انعطاف پذیری عصبی یا نوروپلاستیسیتی
دانشمندان فکر می کردند که اگر مغز آسیب ببیند، دیگر آسیب دیده است و قسمت آسیب دیده احتمالا بهبود نخواهد یافت. اخیرا، اما نوروپلاستیسیتی پذیرفته شده است. نوروپلاستیسیتی توانایی مغز برای تغییر است. مغز می تواند تغییر کند، و اگر مغز می تواند، این بدان معنی است که شما نیز تغییر می کنید.
نوروپلاستیسیتی
پلاستیسیتی از واژه Plasticine به معنـی خمیربازی و به اشکال مختلف درآوردن است. دو تعریف از این واژه ارایه شده است :
تعریف عام: ظرفیت هر نوع تغییرات انطبـاقی، یک اصل عمومی برای موجودات زنده.
تعریف خاص: ظرفیت سیستم اعصاب مرکزی در سازماندهی مجدد به دنبال ضربه و ضایعه و ایجاد دوباره کارکردهای ازدست رفته که معمولا توسط نواحی عصبی سالم انجام می گیرد.
اصل (استفاده کن یا از دست بده): تنها سیناپس های فعال و در حال تغییر باقی می مانند. هرچه ذهن و حافظه بیشتر مورد استفاده قرار گیرند با افزایش تعداد سیناپس ها و سازماندهی بهتر مواجه خواهیم شد .
اصل داروینیسم انتخابی :کاربرد بعضی از یادگیری های مثبت و رهایی از یادگیری های منفی توسط بافت مغزی در واقع هنر حقیقی نوروپلاستیسیته مغزی است که موجب می شود بعضی یادگیری ها سانسور و حذف(redundancy) و نمایان شدن زیباترین یادگیری ها شود.
با استفاده از درک دقیق تر از اینکه چگونه مغز ما کار می کند، دانشمندان و پزشکان آموخته اند که چگونه از روش های درمان نوروپلاستی برای مقابله با بسیاری از شرایط استفاده کنند و ایجاد چشم انداز امیدوار کننده در جایی که بهبودی طولانی رد می شد. ما بیمارانی را می بینیم که سال ها درد مزمن را کاهش داده اند، و کسانی که قادرند راه بروند و صحبت کنند با وجود سکته های شدید، و همچنین مواردی با صدمات مغز طولانی مدت که درمان شده یا به طور قابل توجهی بهبود یافته اند. و ما یاد گرفته ایم که چگونه خطر ابتلا به زوال عقل را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم یا عملکرد مغز و سلامت را بهبود بخشیم، با روش های ساده ای که هرکسی می تواند از آنها استفاده کند.
نحوه بروز نوروپلستیسیته
- ایجاد سیناپس های جدید بین نورون ها
- جوانه زدن آکسونی
- افزایش آزاد سازی نوروترانسمیترها
- افزایش گیرنده های عصبی
- افزایش حساسیت گیرنده های عصبی
در نظریه نوروپلاستیسیته مطرح می شود که ارتباط نورون ها از بدو تولد تا مرگ دائم در حال تغییر و برحسب اطلاعات وارده به مغز، ارتباطات جدیدی بین آکسون ها، دندریت ها و نورون ها به وجود می آید. نتیجه اینکه یادگیری و انعطاف پذیری دو روی یک سکه اند. در واقع اگر سیستم اعصاب از مدارهای بی شمار شکل گرفته این مدارها خود به خود شکل نمی گیرند بلکه محصول اطلاعات وارده به مغز هستند. هر گونه اطلاعات وارده بر مغز تغییراتی به وجود می آورد که به لحاظ مورفولوژیک قابل مشاهده است. در زیر میکروسکوپ، سلولی که اطلاعات بسیاری دریافت کرده با سلولی که اطلاعات کمی دریافت کرده تفاوت ساختمانی دارد.
پلاستیسیتی و دوران‌های بحرانی
در زمان تولد مغز بسیار نابالغ است. در طول عمر تغییرات سیستم عصبی وابستگی بالایی با تجارب دارد. پلاستیسیتی در مغز فرد در دوره‌های خاصی بیشترین اهمیت را دارد و این دوران‌ها هستند که بیشترین تاثیر را بر رشد و یادگیری دارند و اگر ارگانیسم در دوران بحرانی نوروپلاستیسیتی در معرض تجارب مناسب محیطی قرار نگیرد مغز ممکن است هرگز توانایی تغییرات بزرگ را کسب نکند.
- دوره بحرانی برای رشد بینایی و شنوایی حداکثر تا 7 سال اول زندگی فرد می باشد.
دوران بحرانی برای اکتساب زبان طبیعی 6 سال اول زندگی است، و توانایی درونی جهت کسب زبان تدریجاً تا 12 سالگی کاهش پیدا می‌کند.
در افراد بزرگسال، پایان دوران بحرانی به معنای فقدان کامل تجارب تغییر دهنده پلاستیسیتی در مغز نیست. این بدین معناست که روند نوروپلاستیسیتی جهت تغییرات سیناپتیک بیشتر محدود می‌شود و شاید سخت‌تر اتفاق می‌افتد.
