Του Ιωάννη Α. Γκαντούνα,
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται χονδρικά από περίπου 86 δισεκατομμύρια νευρώνες, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους μέσα από διόδους επικοινωνίας, που ονομάζονται συνάψεις. Μέχρι πρότινος, πιστεύαμε πως η γέννηση νέων νευρώνων (νευρογένεση) σταματά λίγο μετά τη γέννησή μας. Έτσι, τα πρώτα χρόνια της ζωής ενός παιδιού αποτελούν μια περίοδο ταχείας εγκεφαλικής ανάπτυξης. Κατά τη γέννηση, ο εκάστοτε νευρώνας του εγκεφαλικού φλοιού έχει περίπου 2.500 συνάψεις. Μέχρι την ηλικία των τριών ετών, αυτός ο αριθμός έχει αυξηθεί σε 15.000 συνάψεις ανά νευρώνα. Αν αναλογιστούμε τον αριθμό των νευρώνων του εγκεφάλου μας, μπορούμε να φανταστούμε πόσα εκατομμύρια συνάψεις γίνονται μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, οι τελευταίες έρευνες αποδεικνύουν πως σε αντίθεση με ό,τι ήταν γνωστό, τα εγκεφαλικά κύτταρα μπορούν να δημιουργούν διαρκώς νέα «μονοπάτια» επικοινωνίας μεταξύ τους, μέχρι και την τελευταία μέρα της ζωής μας.
Το ακόμα πιο συναρπαστικό είναι πως ένας ενήλικας έχει περίπου τις μισές συνάψεις από το μέγιστο που δημιούργησε στην παιδική του ηλικία. Αυτό σημαίνει πως ο εγκέφαλος (ή μήπως εμείς εν τέλει;) επιλέγει να ενδυναμώσει κάποιες συνάψεις, ενώ παράλληλα καταργεί αρκετές άλλες. Αυτή η διεργασία επιτελείται μέσω των καθημερινών εμπειριών και είναι γνωστή ως συναπτική διαλογή (synaptic pruning). Οι νευρώνες που χρησιμοποιούνται, ή επικοινωνούν συχνά παραμένουν ενδυναμωμένοι, ενώ όσοι δε χρησιμοποιούνται σταδιακά φθείρονται και πεθαίνουν (use it or lose it).
Συνεπώς, η πλαστικότητα του εγκεφάλου, γνωστή και ως νευροπλαστικότητα, αναφέρεται στην ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει, να προσαρμόζεται και να δημιουργεί νέες συνάψεις, ως αποτέλεσμα των εμπειριών της ζωής (των περιβαλλοντικών ερεθισμάτων, της συμπεριφοράς, της άσκησης, της σκέψης και των συναισθημάτων). Επιστέγασμα της εν λόγω ιδιότητας αποτελεί το γεγονός πως το κεντρικό νευρικό σύστημα μπορεί να αλλάζει τη δομή και τη λειτουργία του ως απάντηση σε μάθηση νέων πληροφοριών, σε ύπαρξη μίας βλάβης (π.χ. εγκεφαλικό επεισόδιο) και σε εκμάθηση ή βελτίωση κινητικών δραστηριοτήτων.
Το 1890, ο William James ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη θεωρία της νευροπλαστικότητας στο έργο του Principles of Psychology. Πρότεινε ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ικανός για συνεχείς λειτουργικές αλλαγές. Ο όρος χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1948 από τον Πολωνό νευροεπιστήμονα Jerzy Konorski, όταν παρατήρησε τις διεργασίες αποκατάστασης του εγκεφάλου των στρατιωτών του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Ωστόσο, αυτή η ιδέα αγνοήθηκε σε μεγάλο βαθμό για πολλά χρόνια, διότι όλοι οι επιστήμονες που προσπάθησαν να τεκμηριώσουν τη θεωρία της νευροπλαστικότητας ήταν αναγκασμένοι να πολεμήσουν ενάντια σε ένα ακαδημαϊκό δόγμα, που αποδοκίμαζε την ύπαρξή της στον ενήλικο εγκέφαλο!
