Nervová spojení v mozku způsobují složité chování. Neurony jsou malé výpočetní stroje, které mohou ovlivňovat pouze sítě.
Kontrola nejjednodušších prvků chování (například reflexů) nevyžaduje velké množství neuronů, ale i reflexy jsou často doprovázeny vědomím člověka o spuštění reflexu. Vědomé vnímání smyslových podnětů (a všech vyšších funkcí nervového systému) závisí na obrovském množství spojení mezi neurony.
Neurální spojení z nás dělají to, kým jsme. Jejich kvalita ovlivňuje fungování vnitřních orgánů, intelektuální schopnosti a emoční stabilitu.
Elektroinstalace
Nervová spojení mozku - kabeláž nervového systému. Práce nervového systému je založena na schopnosti neuronu vnímat, zpracovávat a přenášet informace do jiných buněk.
Informace se přenášejí prostřednictvím nervového impulsu. Chování člověka a fungování jeho těla je zcelazávisí na přenosu a příjmu impulsů neurony prostřednictvím procesů.
Neuron má dva typy procesů: axon a dendrit. Axon neuronu je vždy jeden, právě podél něj neuron předává impulsy dalším buňkám. Dostává impuls přes dendrity, kterých může být několik.
Mnoho (někdy i desítky tisíc) axonů jiných neuronů je „napojeno“na dendrity. Kontakt dendritů a axonů přes synapsi.
Neurony a synapse
Mezera mezi dendritem a axonem je synapse. Protože axon je „zdroj“impulsu, dendrit je „přijímač“a synaptická štěrbina je místem interakce: neuron, ze kterého axon pochází, se nazývá presynaptický; neuron, ze kterého dendrit pochází, je postsynaptický.
Synapse se mohou tvořit mezi axonem a tělem neuronu a mezi dvěma axony nebo dvěma dendrity. Mnoho synaptických spojení je tvořeno dendritickou páteří a axonem. Hřbety jsou velmi plastické, mají mnoho tvarů, mohou rychle mizet a formovat se. Jsou citlivé na chemické a fyzikální vlivy (zranění, infekční onemocnění).
V synapsích se informace přenášejí nejčastěji prostřednictvím mediátorů (chemických látek). Molekuly mediátoru se uvolňují na presynaptické buňce, procházejí synaptickou štěrbinou a vážou se na membránové receptory postsynaptické buňky. Mediátoři mohou přenášet excitační nebo inhibiční (inhibiční) signál.
Nervová spojení mozku jsou propojením neuronůsynaptická spojení. Synapse jsou funkční a strukturní jednotkou nervového systému. Počet synaptických spojení je klíčovým ukazatelem funkce mozku.
Receptory
Receptory si pamatují pokaždé, když mluví o drogové nebo alkoholové závislosti. Proč by se měl člověk řídit zásadou umírněnosti?
Receptor na postsynaptické membráně je protein naladěný na molekuly mediátoru. Když člověk uměle (například drogami) stimuluje uvolňování mediátorů do synaptické štěrbiny, synapse se snaží obnovit rovnováhu: snižuje počet receptorů nebo jejich citlivost. Kvůli tomu přestávají mít přirozené koncentrace neurotransmiterů v synapsi vliv na nervové struktury.
Například lidé, kteří kouří nikotin, mění citlivost receptorů na acetylcholin, dochází k desenzibilizaci (snížení citlivosti) receptorů. Pro receptory se sníženou citlivostí je přirozená hladina acetylcholinu nedostatečná. Protože acetylcholin se podílí na mnoha procesech, včetně procesů spojených s koncentrací a pohodlím, kuřák nemůže získat blahodárné účinky nervového systému bez nikotinu.
Citlivost receptorů se však postupně obnovuje. Ačkoli to může trvat dlouho, synapse se vrátí do normálu a dotyčný již nepotřebuje stimulanty třetích stran.
