüüpi võimaldavad kirjeldada sugugi mitte kõiki muutusi, mis närvirakkudes ja nende vahel kogu elu jooksul toimuvad. Aju pilt näib olevat sama keeruline kui pilt geneetilisest koodist: mida rohkem me sellest teada saame, seda rohkem mõistame, kui vähe me tegelikult teame. Plastilisus võimaldab ajul kohaneda ja areneda, muuta oma struktuuri, parandada oma funktsioone igas vanuses ning toime tulla haiguste ja vigastuste tagajärgedega. See on erinevate mehhanismide samaaegse ühise töö tulemus, mille seaduspärasusi me veel ei uuri.

Ajumuusika. Pren Aneti harmoonilise arengu reeglid

Aju plastilisus

Miks saame siis oma aju mängida nagu muusikariista? Peaasi on plastist aju, selle võime muutuda.

Kuni 1990. aastate alguseni uskus enamik teadlasi, et kõik närvirakud omandatakse sündides ja pärast 25. eluaastat hakkavad nad surema, nõrgestades järk-järgult närviühenduste tugevust ja keerukust.

Kuid täna on tänu arenenud tehnoloogiatele teadlaste arvamus selles küsimuses radikaalselt muutunud. Nüüdseks on teada, et inimese ajus on umbes sada miljardit neuronit, mis on omavahel seotud nn sünapside kaudu, ja et meie elu jooksul tekib iga päev ainuüksi mälutsoonis vähemalt kakssada uut närvirakku. Teisisõnu, meie aju on püsivate muutuste seisundis.

Meie aju on pidevas muutumises.

Lisaks uskusid teadlased mõne aasta eest, et konkreetsed keskused vastutavad kõne, tunnete, nägemise, tasakaalu jne eest. Tänaseks on teadlased jõudnud järeldusele, et see pole päris tõsi. Põhifunktsioonid, mis juhivad meie motoorset aktiivsust ja sensoorset tagasisidet, paiknevad tõepoolest teatud ajupiirkondades, kuid keerulised kognitiivsed funktsioonid on jaotatud aju eri piirkondade vahel. Kõik selles raamatus esitatud kaheksa klahvi vastavad erinevatele ajupiirkondadele, kuid ükski võti ei piirdu selle ühegi osaga.

Näiteks kõne funktsioon on mitmete ajupiirkondade käsutegevuse tulemus, mis võivad üksteisega erineval viisil koostööd teha. See selgitab, miks iga inimene kasutab oma unikaalseid kõnekonstruktsioone ja miks meie kõne struktuur muutub olenevalt keskkonnast.

Lisaks korraldatakse aju pidevalt ümber. Teadlased on leidnud, et nõrgenenud ajufunktsiooni saab taastada teised ajupiirkonnad. Psühhiaater Norman Doidge peab 20. sajandi üheks suurimaks avastuseks tõsiasja, et praktiline ja teoreetiline õppimine ja tegutsemine võib "meie geene sisse ja välja lülitada, kujundades meie aju anatoomiat ja käitumist". Ja neuroloog Vilayanur Subramanian Ramachandran nimetab viimastel aastatel ajutegevuse vallas tehtud avastusi viiendaks revolutsiooniks.

Praktiline ja teoreetiline õppimine ja tegutsemine võivad meie geenid sisse ja välja lülitada.

Siiski tuleb tunnistada, et tänapäeval on teadlased alles lävel, et mõista inimaju lugematuid imesid. Ja pärast selle raamatu lugemist mõistate ainult väikest, kuigi äärmiselt olulist osa nendest imedest.

See raamat räägib nii aju bioloogilistest kui ka vaimsetest komponentidest, kuid enamasti just viimasest. Bioloogiline osa puudutab aju keemiat ja füüsikat, neurotransmittereid nagu serotoniin ja dopamiin ning neuronite plastilisust. Vaimne komponent puudutab meie mõtlemis- ja tegutsemisvõimet, aga ka tunnetust selle sõna kõige laiemas tähenduses.

Siinkohal võib lugeja küsida: "Aga ma tean ajust juba palju – mida ma veel pean teadma?" Uskuge mind, teile on varuks palju üllatusi, kuna paljud juurdunud ideed aju kohta on tänapäeval aegunud. Näiteks arvasid teadlased, et mida sügavamale nad ajju tungivad, seda kaugemale võivad nad inimese evolutsiooni teadmistes edeneda ning et "tsiviliseeritud" ajukoor vastutab põhiliste ja primitiivsete funktsioonide eest. Niisiis: peate selle populaarse teooria uuesti läbi vaatama. Meie aju ei koosne evolutsioonilistest kihtidest: seda ei saa üldse pidada modulaarseks konstruktsiooniks. See toimib rohkem nagu võrk, see on palju keerulisem ja huvitavam, kui me arvata oskame.

Ja meie teised lugejad võivad öelda: "Me oleme need, kes me oleme, ja kogu see jutt positiivsetest muutustest pole midagi muud kui järjekordne tühi lubadus." Kuid unustate plastilisuse - aju kõige olulisema kvaliteedi: see on tempermalmist ja pidevas muutumises, kohandudes keskkonnaga. Täna kasutad seda või teist toimingut tehes mingeid närvirakke ja paari nädala pärast sama tehes juba teistmoodi. Näiteks pärast selle raamatu lugemist ei ole teie aju enam kunagi endine.

Inimene arendab oma aju pidevalt, kui teeb järgmise valiku või õpib igapäevaelus midagi uut. Hea näide aju plastilisusest võivad olla kuulsad Londoni taksojuhid. Kaks kuni neli aastat valmistuvad ja treenivad: õpivad pähe tänavanimesid, marsruute ja vaatamisväärsusi kümne kilomeetri raadiuses kesklinnast. Uuringud on näidanud, et selle tulemusena suureneb nende parem hipokampus – võrreldes teiste elukutsete esindajatega – ja ruumimälu märgatavalt paraneb. Ja mida rohkem linnas ringi sõitev taksojuht uut infot pähe jätab, seda suuremaks see ajuosa muutub. Mõelge: millised ajuosad Sina treenida ja igapäevaelus areneda? Kes neist on teistest paremini koolitatud?

Mõned tunnevad, et muutus pole üldse nende jaoks. Nad arutlevad nii: "Ma olen liiga vana ja te ei saa vanale koerale uusi trikke õpetada." Tänaseks on aga juba tõestatud, et erutatud neuronid toodavad 25% rohkem närviühendusi, suurendavad suurust ja parandavad aju verevarustust ning seda juhtub igas vanuses. Inimene võib muutuda olenemata sellest, kui vana ta on. See ei pea juhtuma üleöö, kuigi see on võimalik. Üks uus teadmine, natuke asjakohast kohendamist ja viimistlemist – ja see, mis hiljuti ületamatuna tundus, näeb ühtäkki hoopis teistsugune välja ja avastad end hoopis teistmoodi tegutsemas.

Ergastatud neuronid toodavad 25% rohkem närviühendusi.

Iga inimese elus on näiteid mõlemat tüüpi muutustest - nii sihipärase praktilise koolituse kui ka järskude mõistmise hüpete tulemusena, mis sõna otseses mõttes üleöö muudavad meie eluviisi. Ja arusaamine iseendast, meid ümbritsevast maailmast ja meile pakutavatest võimalustest.