สมองที่อ่อนแอ www.shutterstock.com

ความยืดหยุ่นของระบบประสาทหรือความยืดหยุ่นของสมอง - คือความสามารถของสมองในการปรับเปลี่ยนการเชื่อมต่อหรือเชื่อมต่อใหม่ หากไม่มีความสามารถนี้สมองใด ๆ ที่ไม่ใช่แค่สมองของมนุษย์จะไม่สามารถพัฒนาได้ตั้งแต่วัยเด็กจนถึงวัยผู้ใหญ่หรือหายจากอาการบาดเจ็บที่สมอง

สิ่งที่ทำให้สมองมีความพิเศษก็คือไม่เหมือนกับคอมพิวเตอร์ที่จะประมวลผลสัญญาณประสาทสัมผัสและสัญญาณมอเตอร์ควบคู่กัน มันมีเส้นทางประสาทจำนวนมากที่สามารถจำลองฟังก์ชันของอีกคนหนึ่งเพื่อให้เกิดข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ ในการพัฒนาหรือการสูญเสียฟังก์ชันชั่วคราวเนื่องจากความเสียหายสามารถแก้ไขได้ง่ายโดยการกำหนดเส้นทางสัญญาณใหม่ตามเส้นทางที่แตกต่างกัน

ปัญหาจะรุนแรงเมื่อข้อผิดพลาดในการพัฒนามีขนาดใหญ่เช่นผลกระทบของไฟล์ ไวรัส Zika เกี่ยวกับการพัฒนาสมองในครรภ์หรืออันเป็นผลมาจากความเสียหายจากการถูกกระแทกที่ศีรษะหรือตามจังหวะ ถึงกระนั้นแม้ในตัวอย่างเหล่านี้หากมีเงื่อนไขที่เหมาะสมสมองก็สามารถเอาชนะความทุกข์ยากได้เพื่อให้การทำงานบางอย่างกลับคืนมา

กายวิภาคของสมองช่วยให้มั่นใจได้ว่าบางส่วนของสมองมีหน้าที่บางอย่าง นี่คือสิ่งที่ยีนของคุณกำหนดไว้ล่วงหน้า ตัวอย่างเช่นมีพื้นที่ของสมองที่อุทิศให้กับการเคลื่อนไหวของแขนขวา ความเสียหายต่อสมองส่วนนี้จะทำให้การเคลื่อนไหวของแขนขวาลดลง แต่เนื่องจากสมองส่วนอื่นประมวลความรู้สึกจากแขนคุณจึงรู้สึกได้ถึงแขน แต่ขยับไม่ได้ การจัดเรียงแบบ“ โมดูลาร์” นี้หมายความว่าบริเวณของสมองที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรับความรู้สึกหรือการทำงานของมอเตอร์จะไม่สามารถมีบทบาทใหม่ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งความยืดหยุ่นของระบบประสาทไม่ได้มีความหมายเหมือนกันกับการที่สมองอ่อนแอ

ส่วนหนึ่งของความสามารถของร่างกายในการฟื้นตัวหลังจากความเสียหายต่อสมองสามารถอธิบายได้จากบริเวณที่เสียหายของสมองจะเริ่มดีขึ้น แต่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากความยืดหยุ่นของระบบประสาทซึ่งก่อให้เกิดการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่ ในการศึกษา Caenorhabditis elegansไส้เดือนฝอยชนิดหนึ่ง ใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในการวิจัยพบว่า การสูญเสียความรู้สึกสัมผัสช่วยเพิ่มความรู้สึกของกลิ่น. สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการสูญเสียความรู้สึกหนึ่งทำให้คนอื่นกลับมาเหมือนเดิม เป็นที่ทราบกันดีว่าในมนุษย์การสูญเสียการมองเห็นในช่วงต้นของชีวิตสามารถทำให้ประสาทสัมผัสอื่น ๆ สูงขึ้น โดยเฉพาะการได้ยิน.

เช่นเดียวกับในทารกที่กำลังพัฒนากุญแจสำคัญในการพัฒนาการเชื่อมต่อใหม่ ๆ คือการเพิ่มคุณค่าทางสิ่งแวดล้อมที่อาศัยประสาทสัมผัส (ภาพการได้ยินการสัมผัสกลิ่น) และสิ่งเร้าทางยนต์ ยิ่งบุคคลได้รับการกระตุ้นประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหวมากขึ้นก็จะมีโอกาสฟื้นตัวจากอาการบาดเจ็บทางสมองได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่นบางประเภทของ การกระตุ้นประสาทสัมผัส ใช้ในการรักษาผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองรวมถึงการฝึกในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงดนตรีบำบัดและการฝึกการเคลื่อนไหวทางร่างกายทางจิตใจ

