การเชื่อมต่อทางประสาทของสมอง: การก่อตัว การพัฒนาตัวรับ การปรับปรุงการทำงานของสมอง และการสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่

สารบัญ:

การเชื่อมต่อทางประสาทของสมอง: การก่อตัว การพัฒนาตัวรับ การปรับปรุงการทำงานของสมอง และการสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่
การเชื่อมต่อทางประสาทของสมอง: การก่อตัว การพัฒนาตัวรับ การปรับปรุงการทำงานของสมอง และการสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่

วีดีโอ: การเชื่อมต่อทางประสาทของสมอง: การก่อตัว การพัฒนาตัวรับ การปรับปรุงการทำงานของสมอง และการสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่

วีดีโอ: การเชื่อมต่อทางประสาทของสมอง: การก่อตัว การพัฒนาตัวรับ การปรับปรุงการทำงานของสมอง และการสร้างการเชื่อมต่อทางประสาทใหม่
วีดีโอ: พัฒนาการทารกในครรภ์ : อัลตร้าซาวน์แต่ละเดือนเห็นอะไรบ้าง? | ตรวจครรภ์ | คนท้อง Everything 2024, ธันวาคม
Anonim

เส้นประสาทในสมองทำให้เกิดพฤติกรรมที่ซับซ้อน เซลล์ประสาทเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถออกแรงโดยเครือข่ายเท่านั้น

การควบคุมองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดของพฤติกรรม (เช่น ปฏิกิริยาตอบสนอง) ไม่ต้องการเซลล์ประสาทจำนวนมาก แต่แม้แต่ปฏิกิริยาตอบสนองมักมาพร้อมกับการรับรู้ของบุคคลเกี่ยวกับการกระตุ้นการสะท้อนกลับ การรับรู้อย่างมีสติของสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัส (และการทำงานที่สูงกว่าทั้งหมดของระบบประสาท) ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อจำนวนมากระหว่างเซลล์ประสาท

เส้นเอ็นทำให้เราเป็นเรา คุณภาพส่งผลต่อการทำงานของอวัยวะภายใน ความสามารถทางปัญญา และความมั่นคงทางอารมณ์

Image
Image

สายไฟ

ระบบประสาทของสมอง - การเดินสายของระบบประสาท การทำงานของระบบประสาทขึ้นอยู่กับความสามารถของเซลล์ประสาทในการรับรู้ ประมวลผล และส่งข้อมูลไปยังเซลล์อื่น

ข้อมูลถูกส่งผ่านกระแสประสาท กิริยาของบุคคลและการทำงานของร่างกายครบถ้วนขึ้นอยู่กับการส่งและรับแรงกระตุ้นโดยเซลล์ประสาทผ่านกระบวนการ

เซลล์ประสาทมีกระบวนการสองประเภท: แอกซอนและเดนไดรต์ แอกซอนของเซลล์ประสาทเป็นหนึ่งเดียวเสมอ โดยที่เซลล์ประสาทส่งแรงกระตุ้นไปยังเซลล์อื่น มันรับแรงกระตุ้นผ่านเดนไดรต์ ซึ่งอาจมีหลายอย่าง

โครงข่ายประสาทเทียมและกระแสอิมพัลส์
โครงข่ายประสาทเทียมและกระแสอิมพัลส์

เซลล์ประสาทอื่นๆ จำนวนมาก (บางครั้งนับหมื่น) ถูก "เชื่อมต่อ" กับเดนไดรต์ เดนไดรต์และแอกซอนติดต่อผ่านไซแนปส์

ประสาทและไซแนปส์

ช่องว่างระหว่างเดนไดรต์กับแอกซอนคือไซแนปส์ เพราะ แอกซอนเป็น "แหล่งที่มา" ของแรงกระตุ้น เดนไดรต์คือ "ผู้รับ" และแหว่ง synaptic เป็นสถานที่ของการทำงานร่วมกัน: เซลล์ประสาทที่แอกซอนมาเรียกว่า presynaptic; เซลล์ประสาทที่เดนไดรต์มานั้นคือ postsynaptic