Vývoj neuronových sítí
Dlouhodobé změny nervůsouvislosti se vyskytují u různých onemocnění (duševních a neurologických - schizofrenie, autismus, epilepsie, Huntingtonova, Alzheimerova a Parkinsonova choroba). Synaptická spojení a vnitřní vlastnosti neuronů se mění, což vede k narušení nervového systému.
Činnost neuronů je zodpovědná za rozvoj synaptických spojení. „Použij nebo ztratíš“je principem neuronových sítí mozku. Čím častěji neurony „působí“, tím více spojení mezi nimi, tím méně často, tím méně spojení. Když neuron ztratí všechna svá spojení, zemře.
Někteří autoři vyjadřují jiné myšlenky, které jsou zodpovědné za regulaci rozvoje neuronových sítí. M. Butz spojuje tvorbu nových synapsí s mozkovou tendencí udržovat "obvyklou" úroveň aktivity.
Když průměrná úroveň aktivity neuronů klesne (například v důsledku zranění), neurony budují nové kontakty, s počtem synapsí se aktivita neuronů zvyšuje. Platí to i obráceně: jakmile úroveň aktivity překročí obvyklou úroveň, počet synaptických spojení se sníží. Podobné formy homeostázy se často vyskytují v přírodě, například při regulaci tělesné teploty a hladiny cukru v krvi.
M. Boots M. Butz poznamenal:
…tvorba nových synapsí je způsobena touhou neuronů udržovat danou úroveň elektrické aktivity…
Henry Markram, který se podílí na projektu vytvoření neurální simulace mozku, zdůrazňuje vyhlídky na rozvoj odvětví, které bude studovat narušení, opravy a vývoj neurálníchspojení. Výzkumný tým již digitalizoval 31 000 krysích neuronů. Nervová spojení mozku krysy jsou prezentována ve videu níže.
Neuroplasticita
Vývoj nervových spojení v mozku je spojen s vytvářením nových synapsí a modifikací těch stávajících. Možnost modifikací je dána synaptickou plasticitou – změnou „síly“synapse v reakci na aktivaci receptorů na postsynaptické buňce.
Člověk si dokáže zapamatovat informace a učit se díky plasticitě mozku. Porušení nervových spojení mozku v důsledku traumatických poranění mozku a neurodegenerativních onemocnění v důsledku neuroplasticity se nestává fatální.
Neuroplasticita je řízena potřebou změny v reakci na nové životní podmínky, ale může jak vyřešit problémy člověka, tak je vytvořit. Změna síly synapse, například při kouření, je také odrazem plasticity mozku. Drog a obsedantně-kompulzivní poruchy je tak těžké se zbavit právě kvůli maladaptivní změně synapsí v neuronových sítích.
Neuroplasticita je výrazně ovlivněna neurotrofickými faktory. N. V. Gulyaeva zdůrazňuje, že na pozadí poklesu hladiny neurotrofinů dochází k různým poruchám nervových spojení. Normalizace hladiny neurotrofinů vede k obnově nervových spojení v mozku.
Všechny účinné léky používané k léčbě onemocnění mozku, bez ohledu na jejich strukturu, pokud jsou účinné, jsou tak či onakmechanismus normalizuje lokální hladiny neurotrofických faktorů.
Optimalizace hladin neurotrofinu zatím nelze dosáhnout přímým dodáním do mozku. Ale člověk může nepřímo ovlivnit hladiny neurotrofinů prostřednictvím fyzické a kognitivní zátěže.
Fyzická aktivita
Recenze studií ukazují, že cvičení zlepšuje náladu a poznávací schopnosti. Důkazy naznačují, že tyto účinky jsou způsobeny změněnými hladinami neurotrofického faktoru (BDNF) a zlepšeným kardiovaskulárním zdravím.
Vysoké hladiny BDNF byly spojeny s lepšími měřeními prostorových schopností, epizodické a verbální paměti. Nízké hladiny BDNF, zejména u starších osob, byly v korelaci s hipokampální atrofií a poruchou paměti, což může souviset s kognitivními problémy spojenými s Alzheimerovou chorobou.
