Plastyczność mózgu w kortyzolowym huraganie
Grafika stworzona przy pomocy narzędzia Bing generator obrazów AI.
Neuroplastyczność… Obok pobudliwości, druga bardzo charakterystyczna cecha tkanki nerwowej. To dzięki niej dochodzi do tworzenia się nowych połączeń synaptycznych między neuronami. To ona… prowadzi do reorganizacji, adaptacji czy samonaprawy. Ale nie tylko. Dzięki tej właściwości jesteśmy w stanie uczyć się nowych rzeczy i zapamiętywać informacje. Tym samym daje nam możliwość dostosowania się do zmieniających się warunków i rozwoju. Do niedawna (bo do końca XX wieku) uważano, że u dorosłych osobników nie może dochodzić do tworzenia nowych komórek nerwowych. Jednak wiele nowszych badań obala tę tezę. Komórki nerwowe dorosłych ludzi zachowują tę właściwość, nawet gdy układ nerwowy jest w pełni wykształcony. Istnieją obszary w mózgu, takie jak np. zakręt zębaty hipokampa czy strefa przykomorowa, w których dochodzi do tworzenia nowych neuronów. Oprócz tego zaobserwowano, że niektóre obszary mózgu są zdolne do reorganizacji swojej struktury (np. kora czuciowa).
Rodzaje neuroplastyczności mózgu
Ów właściwość układu nerwowego można podzielić na kilka typów:
Plastyczność rozwojowa – umiejętność rozwijającego się mózgowia młodego organizmu do tworzenia nowych szlaków neuronalnych w efekcie uczenia się nowych umiejętności np. nauka jazdy na rowerze.
Plastyczność kompensacyjna – gdy dochodzi do uszkodzenia tkanki nerwowej mózgu dziecka czy osoby dorosłej, ta jest w stanie wytworzyć nowe sieci neuronalne. W ten sposób nowa sieć przejmuje funkcję uszkodzonej struktury.
Plastyczność związana z uczeniem się i pamięcią – czyli wspomniana już zdolność mózgu do tworzenia i utrwalania połączeń pomiędzy neuronami w efekcie powtarzania określonych czynności.
Plastyczność wywołana wzmożonym doświadczeniem – w efekcie odziaływania jakiegoś powtarzającego się doświadczenia ruchowego, bądź czuciowego dochodzi do wzmocnienia połączeń.
Plastyczność obecna przy powstawaniu uzależnień – przyjmowanie używek np. spożywanie kofeiny, pobudza układ dopaminowy w mózgu. Ten z ewolucyjnego punktu widzenia, promował czynności, które uważał za korzystne, decydujące o przetrwaniu (np. spożywanie owoców bogatych w cukry, ponieważ to dobre paliwo dla mózgu). Gdy pobudzeniu ulega ten obszar, dochodzi do powstawania nowych szlaków i utrwalania pewnych czynności, które wywołały pobudzenie tego ośrodka.
Plastyczność patologiczna – np. w procesie prowadzącym do powstawania napadów padaczkowych.
Grafika stworzona przy pomocy narzędzia Bing generator obrazów AI.
Stres
Stres nie jedno ma imię i wiele twarzy. Kojarzony jest najczęściej negatywnie i wiązać się może z wystąpieniem szeregu nieprzyjemnych objawów takich jak zimne, trzęsące się, spocone ręce, przyśpieszony oddech, dziwny ścisk w brzuchu i częste wizyty w toalecie. Jest to nic innego jak fizjologiczna reakcja organizmu na bodziec, określany stresorem, który pojawił się w środowisku zewnętrznym i któremu należy stawić czoło. W stresującej sytuacji dochodzi do przełączenia trybu autonomicznego układu nerwowego z przywspółczulnego na współczulny. W konsekwencji źrenice się rozszerzają, by lepiej widzieć otoczenie, serce przyśpiesza, zwiększa się częstość oddechów, naczynia krwionośne w trzewiach się zwężają, a w mięśniach szkieletowych rozszerzają. Te wszystkie ekspresowe zmiany przygotowują nas na reakcję walki bądź ucieczki. Prócz tych 2 podstawowych odpowiedzi można wyszczególnić jeszcze jedną nietypową reakcję FREEZE, czyli paraliż. Bodźce wywołujące reakcję stresową podzielić można na fizyczne (np. głód, chorobę, które bezpośrednio zaburzają homeostazę) i psychiczne (np. utrata bliskiej osoby, wymagania stawiane w pracy), które oddziałują na organizm w sposób pośredni. Co ciekawe pozytywne bodźce również będą prowadzić do zaburzenia fizjologii organizmu.
Grafika stworzona przy pomocy narzędzia Bing generator obrazów AI.
W paleolicie dla ludzi ta reakcja odgrywała kluczową rolę w kontekście przetrwania (np. reakcja na napotkanego drapieżnika). W czasach współczesnych, gdy człowiek jest na szczycie łańcucha pokarmowego, zmianie uległy stresory, które wywołują reakcje stresowe. I tak mechanizm, który odgrywał kluczową rolę w życiu naszych przodków, w cywilizowanym świecie może być kulą u nogi. Stres sam w sobie podzielić można na pozytywny, który będzie motywował nas i pchał do przodu, dzięki czemu będziemy w stanie pokonywać różne trudności i wyzwania (np. ,,muszę wykonać jakieś zadanie X, bo jeśli tego nie zrobię, poniosę negatywne konsekwencje”). To jednak niekontrolowany, długotrwały i w nieumiejętny sposób rozładowywany (prościej mówiąc organizm nie jest w stanie sobie z nim poradzić), będzie pociągać za sobą szereg negatywnych skutków zdrowotnych i prowadzić do rozwoju różnych zaburzeń. Chroniczny stres wiązać się będzie z długotrwałym podwyższeniem poziomu hormonów stresu w wyniku zaburzenia pracy osi podwzgórze-przysadka-kora nadnerczy. W prawidłowo działającej osi, wydzielenie przez korę nadnerczy glikokortykosteroidów powoduje zwrotne zahamowanie wydzielania przez podwzgórze kortykoliberyny. Długotrwałe pozostawanie w trybie walki/ucieczki może skutkować upośledzeniem pracy tego hormonalnego układu. Ponadto długotrwałe oddziaływanie kortyzolu może nieść za sobą szereg negatywnych skutków (np. podwyższenie ciśnienia tętniczego, poziomu glukozy we krwi) prowadząc pośrednio do procesów patofizjologicznych.
Stres uznaje się za jeden z głównych czynników ryzyka predysponujący do rozwoju wielu zaburzeń i chorób psychicznych (zaburzenia lękowe, depresja, zespół stresu pourazowego). Oddziaływanie stresu na układ nerwowy będzie zależeć przede wszystkim od stopnia natężenia i czasu oddziaływania stresora na organizm. Przy pomocy technik neuroobrazowania (np. funkcjonalnego rezonansu magnetycznego) możliwe jest prześledzenie zmian w obrębie mózgowia, powstałych w wyniku działania stresu.
Grafika stworzona przy pomocy narzędzia Bing generator obrazów AI.
W badaniach na szczurach zaobserwowano, że w wyniku oddziaływania chronicznego stresu dochodzi do upośledzenia procesu długotrwałego wzmocnienia synaptycznego, tak kluczowego dla tworzenia pamięci zależnej hipokampa (przede wszystkim krótkotrwałej, deklaratywnej i przestrzennej). Za głównego winowajcę uznano podwyższony poziom glikokortykoidów. Jednak okazuje się, że przejściowy stres wywołany przez bodziec o średnim natężeniu, będzie pozytywnie wpływać na pracę ośrodkowego układu nerwowego poprzez zwiększenie efektywności uczenia się i wzmacniania pamięci. Jednym słowem mówiąc hormony kory nadnerczy będą promować długotrwałe wzmocnienie synaptyczne jeśli ich poziom będzie optymalny, ale wysoki poziom glikokortykoidów pozytywnie wpłynie na proces długotrwałego osłabienia synaptycznego, tym samym będzie uszkadzać neuroplastyczność w obrębie hipokampa, przyczyniając się do obkurczania i zaniku szczytowych dendrytów neuronów tej struktury układu limbicznego. Dojdzie do zahamowania neurogenezy w tej części mózgu. Te same zmiany obserwuje się w obrębie kory przedczołowej, natomiast ciało migdałowate w odpowiedzi na glikokortykoidy, ulega powiększeniu i charakteryzuje się większą aktywnością – podobnie jak u osób borykających się z depresją.
Źródła:
Nalepa I. 2018. Stres, depresja, leki przeciwdepresyjne a plastyczność neuronalna, Wszechświat, 119(1-3): 34- 43
Panasiuk J. 2016. Uczenie się a mechanizm neuroplastyczności, Annales N - Educatio Nova, 1: 163-179
Sowa J., Hess G. 2015. Stres a plastyczność mózgu, Wszechświat, 116(1-3): 15-21