โครงสร้างพื้นฐานของสมองถูกสร้างขึ้นก่อนกำเนิดโดยยีนของคุณ แต่การพัฒนาอย่างต่อเนื่องต้องอาศัยกระบวนการที่เรียกว่า developmental plasticity ซึ่งกระบวนการพัฒนาการเปลี่ยนแปลงเซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อแบบซินแนปติก ในสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะซึ่งรวมถึงการสร้างหรือสูญเสียซิแนปส์การย้ายถิ่นของเซลล์ประสาทผ่านสมองที่กำลังพัฒนาหรือโดยการเปลี่ยนเส้นทางและการแตกหน่อของเซลล์ประสาท

มีเพียงไม่กี่แห่งในสมองที่เจริญเติบโตเต็มที่ซึ่งมีเซลล์ประสาทใหม่เกิดขึ้น ข้อยกเว้นคือ ฟันกร่อนของฮิปโปแคมปัส (พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับความทรงจำและอารมณ์) และ sub-ventricular zone ของช่องด้านข้างซึ่งเป็นที่ที่เซลล์ประสาทใหม่ถูกสร้างขึ้นแล้วย้ายผ่านไปยังกระเปาะรับกลิ่น (บริเวณที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลความรู้สึกของกลิ่น) แม้ว่าการก่อตัวของเซลล์ประสาทใหม่ด้วยวิธีนี้จะไม่ถือว่าเป็นตัวอย่างของความยืดหยุ่นของระบบประสาท แต่ก็อาจมีส่วนช่วยให้สมองฟื้นตัวจากความเสียหายได้

เจริญเติบโตแล้วตัดแต่งกิ่ง

เมื่อสมองเติบโตขึ้นเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะเจริญเติบโตก่อนโดยการส่งกิ่งก้านออกไปหลายกิ่ง (แอกซอนซึ่งส่งข้อมูลจากเซลล์ประสาทและเดนไดรต์ซึ่งรับข้อมูล) จากนั้นเพิ่มจำนวนการติดต่อของซินแนปติกด้วยการเชื่อมต่อที่เฉพาะเจาะจง

ทำไมทุกคนไม่ฟื้นตัวเต็มที่หลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมอง? www.shutterstock.com

เมื่อแรกเกิดเซลล์ประสาทของทารกแต่ละเซลล์ในเปลือกสมองมีไซแนปส์ประมาณ 2,500 เมื่ออายุสองหรือสามปีจำนวนซิแนปส์ต่อเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 15,000 ครั้งเมื่อทารกสำรวจโลกของมันและเรียนรู้ทักษะใหม่ ๆ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าซินแนปโตเจเนซิส แต่ตามวัย จำนวนไซแนปส์ลดลงครึ่งหนึ่งที่เรียกว่าการตัดแต่งกิ่งแบบ synaptic

ไม่ว่าสมองจะรักษาความสามารถในการเพิ่มการซินแนปโตเจเนซิสได้หรือไม่นั้นเป็นที่ถกเถียงกันอยู่หรือไม่ แต่ก็สามารถอธิบายได้ว่าทำไมการรักษาเชิงรุกหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมองจึงสามารถย้อนกลับความเสียหายที่เกิดจากการขาดเลือดไปเลี้ยงบริเวณสมองโดยการเสริมการทำงานของการเชื่อมต่อที่ไม่เสียหาย

การสร้างเส้นทางใหม่

เรายังคงมีความสามารถในการเรียนรู้กิจกรรมทักษะหรือภาษาใหม่ ๆ แม้จะเข้าสู่วัยชรา ความสามารถในการเก็บรักษานี้ต้องการให้สมองมีกลไกที่สามารถจดจำได้เพื่อให้ความรู้นั้นคงอยู่ตลอดเวลาสำหรับการเรียกคืนในอนาคต นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของความยืดหยุ่นของระบบประสาทและมักเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและทางชีวเคมีในระดับไซแนปส์

การเสริมแรงหรือกิจกรรมซ้ำ ๆ ในที่สุดจะทำให้สมองของผู้ใหญ่จดจำกิจกรรมใหม่ได้ ด้วยกลไกเดียวกันสภาพแวดล้อมที่เสริมสร้างและกระตุ้นให้สมองที่เสียหายจะนำไปสู่การฟื้นตัวในที่สุด ดังนั้นถ้าสมองเป็นพลาสติกทำไมทุกคนที่เป็นโรคหลอดเลือดสมองจึงไม่สามารถทำงานได้เต็มรูปแบบ? คำตอบคือขึ้นอยู่กับอายุของคุณ (สมองที่อายุน้อยกว่ามีโอกาสฟื้นตัวได้ดีกว่า) ขนาดของพื้นที่ที่เสียหายและที่สำคัญกว่านั้นคือการรักษาที่นำเสนอระหว่างการฟื้นฟู

เกี่ยวกับผู้เขียน

Duncan Banks อาจารย์ประจำสาขาวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยเปิด

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

books_health