نوروپلاستیسیتی در چند سال اول زندگی در بیشترین حد خود قرار دارد اما در طول زندگی نیز به میزان کمتری صورت می‌پذیرد. به طور خلاصه، نوروپلاستیسیتی راجع به گستره وسیعی از پاسخ های عصبی است که از مکانیسم های سلولی و مولکولی جهت تشکیل سیناپس ها برای سازماندهی مجدد شبکه‌های عصبی یا یادگیری، حافظه و رفتار استفاده می کند.
با توجه به اینکه رشد سیستم عصبی و مغز باعث رفتارهای تطابقی و هوش بالاتری در افراد می شود، با تحریکات مناسب و فعالیت های انتخاب شده می توان با تقویت توان سیستم عصبی و مغز کارایی بهتری را از افراد انتظار داشت.
از آنجایی که مغز دارای خاصیتی به نام نوروپلاستیسیتی است بدین معنی که وقتی در معرض محرکات محیطی مناسب قرار می گیرد دو سلول عصبی با یکدیگر ارتباط قوی تری برقرار می کنند و توان آنها در آن منطقه بیشتر می شود. (شکل سیناپس)
ترکیب دیدگاه های کاردرمانی و نوروساینس (علوم اعصاب) و تلفیق این دو رویکرد و استفاده از فعالیت های مختلف می تواند اهداف زیر را به همراه داشته باشد:
- بهبود مهارت های یادگیری و افزایش توان کودکان در مدرسه
- تقویت حافظه کوتاه مدت و بلند مدت
- بهبود توجه و تمرکز
- تقویت مهارت های ارتباطی و دوست یابی
تحقیقات جدید در مورد نوروپلاستیسیتی
محققین در انستیتو کارولینسکا سوئد به مطالعه مغز انسان پرداخته اند و نتایج این مطالعه نشان می دهد که نوعی از سلول های پشتیبان در مغز به نام اولیگودندروسیت ها که برای برقراری ارتباطات سلول – سلول در سیستم عصبی مهم هستند، در انسان ها در مقایسه با رت و موش حائز اهمیت تر هستند (حقیقتی که می تواند دلیلی بر پلاستیسیتی بارز مغز انسان باشد). فرایند یادگیری تاحدی به دلیل برقراری ارتباطات سلولی جدید در مغز اتفاق می افتد. سلول های مغز ما نقشی بسیار مهم در ذخیره اطلاعات جدید دارند. اما این نکته نیز مهم است که پالس های عصبی که با سرعت بالا و از طریق مواد خاصی به نام میلین سفر می کنند نیز نقش بسیار مهمی دارند. میلین نقش لایه عایق را در اطراف فیبرهای عصبی بازی می کند و مقادیر زیاد میلین موجب سرعت بخشیدن به پالس های عصبی و بهبود عملکرد می شوند. زمانی که ما چیزهای جدیدی را یاد می گیریم، ساخت میلین در بخشی از مغز که این یادگیری اتفاق می افتد افزایش می یابد. این فعل و انفعال که مغز ما تحت تاثیر نیازهایی که روی آن اعمال می شود شکل می گیرد، چیزی است که ما امروزه از آن تحت عنوان پلاستیسیتی مغزی یاد می کنیم. میلین به وسیله اولیگودندروسیت ها ساخته می شود و در سال های گذشته مطالعات زیادی در مورد این سلول ها صورت گرفته است. این مطالعات نشان می دهد که زمانی که سلول های عصبی در حیوانات آزمایشگاهی به میلین بیشتری نیاز دارند، اولیگودندروسیت های جدید جایگزین می شوند. این دلیلی است که محققین چنین فرایندی را در مورد انسان نیز تصور می کردند. محققین در انستیتو کارولینسکا سوئد نشان داده اند که این گونه نیست. در انسان، تولید اولیگودندروسیت ها بسیار کم است اما برخلاف آن، تولید میلین اگر لازم باشد می تواند تعدیل شود یا افزایش یابد. به عبارت دیگر، به نظر می رسد که مغز انسان به یک آمادگی برای این مطلب رسیده است درحالی که در رت و موش تولید میلین به تولید اولیگودندروسیت های جدید بستگی دارد.
در بخشی از این مطالعه محققین مغز 55 فرد مرده با سن های یک تا 92 سال را مطالعه کردند. آن ها توانستند ثابت کنند که در زمان تولد اغلب اولیگودندروسیت ها به صورت نابالغ هستند. این سلول ها سپس تا سن پنج سالگی با نرخی سریع بالغ می شوند و تقریبا اغلب آن ها بالغ می شوند. بعد از این زمان، سرعت تغییر و تحول کاهش می یابد. فقط یک سلول از 300 اولیگودندروست سالانه جایگزین می شوند که بدین معنی است که ما اغلب این سلول ها را در طول عمرمان حفظ می کنیم. محققین برای نشان دادن این مطلب از سطوح کربن 14 در اولیگودندروسیت ها استفاده کردند که به کمک آن می توانند سن اولیگودندروسیت ها را تعیین کنند. با توجه به آن چه گفته شد این مطالعه نشان می دهد که در انسان، اولیگودندروسیت ها به جای جایگزین شدن با سلول های جدید، تولید میلین را تعدیل می کنند. تولید میلین برای بسیاری از بیماری ها مانند MS ضروری است.