ไซแนปส์สามารถก่อตัวระหว่างแอกซอนกับร่างกายของเซลล์ประสาท และระหว่างแอกซอนสองแอกหรือเดนไดรต์สองอัน การเชื่อมต่อ synaptic หลายอย่างเกิดขึ้นจากกระดูกสันหลัง dendritic และซอน หนามเป็นพลาสติกมาก มีหลายรูปร่าง หายเร็วและก่อตัวได้ พวกมันไวต่ออิทธิพลทางเคมีและทางกายภาพ (การบาดเจ็บ โรคติดเชื้อ)

ในไซแนปส์ ข้อมูลส่วนใหญ่มักถูกส่งผ่านตัวกลาง (สารเคมี) โมเลกุลของตัวกลางไกล่เกลี่ยจะถูกปลดปล่อยออกมาบนเซลล์พรีไซแนปติค ข้ามช่องไซแนปติก และจับกับตัวรับเมมเบรนของเซลล์โพสซินแนปติก ผู้ไกล่เกลี่ยสามารถส่งสัญญาณกระตุ้นหรือยับยั้ง (ยับยั้ง)

Image
Image

ระบบประสาทของสมองคือการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทผ่านการเชื่อมต่อ synaptic ไซแนปส์เป็นหน่วยการทำงานและโครงสร้างของระบบประสาท จำนวนการเชื่อมต่อ synaptic เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการทำงานของสมอง

เซลล์ประสาทและกระดูกสันหลัง
เซลล์ประสาทและกระดูกสันหลัง

รับ

ผู้รับจำทุกครั้งที่พูดถึงการติดยาหรือแอลกอฮอล์ เหตุใดบุคคลจึงควรได้รับคำแนะนำจากหลักความพอประมาณ

รีเซพเตอร์บนเมมเบรนโพสซินแนปติกคือโปรตีนที่ปรับให้เข้ากับโมเลกุลตัวกลาง เมื่อบุคคลปลอมแปลง (เช่นยาเสพติด) กระตุ้นการปล่อยตัวกลางไกล่เกลี่ยเข้าไปในแหว่ง synaptic ไซแนปส์จะพยายามคืนความสมดุล: ช่วยลดจำนวนตัวรับหรือความไว ด้วยเหตุนี้ ระดับความเข้มข้นตามธรรมชาติของสารสื่อประสาทในไซแนปส์จึงไม่มีผลกระทบต่อโครงสร้างประสาท

เซลล์ประสาท ไซแนปส์ และโครงข่ายประสาท
เซลล์ประสาท ไซแนปส์ และโครงข่ายประสาท

ตัวอย่างเช่น คนที่สูบบุหรี่นิโคตินเปลี่ยนความไวของตัวรับเป็นอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดการแพ้ (ความไวลดลง) ของตัวรับ ระดับอะเซทิลโคลีนตามธรรมชาติไม่เพียงพอสำหรับตัวรับที่มีความไวลดลง เพราะ อะเซทิลโคลีนมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการหลายอย่าง รวมถึงกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับสมาธิและความสบาย ผู้สูบบุหรี่ไม่สามารถรับผลดีของระบบประสาทได้หากปราศจากนิโคติน

อย่างไรก็ตามความไวของตัวรับจะค่อยๆ กลับคืนมา แม้ว่าอาจใช้เวลานาน แต่ไซแนปส์ก็กลับมาเป็นปกติและบุคคลนั้นไม่ต้องการสารกระตุ้นจากบุคคลที่สามอีกต่อไป

การพัฒนาโครงข่ายประสาทเทียม

การเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทในระยะยาวการเชื่อมต่อเกิดขึ้นในโรคต่างๆ (ทางจิตและระบบประสาท - โรคจิตเภท, ออทิสติก, โรคลมบ้าหมู, โรคฮันติงตัน, อัลไซเมอร์และพาร์กินสัน) การเชื่อมต่อแบบ Synaptic และคุณสมบัติภายในของเซลล์ประสาทเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของระบบประสาท

กิจกรรมของเซลล์ประสาทมีหน้าที่ในการพัฒนาการเชื่อมต่อแบบซินแนปติก "ใช้หรือไม่ใช้" เป็นหลักการที่อยู่เบื้องหลังโครงข่ายประสาทของสมอง ยิ่งเซลล์ประสาท "กระทำ" บ่อยขึ้น ยิ่งมีการเชื่อมต่อระหว่างกันมากเท่าไร การเชื่อมต่อก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เมื่อเซลล์ประสาทสูญเสียการเชื่อมต่อทั้งหมด มันก็ตาย

ผู้เขียนบางคนแสดงความคิดเห็นอื่นๆ ที่รับผิดชอบในการควบคุมการพัฒนาโครงข่ายประสาทเทียม M. Butz เชื่อมโยงการก่อตัวของไซแนปส์ใหม่กับแนวโน้มของสมองที่จะรักษาระดับกิจกรรม "ปกติ"

เมื่อระดับกิจกรรมของเซลล์ประสาทโดยเฉลี่ยลดลง (เช่น เนื่องจากการบาดเจ็บ) เซลล์ประสาทจะสร้างการติดต่อใหม่ ด้วยจำนวนไซแนปส์ กิจกรรมของเซลล์ประสาทจะเพิ่มขึ้น สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน ทันทีที่ระดับของกิจกรรมมากกว่าระดับปกติ จำนวนการเชื่อมต่อ synaptic จะลดลง ภาวะธำรงดุลที่คล้ายคลึงกันมักพบในธรรมชาติ เช่น ในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายและระดับน้ำตาลในเลือด

ม. Boots M. Butz ตั้งข้อสังเกต:

…การก่อตัวของไซแนปส์ใหม่เกิดจากความต้องการของเซลล์ประสาทในการรักษาระดับของกิจกรรมทางไฟฟ้า…

Henry Markram ผู้มีส่วนร่วมในโครงการเพื่อสร้างแบบจำลองทางประสาทของสมอง เน้นย้ำถึงโอกาสในการพัฒนาอุตสาหกรรมเพื่อศึกษาการหยุดชะงัก การซ่อมแซม และการพัฒนาของระบบประสาทการเชื่อมต่อ ทีมวิจัยได้แปลงเซลล์ประสาทหนู 31,000 เซลล์ให้เป็นดิจิทัลแล้ว การเชื่อมต่อทางประสาทของสมองหนูแสดงอยู่ในวิดีโอด้านล่าง

Image
Image

ประสาทพลาสติก

การพัฒนาการเชื่อมต่อของระบบประสาทในสมองนั้นสัมพันธ์กับการสร้างไซแนปส์ใหม่และการแก้ไขที่มีอยู่ ความเป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนเกิดจาก synaptic plasticity - การเปลี่ยนแปลงใน "พลัง" ของไซแนปส์เพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นของตัวรับในเซลล์ postsynaptic

บุคคลสามารถจดจำข้อมูลและเรียนรู้ได้ด้วยความยืดหยุ่นของสมอง การละเมิดการเชื่อมต่อทางประสาทของสมองเนื่องจากการบาดเจ็บที่สมองบาดแผลและโรคเกี่ยวกับระบบประสาทที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทจะไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต

Neuroplasticity ถูกขับเคลื่อนโดยความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงเพื่อตอบสนองต่อสภาพความเป็นอยู่ใหม่ แต่สามารถแก้ปัญหาของบุคคลและสร้างปัญหาได้ การเปลี่ยนแปลงของพลังไซแนปส์ เช่น เมื่อสูบบุหรี่ ก็เป็นภาพสะท้อนของความยืดหยุ่นของสมองเช่นกัน ยาและโรคย้ำคิดย้ำทำเป็นเรื่องยากที่จะกำจัดได้อย่างแม่นยำเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เหมาะสมในไซแนปส์ในโครงข่ายประสาท

synaptic แหว่ง
synaptic แหว่ง

ประสาทพลาสติกได้รับอิทธิพลอย่างมากจากปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาท N. V. Gulyaeva เน้นว่าความผิดปกติต่าง ๆ ของการเชื่อมต่อของระบบประสาทเกิดขึ้นกับพื้นหลังของระดับ neurotrophins ที่ลดลง การทำให้ระดับนิวโรโทรฟินเป็นปกติจะนำไปสู่การฟื้นฟูการเชื่อมต่อของระบบประสาทในสมอง