Η νευροπλαστικότητα περιλαμβάνει πολλές διαφορετικές διεργασίες. Μπορεί να αντιπροσωπεύει μορφολογικές αλλαγές σε περιοχές του εγκεφάλου, αλλαγές στα νευρωνικά δίκτυα, συμπεριλαμβανομένων αλλαγών στη συνδεσιμότητα των νευρώνων, καθώς και στη νευρογένεση, αλλά και νευροβιοχημικές αλλαγές. Μέχρι σήμερα έχουν αναγνωριστεί δύο είδη νευροπλαστικότητας:
- Λειτουργική νευροπλαστικότητα: αναφέρεται στην ικανότητα του εγκεφάλου να μεταβάλλει και να προσαρμόζει τις λειτουργικές ιδιότητες των νευρώνων. Οι αλλαγές μπορεί να συμβούν ως απόκριση σε προηγούμενη δραστηριότητα για την απόκτηση μνήμης ή ως απόκριση σε δυσλειτουργία ή βλάβη νευρώνων (αντιδραστική πλαστικότητα), για αντιστάθμιση παθολογικού συμβάντος. Η ικανότητα αυτή προσφέρει τη δυνατότητα αναδιοργάνωσης του εγκεφάλου. Για παράδειγμα, εάν μια εγκεφαλική περιοχή είναι υπεύθυνη για τον έλεγχο μίας αίσθησης κι έχει υποστεί βλάβη, καθίσταται δυνατή η κάλυψη του κενού από άλλες περιοχές. Έτσι, εάν χαθεί μια αίσθηση, άλλες αισθήσεις μπορεί να οξυνθούν, ώστε να καλύψουν το κενό που δημιουργείται
- Δομική νευροπλαστικότητα: η ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει δομικά τη λειτουργία του ως αποτέλεσμα της μάθησης, μέσω νέων συνάψεων (συναπτογένεση). Νέοι νευρώνες παράγονται συνεχώς και ενσωματώνονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα καθόλη τη διάρκεια της ζωής. Αυτός ο τύπος νευροπλαστικότητας συχνά μελετά την επίδραση διαφόρων εσωτερικών ή εξωτερικών ερεθισμάτων στην ανατομική αναδιοργάνωση του εγκεφάλου.
Η λειτουργία της νευροπλαστικότητας δίνει πολλά πλεονεκτήματα. Επιτρέπει βελτιωμένες δυνατότητες μνήμης, αποτελεσματικότερη μάθηση, τη δυνατότητα να βελτιώνουμε τις ήδη υπάρχουσες δεξιότητες ή γνώσεις μας, την ικανότητα της μερικής ή ολικής αποκατάστασης μετά από μια εγκεφαλική βλάβη (π.χ. εγκεφαλικό επεισόδιο), την ικανότητα να ενδυναμώνουμε κάποιες εγκεφαλικές περιοχές και τις αντίστοιχες λειτουργίες τους και την ικανότητα να διατηρούμε ενεργό και υγιή τον εγκέφαλο για πολύ περισσότερο χρόνο με την κατάλληλη εγκεφαλική εξάσκηση.
Ενέργειες που επιτρέπουν τη διατήρηση των επιπέδων της νευροπλαστικότητας είναι οι εξής:
- Η εκμάθηση μιας νέας γλώσσας
- Η εκμάθηση μουσικών οργάνων: η μουσική είναι μια πολύπλοκη και πολυαισθητηριακή εμπειρία που έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει θετικά τη νευροπλαστικότητα. Συγκεκριμένα, βελτιώνει τη γνωστική λειτουργία και άλλες εκτελεστικές λειτουργίες, αυξάνοντας τη συνδεσιμότητα μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου και βοηθώντας στη δημιουργία νέων νευρωνικών δικτύων
- Η επέκταση του λεξιλογίου: ενεργοποιεί τις οπτικές και ακουστικές διαδικασίες, καθώς και την επεξεργασία μνήμης
- Τα ταξίδια και εξερεύνηση τοπίων: εκθέτει τον εγκέφαλό σε νέα ερεθίσματα και νέα περιβάλλοντα
- Η ενασχόληση με την τέχνη, τη δημιουργία και την παραγωγή περιεχομένου οποιουδήποτε είδους
- Το διάβασμα: αυξάνει και ενισχύει τη συνδεσιμότητα στον εγκέφαλο
- Τα παιχνίδια μνήμης ή παιχνίδια αντιστροφής συνηθισμένων δεξιοτήτων (π.χ. δοκιμή γραφής με το αντίθετο χέρι): Μπορεί να βελτιώσουν και να αποτρέψουν κάποια απώλεια μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία
- Η σωματική δραστηριότητα: έχει αποδειχτεί ότι έχει μια σειρά από οφέλη για τον εγκέφαλο. Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι η άσκηση προάγει τη νευρογένεση και βοηθάει στην πρόληψη της απώλειας νευρώνων σε βασικές περιοχές του ιππόκαμπου, ένα μέρος του εγκεφάλου που εμπλέκεται στη μνήμη και σε άλλες λειτουργίες. Έρευνες επιβεβαιώνουν, επίσης, ότι η άσκηση πριν μάθουμε μια νέα κινητική ικανότητα μπορεί να μας βοηθήσει να τη μάθουμε πιο γρήγορα.
- Η υγιεινή διατροφή: αυξάνει τη συναπτική προσαρμογή, προάγει την ανάπτυξη νευρώνων, βελτιώνει τη συνολική γνωστική λειτουργία και μειώνει τον κίνδυνο νευροεκφυλιστικής νόσου. Η μείωση των θερμίδων κατά 30% συσχετίστηκε με κατά μέσο όρο 20% βελτίωση στη λεκτική μνήμη μετά από 3 μήνες. Μερικά από αυτά τα γνωστικά και γενικά οφέλη για την υγεία του περιορισμού των θερμίδων στους ανθρώπους πιστεύεται ότι σχετίζονται με τη μείωση της φλεγμονής και της οξειδωτικής βλάβης.
