Plasticitatea creierului

Plasticitatea neuronală înseamnă că activitatea și conexiunile circuitelor nervoase se pot modifica prin experiență, învățare sau după unele leziuni. Când repeți o deprindere, nu „se umple” o celulă cu informație ca un recipient. Se schimbă eficiența comunicării dintre neuroni și felul în care rețelele sunt folosite. Plasticitatea explică de ce exersarea și feedbackul pot îmbunătăți o abilitate, fără a garanta rezultate identice la toți oamenii.

Unele modificări apar rapid la nivelul sinapselor, iar altele se consolidează în timp. Somnul, atenția și contextul învățării influențează folosirea informației. Plasticitatea există la copii și la adulți, dar amploarea și mecanismele pot diferi. Nu înseamnă că orice regiune lezată este înlocuită complet de alta sau că un exercițiu simplu poate vindeca o boală neurologică.

Într-o schemă, desenează două grupuri de neuroni conectate, apoi arată că intensitatea legăturii funcționale se poate schimba. Compară acest proces cu formarea unui neuron nou: cele două fenomene nu sunt sinonime. Pentru învățare, explică printr-un exemplu precum repetarea unei mișcări sportive de ce experiența poate modifica performanța, dar evită afirmația vagă că „folosim numai o mică parte din creier”.

Plasticitatea include schimbări ale forței sinaptice, ale numărului unor contacte și ale organizării circuitelor. Reorganizarea după leziune depinde de regiune, severitate, timp și intervenții; nu reprezintă regenerare completă garantată. Memoria și învățarea implică rețele multiple, nu o singură sinapsă sau un singur „centru al memoriei”.

Plasticitatea sinaptică înseamnă schimbarea eficienței conexiunilor dintre neuroni, iar dezvoltarea poate include formarea și eliminarea sinapselor. De exemplu, exersarea repetată a unei mișcări poate consolida circuitele folosite, ceea ce îmbunătățește execuția. Plasticitatea are limite și depinde de vârstă, tipul leziunii și antrenament; nu înseamnă regenerare nelimitată a neuronilor.

Potențarea pe termen lung (LTP) este mecanismul celular al învățării descris în hipocamp: stimularea repetată și intensă a unei sinapse excitatorii face ca același semnal să producă ulterior un răspuns mai mare, timp de ore sau mai mult. În sinapsa cu glutamat, receptorul NMDA se deschide numai când neuronul postsinaptic este depolarizat în timp ce primește glutamat; calciul care intră declanșează inserția în membrană a mai multor receptori AMPA, deci sinapsa devine mai eficientă. Regula descrisă de Hebb este rezumată prin „neuronii care se activează împreună se conectează împreună”. Depresia pe termen lung (LTD) reduce eficiența sinapsei folosite rar. În copilărie, numărul sinapselor crește foarte mult, apoi sinapsele neutilizate sunt eliminate. Există perioade critice, de exemplu pentru vedere: un copil cu strabism netratat folosește un singur ochi, iar celălalt devine ambliop, pentru că circuitele lui nu se dezvoltă; după închiderea perioadei critice, recuperarea este mai greu de obținut.

Exemplu rezolvat 1: reorganizarea hărții corticale după amputare. După amputarea unui braț, o persoană simte senzații în mâna absentă (membru fantomă) când este atinsă pe față.

1. În girusul postcentral, reprezentarea mâinii este vecină cu reprezentarea feței.
2. După amputare, zona mâinii nu mai primește informații, iar neuronii ei sunt preluați de aferențele din zona învecinată, a feței.
3. Atingerea feței activează acum și neuronii asociați mâinii, deci creierul interpretează semnalul ca venind de la mână.
4. Concluzie: hărțile corticale se reorganizează după pierderea aferențelor.

Exemplu rezolvat 2: antrenamentul modifică structura creierului. La șoferii de taxi din Londra, regiunea posterioară a hipocampului, implicată în memoria spațială, este mai mare decât la persoanele din grupul de comparație, iar la muzicienii care cântă la vioară reprezentarea corticală a degetelor mâinii stângi este mai mare.

1. Repetarea sarcinii activează aceleași circuite zile și ani la rând.
2. Sinapsele folosite se consolidează, iar regiunile implicate se dezvoltă.
3. Concluzie: experiența repetată modifică organizarea creierului, fără să fie nevoie de neuroni noi.

Greșeli frecvente

• Greșit: Plasticitatea înseamnă obligatoriu formarea de neuroni noi.
  Corect: Plasticitatea include schimbări ale conexiunilor și funcției rețelelor existente.
• Greșit: Plasticitatea garantează recuperarea completă după orice leziune.
  Corect: Recuperarea variază cu leziunea, vârsta și contextul terapeutic.
• Greșit: Creierul adult nu se mai poate schimba.
  Corect: Plasticitatea sinaptică persistă toată viața, deși unele perioade critice din copilărie sunt mai favorabile.

Înainte și după