Нейропластичность мозга

Кафедра нервных болезней Военно-медицинской академии, Санкт-Петербург

Кафедра нервных болезней Военно-медицинской академии им. Кирова, Санкт-Петербург

Современная концепция нейропластичности (теоретические аспекты и практическая значимость)

Журнал:

Журнал неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2013;113(10): 102‑108

Живолупов C. , Самарцев И. , Сыроежкин Ф. Современная концепция нейропластичности (теоретические аспекты и практическая значимость). Журнал неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2013;113(10):102‑108. Zhivolupov CA, Samartsev IN, Syroezhkin FA. Contemporary conception of neuroplasticity (theoretical aspects and practical significance). Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S. Korsakova. 2013;113(10):102‑108. (In Russ.

Головной мозг человека – венец развития человеческой природы, позволяющий нам развиваться и преобразовывать собственную жизнь в соответствии с поставленными целями. Большинству функций организма отвечающих за нашу жизнедеятельность мы обязаны именно работе центральной нервной системы. Головной мозг человека невероятно сложный орган, который приводит к слаженной работе практически все системы в организме. не говоря уже о высшей нервной деятельности отвечающей за когнитивные навыки  и мыслительные процессы. К сожалению, быстрый темп и далеко не самый здоровый образ жизни медленно подтачивают организм, истощая его резервы и компенсаторные механизмы. На сегодня в мире стоит острая проблема связанная не только с высокой заболеваемостью, но и инвалидизацией и даже смертностью от сердечнососудистых заболеваний. Среди таких заболеваний на первых местах находится органическое поражение головного мозга ишемического и геморрагического характера. Важно заметить, что несмотря на значительный перевес в структуре заболеваемости людей входящих в старшую возрастную группу, а именно от 45 лет и старше, органическое поражение головного мозга может произойти и у детей.

Нейропластичность

2014Нейропластичность – это одна из функций нервной системы постепенно восстанавливать свои функции за счет количественных, а также качественных нейрональных перестроек, а также изменения нейрональных связей и глиальных элементов. Головной мозг способен удивительным образом адаптировать как к внешним, так и к внутренним изменениям. Ученые отмечают, что головной мозг человека обладает огромными адаптационными способностями. Именно эта функция и получила название «нейропластичность». Стоит отметить, что нейропластичность головного мозга реализуется на уровне клеток, где формируются новые синапсы и дендриты. В связи с изучением этой функции головного мозга ученые сделали революционное открытие, доказывающее, что образование новых нейронов может происходить в гиппокампе и после завершения формирования головного мозга, даже в пожилом возрасте. Нейропластичность головного мозга – сложная функция, на эффективность которой влияет множество факторов. Среди таких факторов ученые особенно отмечают:

влияние окружающей среды;
стрессы;
наследственные факторы;
гормоны;
влияние лекарственных препаратов;
влияние окружающей среды;
возраст;
соматические заболевания;
психотравмирующие ситуации;

Стоит отметить, что у пациентов, страдающих, например, от депрессии, нейропластичность головного мозга также будет нарушена. Это было доказано научными исследованиями. При этом поврежденными могут быть самые разные отделы головного мозга, отвечающего за эмоции и настроение:

миндалевидное тело, являющееся центром эмоциональной памяти;
гиппокамп;
префронтальная кора, участвующая в регуляции эмоции. Причиной развития депрессивных состояний, по мнению экспертов, является как раз снижение пластичности головного мозга. При этом врачи отмечают, что при депрессии нейропластичность обладает одним интересным свойством – обратимостью.

Клинический институт мозга

Программы

Другие статьи по теме

*Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остается исключительной прерогативой вашего лечащего врача! Клинический Институт Мозга не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте neuro-ural.

Согласно данным современной нейрофизиологии в нашей голове существует более 100 миллиардов нейронных клеток, что, кстати, практически равняется числу обнаруженных звёзд в нашей галактике!

При этом каждая из этих клеток способна дать порядка 200 тысяч ответвлений. В итоге, в нашей голове хранится невообразимо огромный ресурс, позволяющий потенциально хранить данные, которые человек мог бы получить за 3 миллиона лет!

Мысли и эмоции в форме электрических сигналов курсируют между нейронами и передаются посредством синапсов, которые представляют собой точки связи между нейронными клетками.

Среднестатистический нейрон включает в себя до 10 000 синапсов, т. контактов с прилегающими нейронами. В синапсе имеется специальная щель (синаптическая щель), через которую должен пройти импульс.

Наш мозг учится с самого момента рождения и до последних мгновений в сознании. И в ходе обучения мозг постоянно меняется, так как получаемая информация прокладывает всё новые и новые пути для передачи мысленных электрических потоков. Каждый электрический импульс обязан преодолеть синаптическую щель для формирования новых связей между мозговыми клетками.

Этот путь ему труднее всего даётся в первый раз, но в процессе обучения, когда множество сигналов проходит через синапс, связи упрочняются, растёт количество синапсов и, следовательно, соединений между нейронными клетками. Подобным образом конструируются целые нейронные сети, в которых и закрепляются новые данные: наши модели поведения, знания, убеждения, опыт.

Эта функция мозга, заключающаяся в образовании новых нейронных сетей и разрушении старых, называется нейропластичностью. Причём именно плотность нейросетей, а не объем или масса мозга, имеют решающее значение в формировании интеллекта у всех живых существ, включая и человека.

Нейропластичность — это одно из самых выдающихся открытий современности. Раньше бытовало мнение, что новые клетки взрослого мозга отмирают и не восстанавливаются.

Однако в 1998 году команда американских исследователей сумела найти доказательства, что нейрогенез не заканчивается в пубертатном периоде, а продолжается в течение всей жизни человека, поэтому у взрослых людей всегда могут появляться нервные клетки.

Уменьшение умственной активности с возрастом связано деградацией клеточных отростков (дендритов), по которым двигаются импульсы от клетки к клетке. Если клетка перестаёт их стимулировать, они закономерно разрушаются, уменьшая способность к проводимости.

В любом случае, нейронные сети могут меняться в течение всего жизненного пути человека, и наш мозг обладает безграничным ресурсом нейропластичности до самых последних дней.

Что такое поражение мозга?

Органическое поражение головного мозга – в первую очередь симптом какого-либо заболевания, проявляющийся нарушением или утратой ряда функций в результате патогенного воздействия какого-либо фактора на ткани головного мозга. Этиология поражения головного мозга может быть самой разнообразной и об этом речь пойдёт более подробно ниже в статье. Органическое поражение означает, что клетки головного мозга – нейроны подвергаются разнообразным воздействиям, которые приводят к формированию дистрофических процессов внутри нейронов и нарушают их функциональную активность. В самых серьёзных  случаях нейроны попросту подвергаются сначала некробиозу, а затем и некрозу, т. гибнут. Гибель большого количества нейронов локализованных в едином анатомическом пространстве приводит к выпадению той или иной функции  в организме пострадавшего человека, а выявление нарушенной функции даёт специалистам понять в каком именно участке головного мозга произошла катастрофа – это называется топической диагностикой. Симптомы органического поражения мозга у детей проявляются иначе, чем у взрослых, так как полноценная деятельность высшей нервной системы еще не сформирована. У детей может наблюдаться задержка в умственном, психическом и физическом развитии, нестабильное настроение и отклонения в поведении.

Патогенетические механизмы повреждения нейронов

К органическому повреждению головного мозга может привести целый ряд механизмов различной природы. Данное патологическое состояние могут спровоцировать как внешние, так и внутренние факторы и это необходимо учитывать, так как лечебные мероприятия в зависимости от патогенетического типа развития повреждения нейронов головного мозга будут кардинально отличаться.

Нарушение энергетического обеспечения

Самый распространённый патогенетический вариант поражения головного мозга связанный с дисбалансом между потребностью нейронов в энергии и её поступлением внутрь клетки. Энергетический дефицит может развиться из-за недостаточности:

• Питательных веществ в организме пострадавшего, например в результате гипогликемии, когда в крови находится недостаточное количество глюкозы;
• Кислорода, что вызывает такое состояние, как гипоксия. Гипоксия мозга вызывает повреждение нервной ткани и часто встречается при остром нарушении мозгового кровообращения по ишемическому или геморрагическому типу. У детей гипоксия мозга может развиться в антенотальном периоде и во время родов, что приводит к аноксическому повреждению головного мозга у ребёнка.
• При повышении или наоборот чрезмерном снижении концентрации ионов калия, кальция, натрия и хлора могут давать сбои в работе трансмембранные белки, что также влечёт за собой энергодефицит внутри клетки.

Стоит отметить, что энергетический дефицит приводит к быстро прогрессирующему повреждению тканей головного мозга и уже через 5-7 минут в условиях отсутствия достаточной оксигенации нейроны начинают испытывать острую гипоксию и умирать. Поражение сосудов головного мозга имеет следующие симптомы:

• Пациент отмечает ухудшение памяти;
• Происходит снижение зрения и слуха;
• Синтетическая деятельность мозга замедляется;
• При проведении ангиографии сосудов головного мозга можно выявить множественные стенозы церебральных сосудов;
• На МРТ головного мозга имеются дистрофические нарушения и уменьщение объёма коры больших полушарий.

Все вышеперечисленные симптомы являются признаками системного атеросклероза, от которого страдает большинство людей пожилого возраста. Атеросклероз приводит к формированию дисциркуляторной энцефалопатии.

Травматические повреждения

Травмы всегда связаны с механическим повреждением головного мозга и последующим развитием отёка, что приводит к возрастанию внутричерепного давления. Так как головной мозг находится в черепной коробке и буквально плавает в ликворе – внутримозговой жидкости, то последствия от ударов и ушибов приобретают серьёзный характер. Несмотря на то. Что ликвор выполняет защитную и амортизирующую роль, при развитии ушиба головного мозга происходит нарастание внутричерепного давления, так как физически жидкость не сжимаема. Клетки головного мозга подвергаются воздействию чрезмерного давления и начинают гибнуть. Ткани головного мозга занимают до 96% объёма черепной полости, что делает данный орган весьма чувствительным к перепадам внутричерепного давления.

Очень важно отметить, что довольно часто травмы сопровождаются внутренним кровоизлиянием, что может повлечь за собой формирование обширной гематомы и смещение головного мозга. Дислокация мозга приводит к вклиниванию его подкорковых структур в большое затылочное отверстие, что неминуемо приводит к гибели нейронов находящихся в ядрах сосудодвигательного и дыхательного центра, без которых жизнедеятельность пострадавшего невозможна.

Инфекционные

Повреждение мозга возможно спровоцировать не только физическими факторами. Но и биологическими. Такие состояния, как менингит, энцефалит, вентрикулит – могут значительно нарушить функциональную активность мозга.

• Менингит – воспаление оболочек головного мозга. Этиологические факторы могут быть самыми разнообразными, так головной мозг может поражаться при многих бактериальных и вирусных заболеваниях. Воспаление оболочек головного мозга может происходить как первично – при прямом инфицировании через раневые ворота. Так и вторично – в результате иммунодефицитного состояния.
• Энцефалит – воспаление непосредственно мозговой ткани. Энцефалит ещё более тяжёлое инфекционное заболевание, чем менингит. В результате энцефалита может происходить гнойное расплавление и разжижение участков головного мозга, что приводит к формированию стойких нарушений в работе различных органов пострадавшего. При энцефалите очень часто повреждения мозга приводят к инвалидизации или даже летальному исходу.
• Вентрикулит – воспаление покровных тканей выстилающих желудочки головного мозга. Данное заболевание встречается у новорожденных, грудных детей и приводит к повышению внутричерепного давления и развитию гидроцефалии за счёт недостаточной дренажной функции ликвора.

Головной мозг может поражаться, как специфическими, так и неспецифическими инфекционными агентами, это важно учитывать при назначении лечения, так как схемы антибактериальной терапии будут различаться.

Врождённая патология

Аномалии развития головного мозга могут сформироваться на самых ранних этапах развития ребёнка. Первый триместр беременности для женщины и плода является самым  опасным, так как организм беременной вместе с плодом незащищены от воздействия внешних факторов, а в момент закладывания и формирования органов могут сформироваться самые опасные аномалии и грубые патологии развития, например микро или анцефалия.

Токсическое повреждение

Не самый частый вариант поражения головного мозга, но тем не менее имеющий место быть. Повреждение головного мозга происходит, если химическое вещество обладает нейротоксическими свойствами и способно проникать через гематоэнцефалический барьер. Нейротоксический агенты приводит к органическим повреждениям в различных частях нервной клетки, чаще всего нейроны страдают от нарушения трансмембранной передачи питательных веществ и нарушении в синтезе нейромедиаторов. Токсические повреждения различной степени тяжести могут привести как к стойкой энцефалопатии, так и к полному выпадению некоторых функций пострадавшего от интоксикации человека. Наиболее часто грубое органическое поражение головного мозга вызывают  такие вещества, как: мышьяк и продукты азотистого обмена, при чрезмерном накоплении последних в плазме крови.

Онкологические заболевания

Поражение головного мозга при онкологии может быть первичным. Когда опухоль развивается непосредственно из тканей головного мозга или же вторичным – при метастатическом занесении в головной мозг атипичных опухолевых клеток.

Виды поражений головного мозга

Поражение головного мозга может быть как очаговым, так и диссеминированным. Давайте разберёмся, что такое очаговое поражение головного мозга. Это состояние, при котором имеется чётко отграниченный единичный очаг с некротизированными тканями, т. это локальное поражение мозга. Такой вид повреждения часто формируется при остром нарушении мозгового кровообращения.

Диссеминированное или мультифокальное поражение головного мозга – вид повреждения, при котором обнаруживаются множественные разрозненные очаги повреждения тканей головного мозга. Мультифокальная форма встречается при инфекционных заболеваниях головного мозга, например при занесении инфекционного агента гематогенным путём в мозговое вещество или при онкологическом поражении.

Лечебная тактика

Лечение органических повреждений головного мозга может быть самым разнообразным и зависит от патогенетического механизма развития повреждения и непосредственной причины.

Лечение органического поражения головного мозга может быть хирургическим и консервативным. Например, развитие высокого внутричерепного давления, которое представляет угрозу жизнедеятельности можно лечить и хирургическим, и консервативным путём. Хирургическое лечение – наложение трепанационного отверстия для декомпрессии головного мозга применимо при формировании выраженной гематомы при травме или геморрагическом инсульте, а консервативная терапия возможна при умеренном увеличении внутричерепного давления без дислокации головного мозга. Для консервативной терапии применяют мочегонные препараты вызывающие форсированный диурез, позволяющие быстро ликвидировать отёки.

Лечение атеросклероза церебральных артерий также может быть как хирургическим, так и консервативным. Хирургическое – проведение ангиографии с установкой стентов расширяющих просвет артерий. Консервативное – антитромботическая терапия и коррекция дислепидемии.

Упражнения для мозга

Таким образом, для поддержания своей деятельности, мозг нуждается в упражнениях. Одни и те же ежедневные действия образуют наши привычки, т. шаблонное поведение, при этом укрепляются одни и те же нейронные сети.

Это позволяет нам затрачивать меньше внимания на действия, но при этом страдает гибкость нашего мышления. Поэтому имеет смысл ежедневно менять рутинные действия на непривычные, которые активируют несколько органов чувств.

Например, можно заниматься повседневной рутиной, но стараться выполнять её необычным способом, пытаясь уходить от автоматического следования шаблонному маршруту поведения.

Все вышеупомянутое приводит нас к пониманию того, что для успешного достижения наших целей необходимо кардинальное изменение характера работы мозга — преодоление заложенной в нас привычной генетической программы, влияния нашего окружения и прежнего воспитания со всеми различными убеждениями, которые могут мешать нашей самореализации.

Взращивая и удерживая нужные мысли в своем воображении, вы можете перенастроить своё мышление, так как мозг начнёт прокладывать новые нейронные пути. Образующиеся нейронные системы нашего мозга могут создавать совершенно новые сети, подходящие для решения новых, интересных и притягательных задач.

Для обучения мозга новому ходу мышления нет необходимости разом избавляться от старых привычек, причём это практически невозможно.

Нужно постоянно удерживать в сознании и, соответственно, подкреплять подсознание свежими позитивными убеждениями, нужными привычками и полезными качествами, которые позволят вам формировать решения, приводящие к желаемым целям.

Краткий экскурс в анатомию центральной нервной системы

Головной мозг человека сложно устроенный орган, отвечающий за работу всего организма. В строении мозга прослеживается чёткая иерархичность, что позволяет эффективно работать всему организму. В составе центральной нервной системы можно выделить несколько основных частей:

• Кора больших полушарий – отвечает за высшую нервную деятельность, т.е. мыслительные процессы, речь, память, письмо, слух и многие другие функции.
• Подкорковые структуры, формирующие средний мозг. Средний мозг отвечает за первичные рефлекторные звенья и формирование безусловных рефлексов.
• Мост – связующее звену между всеми отделами центральной нервной системы и корой больших полушарий.
• Мозжечок. Находится в нижней затылочной части головы и отвечает за координации человека в пространстве.
• Продолговатый мозг – связывает головной мозг со спинным и является его продолжением. В продолговатом мозге находятся жизненно важные центры: сосудодвигательный и дыхательный.

Нейробика

Отличным вариантом для поддержания мозга в режиме высокой функциональности является нейробика. Суть нейробики — это сознательные упражнения, которые задействуют все 5 чувств человека в разных вариациях и способствуют развитию нейросетей нашего мозга. Что включает в себя нейробика?

Например, можно проснуться утром и, не открывая глаз, попробовать одеться на ощупь или помыться с закрытыми глазами. Используя зубную щётку, можно почистить зубы другой рукой, равно как и принимать пищу, держа прибор непривычным образом.

В рамках нейробики можно искать новые маршруты для прогулок и по пути на работу, а также совершать покупки в разных новых местах. В общем, можно найти множество идей для занятия нейробикой, где главная особенность — постоянное вовлечение органов чувств для действий в новых ситуациях и изменения шаблонных схем.

Позвольте своей голове решать рутинные задачи непривычным для себя образом, и вы увидите, как ваш мозг обзаведётся повышенной работоспособностью, а старая матрица вашего мышления уступит место новой, которая и приведёт вас к желаемым переменам.