Při studiu možností léčby a prevence Alzheimerovy choroby vědci často hovoří o nepostradatelnosti cvičení pro lidi. Studie tedy ukazují, že pravidelná chůze ovlivňuje velikost hipokampu a zlepšuje paměť.
Fyzická aktivita zvyšuje rychlost neurogeneze. Objevení se nových neuronů je důležitou podmínkou pro přeučení (získání nové zkušenosti a vymazání té staré).
Kognitivní zátěž
Nervová spojení v mozku se rozvíjejí, když je člověk v prostředí obohaceném o podněty. Nové zkušenosti jsou klíčem ke zvýšení neuronových spojení.
Nová zkušenost- jde o konflikt, kdy se problém neřeší prostředky, které mozek již má. Proto si musí vytvářet nová spojení, nové vzorce chování, což je spojeno s nárůstem hustoty trnů, počtu dendritů a synapsí.
Učení se novým dovednostem vede k vytváření nových trnů a destabilizaci starých spojení mezi trny a axony. Člověk si vytvoří nové návyky a ty staré zmizí. Některé studie spojují kognitivní poruchy (ADHD, autismus, mentální retardace) s abnormalitami páteře.
Hřbety jsou velmi flexibilní. Počet, tvar a velikost páteře souvisí s motivací, učením a pamětí.
Čas potřebný ke změně jejich tvaru a velikosti se doslova měří v hodinách. Ale také to znamená, že nová spojení mohou zmizet stejně rychle. Proto je nejlepší upřednostnit krátké, ale časté kognitivní zátěže před dlouhými a málo častými.
Životní styl
Strava může zlepšit kognitivní schopnosti a chránit neurální spojení mozku před poškozením, pomoci při jejich zotavení z nemoci a působit proti účinkům stárnutí. Zdá se, že zdraví mozku je pozitivně ovlivněno:
- omega-3 (ryby, lněná semínka, kiwi, ořechy);
- kurkumin (kari);
- flavonoidy (kakao, zelený čaj, citrusové plody, hořká čokoláda);
- vitamíny B;
- vitamín E (avokádo, ořechy, arašídy, špenát, pšeničná mouka);
- cholin (kuřecí, telecí, vejcežloutky).
Většina uvedených produktů nepřímo ovlivňuje neurotrofiny. Pozitivní vliv stravy je umocněn přítomností pohybu. Mírná kalorická restrikce navíc stimuluje expresi neurotrofinů.
Pro obnovu a rozvoj nervových spojení je užitečné vyloučit nasycené tuky a rafinované cukry. Potraviny s přidanými cukry snižují hladinu neurotrofinů, což negativně ovlivňuje neuroplasticitu. A vysoký obsah nasycených tuků v potravinách dokonce zpomaluje zotavení mozku po traumatických poraněních mozku.
Mezi negativní faktory ovlivňující nervová spojení patří kouření a stres. Kouření a dlouhodobý stres byly v poslední době spojovány s neurodegenerativními změnami. I když krátkodobý stres může být katalyzátorem neuroplasticity.
Fungování nervových spojení závisí také na spánku. Možná dokonce více než všechny ostatní uvedené faktory. Protože samotný spánek je cenou, kterou platíme za plasticitu mozku. Ch. Cirelli
CV
Jak zlepšit nervová spojení v mozku? Pozitivní dopad:
- cvičení;
- úkoly a potíže;
- dobrý spánek;
- vyvážená strava.
Negativní dopad:
- tučné jídlo a cukr;
- kouření;
- dlouhotrvající stres.
Mozek je extrémněplast, ale je velmi těžké z něj něco "vytesat". Nerad plýtvá energií na zbytečnosti. Nejrychlejší rozvoj nových spojení nastává v situaci konfliktu, kdy člověk není schopen vyřešit problém známými metodami.