- Ο σωστός ύπνος και η επαρκής ξεκούραση: κατά την ανάπαυση ή τον ύπνο γενικότερα, ο εγκέφαλος έχει τον χρόνο και τη δυνατότητα να ταξινομεί τις νεοαποκτηθείσες πληροφορίες και να τις εντάσσει ως λειτουργικό μέρος πλέον, μέσω της δημιουργίας των ανάλογων συνάψεων.
Σε αυτό το σημείο πρέπει να επισημάνουμε πως η ικανότητα του εγκεφάλου να διαμορφώνεται δεν είναι απεριόριστη. Υπάρχουν περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για σημαντικές λειτουργίες, όπως η βάδιση, η ομιλία κλπ. Πιθανή βλάβη σε λειτουργία αυτών των περιοχών πολλές φορές μπορεί μόνο μερικώς να αποκατασταθεί και όχι πλήρως. Για αυτόν τον λόγο, η ανάρρωση από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο πολλές φορές δε συνεπάγεται την πλήρη ανάκτηση των κινητικών, γνωστικών λειτουργιών ή/και ομιλητικών ικανοτήτων του ατόμου.
Επιπρόσθετα, η νευροπλαστικότητα δεν έχει πάντα θετικό αντίκτυπο στη ζωή μας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο εγκέφαλος μπορεί να επηρεαστεί από ψυχοδραστικές ουσίες ή παθολογικές καταστάσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε επιβλαβείς επιπτώσεις στον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά. Έτσι, όπως με την επανάληψη μπορεί να ενεργοποιηθεί μια θετική συμπεριφορά, αντίστοιχα μπορεί να ενεργοποιηθεί και μια αρνητική συμπεριφορά. Έχει παρατηρηθεί ότι τα αρνητικά ερεθίσματα παράγουν περισσότερη νευρική δραστηριότητα από τα αντίστοιχα θετικά και γίνονται αντιληπτά πιο εύκολα και πιο γρήγορα. Υπάρχουν επίσης ορισμένες ιατρικές καταστάσεις που μπορεί να περιορίσουν ή να εμποδίσουν την πλαστικότητα του εγκεφάλου. Μεταξύ αυτών είναι μια ποικιλία παιδιατρικών νευρολογικών διαταραχών, όπως η επιληψία, η εγκεφαλική παράλυση, η κονδυλώδης σκλήρυνση και το σύνδρομο εύθραυστου Χ.
Συμπερασματικά, η νευροπλαστικότητα είναι ένας όρος που αναφέρεται στην ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει και να προσαρμόζεται, ως αποτέλεσμα της εμπειρίας, και να επιτρέπει την προσαρμογή σε μεταβαλλόμενες απαιτήσεις και περιβάλλοντα. Εάν δεν υπήρχε η νευροπλαστικότητα, ο άνθρωπος δε θα είχε την δυνατότητα να αλλάξει οτιδήποτε επιθυμεί στον χαρακτήρα και τις συνήθειές του. Επομένως, όπως έλεγε και ο Ισπανός νευροεπιστήμονας, Santiago Ramón y Cajal: «Κάθε άνθρωπος, αν το επιθυμεί, μπορεί να γίνει ο γλύπτης του δικού του μυαλού».
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Νευροπλαστικότητα – Τι είναι και με ποιο τρόπο λειτουργεί;, healthaction.gr. Διαθέσιμο εδώ
- Νευροπλαστικότητα: Πώς θα αλλάξετε τον εγκέφαλό σας;, naturanrg.gr. Διαθέσιμο εδώ
- Neuroplasticity, ncbi.nlm.nih.gov. Διαθέσιμο εδώ
- Νευροπλαστικότητα: Τι είναι και πώς επηρεάζει τη ζωή μας;, psychology.gr. Διαθέσιμο εδώ
- Demarin V, Morovic S, Bene R, (2014), Neuroplasticity, Periodicum Biologorum, 116(2): 209–211
- Fuchs E, Flügge G, (2014), Adult Neuroplasticity: More Than 40 Years of Research, Neural Plasticity, 1-10
- Hötting K, Röder B, (2013), Beneficial effects of physical exercise on neuroplasticity and cognition, Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 37: 2243–57
- Shaffer J, (2016), Neuroplasticity and Clinical Practice: Building Brain Power for Health, Frontiers in Psychology, 7(1118): 1-12
- Voss P, Thomas ME, Cisneros-Franco JM, De Villers-Sidani E, (2017), Dynamic Brains and the Changing Rules of Neuroplasticity: Implications for Learning and Recovery, Frontiers in Psychology, 8(1657): 1-11