ยารักษาโรคทางสมองทุกชนิดไม่ว่าจะมีโครงสร้างอย่างไร หากได้ผล ย่อมไม่ทางใดก็ทางหนึ่งกลไกทำให้ระดับของปัจจัย neurotrophic ในท้องถิ่นเป็นปกติ

Image
Image

การเพิ่มประสิทธิภาพของระดับนิวโรโทรฟินยังไม่สามารถทำได้โดยการส่งตรงไปยังสมอง แต่บุคคลหนึ่งสามารถมีอิทธิพลทางอ้อมระดับของ neurotrophins ผ่านการโหลดทางกายภาพและความรู้ความเข้าใจ

กิจกรรมออกกำลังกาย

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการออกกำลังกายทำให้อารมณ์และการรับรู้ดีขึ้น หลักฐานแสดงให้เห็นว่าผลกระทบเหล่านี้เกิดจากระดับ neurotrophic factor (BDNF) ที่เปลี่ยนแปลงไปและสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดที่ดีขึ้น

BDNF ในระดับสูงมีความเกี่ยวข้องกับการวัดความสามารถเชิงพื้นที่ ความจำแบบเป็นตอนและทางวาจาได้ดีขึ้น BDNF ในระดับต่ำโดยเฉพาะในผู้สูงอายุมีความสัมพันธ์กับการฝ่อของฮิปโปแคมปัสและความจำเสื่อม ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับปัญหาความรู้ความเข้าใจที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์

โครงข่ายประสาทเทียม
โครงข่ายประสาทเทียม

การศึกษาความเป็นไปได้ในการรักษาและป้องกันโรคอัลไซเมอร์ นักวิจัยมักพูดถึงการออกกำลังกายที่ขาดไม่ได้สำหรับผู้คน ดังนั้น จากการศึกษาพบว่าการเดินเป็นประจำส่งผลต่อขนาดของฮิปโปแคมปัสและทำให้ความจำดีขึ้น

การออกกำลังกายเพิ่มอัตราการสร้างเซลล์ประสาท การปรากฏตัวของเซลล์ประสาทใหม่เป็นเงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการเรียนรู้ใหม่ (การรับประสบการณ์ใหม่และการลบเซลล์เก่า)

Image
Image

โหลดทางปัญญา

การเชื่อมต่อทางประสาทในสมองเกิดขึ้นเมื่อบุคคลอยู่ในสภาพแวดล้อมที่กระตุ้นด้วยการกระตุ้น ประสบการณ์ใหม่คือกุญแจสำคัญในการเพิ่มการเชื่อมต่อของระบบประสาท

ประสบการณ์ใหม่- นี่เป็นความขัดแย้งเมื่อปัญหาไม่ได้รับการแก้ไขด้วยวิธีการที่สมองมีอยู่แล้ว ดังนั้นเขาจึงต้องสร้างสายสัมพันธ์ใหม่ รูปแบบพฤติกรรมใหม่ ซึ่งสัมพันธ์กับความหนาแน่นของหนามที่เพิ่มขึ้น จำนวนเดนไดรต์และไซแนปส์

ความท้าทายและข้อมูลเชิงลึก
ความท้าทายและข้อมูลเชิงลึก

การเรียนรู้ทักษะใหม่ๆ นำไปสู่การก่อตัวของหนามใหม่ และทำให้สายสัมพันธ์เก่าระหว่างหนามและแอกซอนไม่เสถียร คนพัฒนานิสัยใหม่และนิสัยเก่าหายไป งานวิจัยบางชิ้นเชื่อมโยงความผิดปกติของการรับรู้ (ADHD, ออทิสติก, ปัญญาอ่อน) กับความผิดปกติของกระดูกสันหลัง

