Czas czytania artykułu
Uczenie się przez całe życie
Ludzki mózg, a w nim biologiczne sieci neuronowe, nie jest raz zbudowanym systemem, który pozostaje jedynie wykorzystywany przez całe ludzkie życie i nigdy nie jest naruszony.
Doświadczenia, nowe informacje, trudne przeżycia, emocjonalnie piękne sytuacje powodują, iż mózg cały czas moduluje połączeniami w układzie nerwowym – ogromnej sieci, która jest żywym tworem.
Naturalnie, na etapie dorastania Człowieka, proces tworzenia nowych połączeń synaptycznych między neuronami jest bardzo aktywny, gdyż wtedy poznajemy świat, wszystko nas ciekawi, wciąż eksponujemy siebie na nowości. Wraz z wiekiem – mimo, iż neuroplastyczność nadal występuje i jest realna – wymaga ona dodatkowych starań i nakładów pracy, a tworzenie nowych połączeń jest wolniejsze. Zrozumiałe. Wszystko zgodnie z cyklem natury. Natomiast ten naturalny proces w ludzkim mózgu niezwykle licuje z ideą lifelong learning, czyli uczeniem się przez całe życie, aby zachować zdrowy, silny umysł.
LTP i LTD
Fajne skróty, brzmią jak nowoczesne systemy i można powiedzieć, że takie trochę są, z tym że w naszym mózgu. Oba istotne i oba różne.
Jeśli kojarzymy neuroplastyczność wyłącznie z tworzeniem nowych połączeń, to jesteśmy w błędzie. Uczenie się to jedna kwestia, aby budować plastyczność, ale równie ważne w tym procesie jest zapominanie. Tak, dobrze przeczytałeś. Zapominanie.
LTP (z angielskiego Long-Term Potentiation), czyli długotrwałe wzmocnienie synaptyczne. Jak sama nazwa mówi, polega ono na długotrwałym zwiększaniu wydajności przesyłania sygnałów między dwoma neuronami. Pamiętasz słynną regułę „Neurons that fire together, wire together” („neurony, które razem się aktywują, łączą się ze sobą”) stworzoną przez znamienitego Donalda Hebba? To właśnie to! Neurony, które często aktywują się razem, wzmacniają swoje połączenia, a co za tym idzie, tworzą plastyczność mózgu.
Z kolei LTD (Long-Term Depression) to długotrwałe osłabienie synaptyczne i nie martw się, nie jest to smutne. Sama nazwa sugeruje osłabienie, ale jest ono niezbędne, aby mózg nie przechowywał zbyt dużo danych – a tak dokładnie, zbyt dużo śladów pamięciowych. To trochę jak pielenie ogródka. Jak wiesz, by urosły zasadzone kwiaty, trzeba powyrywać otaczające je chwasty, które zasłaniają słońce i zabierają wodę. Teraz aż lepiej się zrobiło z tym LTD, prawda? Jest ono bardzo ważne dla naszego mózgu. Gdy zapomniesz imię kogoś, kogo nie lubiłeś dwadzieścia lat temu – naprawdę nie szkodzi!
Odmienione kolce dendryczne
Te już znasz z opowieści o neuronach. To niewielkie wypustki dendrytów, na których są synapsy pobudzające. W procesie neuroplastyczności te kolce mogą zmieniać wielkość i kształt, pojawiać się i znikać. W związku z tym część nowych struktur sieci może okazać się krótkotrwała, a inne stabilizują się. Doświadczenie jest tym czynnikiem, który pozostawi ślad nie tylko w sposobie działania sieci, ale również w jej strukturze – tutaj w kolcach dendrycznych.
Teraz raz jeszcze warto podkreślić, że gdy mówimy, iż podczas uczenia się powstają nowe połączenia w mózgu, to jest zawężone stwierdzenie. Nowe połączenia rzeczywiście powstają, ale uczenie się nie polega na ciągłym, niekończącym się dokładaniu kolejnych synaps. Najważniejsza jest reorganizacja. Niektóre połączenia wzmacniają się, inne słabną. Zapamiętujemy i zapominamy. Sieć zmienia się selektywnie, a nie w całości na raz.
Mielinizacja aksonów
Neuroplastyczność nie jest związana jedynie z synapsami. Powiedzmy o mielinie, która jest osłonką aksonów (to ten kabel w neuronie). Mielina, złożona głównie z tłuszczów i białek, pełni rolę izolatora elektrycznego, co zmienia sposób przesyłania impulsów nerwowych. No i właśnie aktywność neuronów wpływa na mielinizację aksonów, czyli otoczenie ich galaretowatą izolacją.
Tym procesem zajmują się komórki glejowe zwane oligodendrocytami. Ale w neuroplastyczności neuronom pomagają również inne komórki glejowe, na przykład znane Ci już astrocyty. To one szybko wychwytują nadmiar neuroprzekaźników (zwłaszcza glutaminianu – pamiętasz ten najmniej sławny, a najbardziej zajęty neuroprzekaźnik?) po przekazaniu sygnału. Zapobiega to tzw. ekscytotoksyczności, czyli uszkodzeniu neuronów przez ich nadmierne pobudzenie.
Neuroplastyczność to nie neurogeneza
Ta druga to po prostu powstawanie nowych neuronów. Ta pierwsza nie wymaga powstawania nowych komórek nerwowych. Bardzo duża część zmian plastycznych zachodzi w istniejących już neuronach, synapsach i ich obwodach. Warto teraz podkreślić, że mózg może zmieniać swoją sieć bez konieczności wyprodukowania nowego neuronu.
Mózg zdolny do zmiany
Plastyczny mózg nie znaczy lepszy, ale potrafiący się zmienić, przeobrazić. I teraz może rzeczywiście zrobić Ci się smutno, bo niestety mechanizmy neuroplastyczne uczestniczą w nabywaniu nowych umiejętności, jak i utrwalaniu niektórych niekorzystnych wzorców, czy zmianach związanych z przewlekłym bólem.
Dlatego niezwykle ważne jest doświadczenie. To ono przeobraża nasz mózg poprzez reorganizację połączeń. W każdej chwili naszego życia możemy wprowadzać zmiany. Negatywne doświadczenia, czy nawyki nie są wyrokiem i nie jesteśmy skazani na dany stan rzeczy. Zmiana działania może spowodować przeorganizowanie się siły połączeń i może zaprowadzić nas do nowego sposobu funkcjonowania naszego mózgu.
Autor: Magdalena Siatkowska
