Vad är neuroplasticitet?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Dr. Lara Boyd försäkrar oss att efter hennes föreläsning kommer våra hjärnor aldrig att bli desamma. I ett vetenskapligt TEDx-föredrag berättar hon om hur vi förändrar våra hjärnor med varje färdighet, förklarar hur och när en persons hjärnor är unika, varför vissa människor tycker att det är lättare än andra och hur vi gör våra hjärnor som du vill ha dem.

Kunskapen om hjärnan går framåt i en spännande takt idag, och sjukgymnasten och neurovetaren Lara Boyd står i spetsen för denna upptäckt. Sedan 2006 har hon arbetat vid University of British Columbia, där hon är involverad i forskning inom neurovetenskap och motorisk inlärning. Sedan dess har hon startat Brain Behavior Lab, rekryterat och utbildat över 40 doktorander, publicerat över 80 artiklar och fått över 5 miljoner dollar i finansiering.

Lara Boyds skrifter leder till utvecklingen av nya, mer effektiva behandlingar för personer med hjärnskador, och får även en bredare tillämpning. Till exempel förklarar de varför vissa barn trivs i traditionell utbildning och andra inte gör det, hur beteende är huvudmotorn för förändringar i hjärnan och varför det inte finns några neuroplastiska piller.

Lara Boyd: Den här videon kommer att förändra din hjärna (transkription nedan):

Så hur lär vi oss? Och varför är det lättare för vissa att studera än andra? Som jag sa, jag är Dr Lara Boyd som gör hjärnforskning här vid University of British Columbia, och dessa frågor förföljer mig.

Studiet av hjärnaktivitet öppnar möjligheter både för att förstå människans fysiologi och för att förstå frågan: vad gör oss till de vi är?

Det här är en fantastisk tid för hjärnforskare och jag slår vad om att jag har det mest intressanta jobbet någonsin. Sättet vi tänker på hjärnan förändras i en svindlande takt. Många av dem visade sig vara felaktiga eller ofullständiga. Vissa missuppfattningar är mer uppenbara, till exempel trodde vi att hjärnan bara kan förändras i barndomen, och nu visade det sig att detta är rent nonsens.

Det är också fel att tro att en person vanligtvis bara använder vissa delar av hjärnan, och när han inte är upptagen med någonting är även hans hjärna inaktiv. Detta är inte heller sant alls. Det visar sig att även när vi vilar och inte tänker på någonting så är hjärnan mycket aktiv. Teknologier som MRI har gjort det möjligt för oss att göra dessa och många andra viktiga upptäckter. Den kanske mest spännande, intressanta och revolutionerande upptäckten var att varje gång du skaffar dig ny kunskap eller färdighet förändrar du din hjärna. Detta kallas neuroplasticitet.

För ett par år sedan trodde man att hjärnan efter puberteten bara kan förändras till det sämre, celler dör med åldern eller av skador till exempel av en stroke. Forskning har dock avslöjat ett häpnadsväckande antal exempel på hjärnomvandling hos vuxna. Sedan visade det sig att vårt beteende påverkar förändringarna i hjärnan. Och dessa förändringar beror inte på ålder. Goda nyheter. Faktum är att de inträffar under hela livet och, mycket viktigt, bidrar omorganiseringsprocesser till hjärnans återhämtning efter skada.

Neuroplasticitet är nyckeln till all förändring. Vad det är? För att konsolidera den mottagna informationen ändras hjärnan i tre riktningar:

1. Kemisk. Faktum är att hjärnans arbete är överföringen av kemiska signaler mellan dess celler, kallade neuroner, som utlöser en rad reaktioner. Och för att kunskapen som vunnits ska bevaras ökar hjärnan antalet eller koncentrationen av kemiska signaler som neuroner utbyter. Eftersom dessa förändringar sker snabbt bidrar de till korttidsminne eller korttidsförbättring av motorisk funktion.

2. Det andra sättet att förändra hjärnan för att förstärka inlärningen är strukturellt. Det vill säga, medan man lär sig förändrar hjärnan kopplingen mellan neuroner, hjärnans fysiska struktur förändras, vilket naturligtvis tar längre tid. Dessa förändringar är förknippade med långtidsminne och långsiktig förbättring av motoriken.

Dessa processer är sammankopplade. Låt mig ge dig ett exempel. Vi har alla lärt oss en ny motorisk färdighet någon gång, som att spela piano eller jonglera. Och under ett försök gavs det dig bättre och bättre, och du tänkte: Jag gjorde det. Och nästa gång, kanske nästa dag, gick alla prestationer förlorade. Varför är det så? Under en kort tid ökade hjärnan intensiteten i utbytet av kemiska signaler, men av någon anledning orsakade dessa förändringar inte de strukturella förändringar som var nödvändiga för långtidsminnet. Kom ihåg att att spara minnen i långtidsminnet inte är en tillfällig process. Det kortsiktiga resultatet lär inte ännu. Fysiska förändringar förstärker långtidsminnen. Och kemiska förändringar är kortlivade.

Strukturella förändringar kan också leda till skapandet av nätverk som kopplar samman olika delar av hjärnan för att förstärka inlärningen. Vissa områden i hjärnan som är ansvariga för specifikt beteende kan växa eller ändra struktur. Några exempel. Människor som läser punktskrift har ett förstorat sensoriskt område i hjärnan, vilket är ansvarigt för fingrarnas känslighet. Om du är högerhänt har du ett större område av hjärnan som ansvarar för din dominerande hand än den till höger. Forskning har visat att taxichaufförer som fyller i en karta över London för att få en licens har förstorade hjärnregioner förknippade med rumsliga eller kartografiska minnen.

3. Och det sista sättet att ändra hjärnan för att fixa information är funktionellt.

Det använda området i hjärnan blir känsligt och lättare att använda igen. Och med uppkomsten av områden med ökad excitabilitet i hjärnan reglerar den redan hur och när de ska aktiveras.

Under inlärningsprocessen ser vi hur hela block i hjärnan aktiveras och förändras. Således stödjer kemiska, strukturella och funktionella förändringar neuroplasticitet. Och de händer i hela hjärnan. De kan förekomma separat, men oftast är de relaterade till varandra. Tillsammans förstärker de läranderesultatet, och detta händer hela tiden.

Så jag berättade hur otroligt neuroplastiska våra hjärnor är. Varför är det så svårt att lära sig något? Varför klarar sig inte barn alltid bra i skolan? Varför blir vi mer glömska när vi blir äldre? Och varför kan vi inte återhämta oss helt från hjärnskador? Vilka processer hjälper eller hindrar neuroplasticitet? Detta är vad jag studerar. Särskilt forskar jag om hur det relaterar till återhämtning av stroke.

På senare tid har stroke flyttats från tredje till fjärde plats på listan över vanligaste dödsorsaker i USA. Bra nyheter, va? Bara i själva verket har antalet drabbade av stroke inte minskat. Det är bara det att vi har blivit bättre på att upprätthålla livet efter en svår stroke. Det visade sig vara svårt att hjälpa hjärnan att återhämta sig från en stroke och om jag ska vara ärlig har vi inte kunnat utveckla ett effektivt sätt att rehabilitera. En sak är säker: stroke är den vanligaste orsaken till funktionshinder hos vuxna runt om i världen.

Allt fler unga drabbas av stroke, vilket gör att de lever längre med funktionsnedsättningar. Och vår forskning visar att livskvaliteten för kanadensare med stroke har minskat. Därför är det klart att du måste göra bättre ifrån dig för att hjälpa människor att återhämta sig från en stroke. Det här är ett allvarligt socialt problem och vi kan inte lösa det.

Vad kan göras? En sak är klar: den främsta drivkraften bakom neuroplastisk förändring är ditt beteende. Problemet är att det krävs mycket träning, din aktivitet, för att skaffa nya motoriska färdigheter eller att bygga om gamla. Och att få tillräckligt med aktiv träning är utmanande och dyrt. Så min forskningsmetod är att utveckla terapier som förbereder hjärnan för lärande. Dessa inkluderar hjärnstimulering, träning och robotik.

Forskning har gjort det klart för mig att ett stort hinder för att utveckla terapier som påskyndar återhämtning från stroke är mångfalden av modeller för neuroplasticitet hos människor. Och denna mångfald gör mig galen som forskare, vilket gör det extremt svårt att använda statistik för att testa data och idéer. Det är därför medicinsk forskning är utformad för att minimera skillnaden. Min forskning har dock avslöjat denna mångfald i de viktigaste och mest informativa data vi har samlat in.

Vi har lärt oss mycket av att studera hjärnan efter en stroke, och jag tror att dessa lärdomar är användbara inom andra områden. Den första lärdomen är att den huvudsakliga drivkraften bakom förändringar i hjärnan är beteende. Och det är därför det inte finns några neuroplastiska piller. Ingenting hjälper dig att lära dig som att träna. Så du måste fortfarande jobba. Dessutom har min forskning visat att svårare, mer stress under praktiken leder till bättre inlärning och större strukturella förändringar i hjärnan.

Problemet är att neuroplasticitet är ett tveeggat svärd. Det har en positiv effekt när du lär dig något nytt eller finslipar en motorik, och en negativ effekt när du glömmer det du visste, drogberoende, möjligen på grund av kronisk smärta. Så hjärnan är extremt plastisk och allt du gör, såväl som allt du inte gör, formar den både strukturellt och funktionellt.

Den andra lärdomen vi har lärt oss är att det inte finns någon enstaka metod för lärande, så det finns inget recept för hur man lär sig. Många tror till exempel att det tar timmar av träning för att lära sig en ny motorik. Jag försäkrar dig, det är inte så enkelt. Vissa kommer att behöva mer träning, medan andra kommer att behöva mycket mindre.

Att arbeta med våra plasthjärnor är ett alltför unikt jobb för att det ska finnas ett enda tillvägagångssätt som fungerar för alla. När vi insåg detta kom vi på idén om individualiserad behandling. Det vill säga, för optimala resultat kräver varje person sina egna åtgärder. Denna tanke kom faktiskt från erfarenheten av cancerbehandling. Då visade det sig att genetiken är väldigt viktig för att välja typ av cytostatikabehandling vid behandling av en viss cancerform. Min forskning har visat att detta tillvägagångssätt är tillämpbart även på återhämtning av stroke.

Det finns vissa egenskaper hos hjärnans struktur och funktion, biomarkörer. De är mycket hjälpsamma för att hjälpa till att skräddarsy terapin till individen. Resultaten från mitt labb visar att vissa kombinationer av biomarkörer kan förutsäga neuroplastiska förändringar och mönster för återhämtning från stroke, vilket inte är förvånande med tanke på hur komplex den mänskliga hjärnan är.

Jag tror dock också att detta begrepp kan betraktas mycket bredare. Med tanke på det unika i hjärnans struktur och funktion gäller det vi har lärt oss om neuroplasticitet efter stroke för alla. Beteende i det dagliga livet är mycket viktigt. Det påverkar hjärnan.

Jag anser att vi inte bara bör överväga individuell behandling, utan också individuell träning. Det unika med hjärnan visar sig i en person när han undervisar och när han lär sig. Denna idé hjälpte oss att förstå varför vissa barn trivs i traditionell utbildning och andra inte. Varför språk är lätta för vissa, medan andra väljer vilken sport som helst och gör det bästa. Så när du lämnar det här rummet idag kommer din hjärna inte längre att vara densamma som den var morgonen du gick in. Och jag tycker att det bara är fantastiskt. Men hjärnan hos var och en av er kommer att förändras på sitt eget sätt.

Att förstå dessa skillnader, dessa personliga mönster, denna variation av förändringar kommer att möjliggöra betydande framsteg inom området neurovetenskap. Det kommer att tillåta dig att utveckla nya, mer effektiva åtgärder för att hjälpa dig att hitta lämpliga studenter och lärare, patienter och behandlingsmetoder.

Och detta gäller inte bara för återhämtning från stroke, utan för var och en av oss som förälder, lärare, ledare, och även, eftersom du är här idag på TEDx, som en evig lärande.

Ta reda på hur och vad du lär dig mest effektivt. Upprepa det som är bra för hjärnan och kasta bort dåliga vanor och ineffektiva beteenden. Öva. Lärande är jobbet din hjärna behöver. Så den bästa strategin är olika för alla. Du vet, även för en person kan dessa strategier vara olika med avseende på olika färdigheter. Att lära sig musik kan vara lätt, men snowboard kan vara mycket svårare.

Jag hoppas att du lämnar idag med en ny förståelse för hur bra din hjärna är. Världen omkring dig formar hela tiden dig och din plasthjärna. Förstå att din hjärna förändras på grund av vad du gör, vad du möter och allt du upplever. Detta kan vara det bästa, men det kan vara det värsta. Så fortsätt och gör din hjärna som du vill ha den idag. Tack så mycket.