หนามมีความยืดหยุ่นสูง จำนวน รูปร่าง และขนาดของกระดูกสันหลังสัมพันธ์กับแรงจูงใจ การเรียนรู้ และความจำ

เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนรูปร่างและขนาดนั้นวัดตามตัวอักษรเป็นชั่วโมง แต่ก็หมายความว่าการเชื่อมต่อใหม่จะหายไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดที่จะจัดลำดับความสำคัญของโหลดความรู้ความเข้าใจที่สั้นแต่บ่อยครั้งมากกว่าที่ยาวและไม่บ่อยนัก

ไลฟ์สไตล์

ไดเอทสามารถเสริมสร้างการรับรู้และปกป้องการเชื่อมต่อทางประสาทของสมองจากความเสียหาย ช่วยในการฟื้นตัวจากการเจ็บป่วย และต่อต้านผลกระทบของความชรา สุขภาพสมองดูเหมือนจะได้รับผลกระทบในเชิงบวก:

- โอเมก้า-3 (ปลา เมล็ดแฟลกซ์ กีวี ถั่ว);

- เคอร์คูมิน (แกง);

- ฟลาโวนอยด์ (โกโก้ ชาเขียว ผลไม้รสเปรี้ยว ดาร์กช็อกโกแลต);

- วิตามิน B;

- วิตามินอี (อะโวคาโด ถั่ว ถั่วลิสง ผักโขม แป้งสาลี);

- โคลีน (ไก่, เนื้อลูกวัว, ไข่ไข่แดง).

ผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในรายการส่วนใหญ่ส่งผลทางอ้อมต่อนิวโรโทรฟิน ผลกระทบเชิงบวกของอาหารจะเพิ่มขึ้นโดยการออกกำลังกาย นอกจากนี้ การจำกัดแคลอรี่ในระดับปานกลางยังช่วยกระตุ้นการแสดงออกของนิวโรโทรฟิน

อาหารเมดิเตอร์เรเนียน
อาหารเมดิเตอร์เรเนียน

สำหรับการฟื้นฟูและพัฒนาการเชื่อมต่อของระบบประสาท การแยกไขมันอิ่มตัวและน้ำตาลกลั่นจะมีประโยชน์ อาหารที่มีน้ำตาลเพิ่มจะลดระดับนิวโรโทรฟิน ซึ่งส่งผลเสียต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาท และไขมันอิ่มตัวที่มีปริมาณสูงในอาหารยังทำให้การฟื้นตัวของสมองช้าลงหลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมอง

ท่ามกลางปัจจัยลบที่ส่งผลต่อการเชื่อมต่อของระบบประสาท: การสูบบุหรี่และความเครียด การสูบบุหรี่และความเครียดเป็นเวลานานมักเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาท แม้ว่าความเครียดในระยะสั้นจะเป็นตัวเร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางประสาท

การทำงานของระบบประสาทก็ขึ้นอยู่กับการนอนหลับด้วย อาจมากกว่าปัจจัยอื่นๆ ทั้งหมดที่ระบุไว้ เพราะการนอนนั้นเป็นราคาที่เราจ่ายให้กับการปั้นสมอง Ch. Cirelli

CV

จะปรับปรุงการเชื่อมต่อของระบบประสาทในสมองได้อย่างไร? ผลกระทบเชิงบวก:

  • ออกกำลังกาย;
  • งานและความยากลำบาก
  • นอนหลับฝันดี;
  • ควบคุมอาหารให้สมดุล

ผลกระทบเชิงลบ:

  • อาหารที่มีไขมันและน้ำตาล;
  • สูบบุหรี่;
  • ความเครียดยืดเยื้อ

สมองสุดๆพลาสติก แต่มันยากมากที่จะ "แกะสลัก" อะไรบางอย่างออกมา เขาไม่ชอบเสียพลังงานไปกับของไร้ประโยชน์ การพัฒนาการเชื่อมต่อใหม่ที่เร็วที่สุดเกิดขึ้นในสถานการณ์ความขัดแย้ง เมื่อบุคคลไม่สามารถแก้ปัญหาโดยใช้วิธีการที่รู้จัก

แนะนำ: