Otak yang lembut. www.shutterstock.com
Neuroplasticity - atau keplastikan otak - adalah kemampuan otak untuk mengubah sambungannya atau menyambung semula dirinya. Tanpa kemampuan ini, otak apa pun, bukan hanya otak manusia, tidak akan dapat berkembang dari bayi hingga dewasa atau pulih dari kecederaan otak.
Apa yang menjadikan otak istimewa adalah, tidak seperti komputer, ia memproses isyarat deria dan motor secara selari. Ia memiliki banyak jalur saraf yang dapat meniru fungsi orang lain sehingga kesalahan kecil dalam pengembangan atau kehilangan fungsi sementara melalui kerosakan dapat dengan mudah diperbaiki dengan mengubah arah isyarat di sepanjang jalur yang berbeda.
Masalahnya menjadi teruk apabila kesilapan dalam pembangunan besar, seperti kesan dari Zika virus pada perkembangan otak di rahim, atau akibat kerosakan akibat pukulan ke kepala atau selepas strok. Namun, walaupun dalam contoh-contoh ini, dengan keadaan yang tepat otak dapat mengatasi kesulitan sehingga beberapa fungsi pulih.
Anatomi otak memastikan kawasan otak tertentu mempunyai fungsi tertentu. Ini adalah sesuatu yang telah ditentukan oleh gen anda. Sebagai contoh, terdapat kawasan otak yang dikhaskan untuk pergerakan lengan kanan. Kerosakan pada bahagian otak ini akan mengganggu pergerakan lengan kanan. Tetapi kerana bahagian otak yang berlainan memproses sensasi dari lengan, anda dapat merasakan lengan tetapi tidak dapat menggerakkannya. Susunan “modular” ini bermaksud bahawa wilayah otak yang tidak berkaitan dengan sensasi atau fungsi motor tidak dapat mengambil peran baru. Dengan kata lain, neuroplastik tidak sinonim dengan otak yang mudah dibentuk.
Sebahagian daripada kemampuan tubuh untuk pulih berikutan kerosakan otak dapat dijelaskan oleh kawasan otak yang rosak menjadi lebih baik, tetapi kebanyakannya adalah hasil dari neuroplastik - membentuk hubungan saraf baru. Dalam kajian mengenai Caenorhabditis elegans, sejenis nematod digunakan sebagai model organisma dalam penyelidikan, didapati bahawa kehilangan deria sentuhan meningkatkan deria bau. Ini menunjukkan bahawa kehilangan satu akal menggangu orang lain. Sudah diketahui bahawa, pada manusia, kehilangan penglihatan seseorang di awal kehidupan dapat meningkatkan indera lain, terutamanya pendengaran.
Seperti pada bayi yang sedang berkembang, kunci untuk membangun hubungan baru adalah pengayaan persekitaran yang bergantung pada deria (visual, pendengaran, taktil, bau) dan rangsangan motor. Semakin banyak rangsangan deria dan motorik seseorang, semakin besar kemungkinan mereka akan pulih dari trauma otak. Sebagai contoh, beberapa jenis rangsangan deria digunakan untuk merawat pesakit strok termasuk latihan dalam persekitaran maya, terapi muzik dan melakukan latihan fizikal secara mental.
Struktur asas otak dibentuk sebelum kelahiran oleh gen anda. Tetapi perkembangannya yang berterusan sangat bergantung pada proses yang disebut plastisitas pengembangan, di mana proses perkembangan mengubah hubungan neuron dan sinaptik. Di otak yang belum matang ini termasuk membuat atau kehilangan sinapsis, penghijrahan neuron melalui otak yang sedang berkembang atau dengan perubahan dan pertumbuhan semula neuron.
Terdapat sedikit tempat di otak matang di mana neuron baru terbentuk. Pengecualian adalah gyrus dentate hippocampus (kawasan yang terlibat dalam ingatan dan emosi) dan zon sub-ventrikel ventrikel lateral, di mana neuron baru dihasilkan dan kemudian berhijrah ke mentol penciuman (kawasan yang terlibat dalam memproses deria bau). Walaupun pembentukan neuron baru dengan cara ini tidak dianggap sebagai contoh neuroplastik, ia mungkin menyumbang kepada cara otak pulih dari kerosakan.
Tumbuh kemudian pemangkasan
Semasa otak tumbuh, neuron individu menjadi matang, pertama dengan mengirimkan beberapa cabang (akson, yang menghantar maklumat dari neuron, dan dendrit, yang menerima maklumat) dan kemudian dengan meningkatkan bilangan kenalan sinaptik dengan sambungan tertentu.
Mengapa semua orang tidak pulih sepenuhnya selepas strok? www.shutterstock.com
Semasa kelahiran, setiap neuron bayi di korteks serebrum mempunyai sekitar 2,500 sinaps. Pada usia dua atau tiga tahun, jumlah sinaps setiap neuron meningkat menjadi sekitar 15,000 ketika bayi menjelajah dunianya dan mempelajari kemahiran baru - suatu proses yang disebut synaptogenesis. Tetapi pada masa dewasa bilangan bahagian sinaps, yang disebut pemangkasan sinaptik.
Sama ada otak mengekalkan keupayaan untuk meningkatkan sinaptogenesis diperdebatkan, tetapi ia dapat menjelaskan mengapa rawatan agresif setelah strok dapat muncul untuk membalikkan kerosakan yang disebabkan oleh kekurangan bekalan darah ke kawasan otak dengan memperkuat fungsi sambungan yang tidak rosak.
Menempa jalan baru
Kami terus mempunyai kemampuan untuk mempelajari aktiviti, kemahiran atau bahasa baru bahkan hingga usia tua. Keupayaan yang dipertahankan ini memerlukan otak untuk memiliki mekanisme yang tersedia untuk diingat sehingga pengetahuan dipertahankan dari masa ke masa untuk penarikan masa depan. Ini adalah satu lagi contoh neuroplastik dan kemungkinan besar melibatkan perubahan struktur dan biokimia pada tahap sinaps.
Aktiviti pengukuhan atau pengulangan akhirnya akan menyebabkan otak orang dewasa mengingati aktiviti baru. Dengan mekanisme yang sama, persekitaran yang diperkaya dan merangsang yang ditawarkan ke otak yang rosak akhirnya akan menyebabkan pemulihan. Oleh itu, jika otaknya begitu plastik, mengapa tidak semua orang yang mengalami strok pulih sepenuhnya? Jawapannya adalah bergantung pada usia anda (otak yang lebih muda mempunyai peluang pemulihan yang lebih baik), ukuran kawasan yang rosak dan, yang lebih penting, rawatan yang ditawarkan semasa pemulihan.
Mengenai Penulis
Duncan Banks, Pensyarah Sains Bioperubatan, Universiti Terbuka
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Badan Mengekalkan Skor: Otak Minda dan Badan dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini meneroka hubungan antara trauma dan kesihatan fizikal dan mental, menawarkan pandangan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Nafas: Sains Baharu Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini meneroka sains dan amalan pernafasan, menawarkan pandangan dan teknik untuk meningkatkan kesihatan fizikal dan mental.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
The Plant Paradox: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sihat" Yang Menyebabkan Penyakit dan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini meneroka kaitan antara diet, kesihatan dan penyakit, menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kod Kekebalan: Paradigma Baharu untuk Kesihatan Sebenar dan Anti-Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baharu tentang kesihatan dan imuniti, menggunakan prinsip epigenetik dan menawarkan pandangan serta strategi untuk mengoptimumkan kesihatan dan penuaan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Panduan Lengkap Puasa: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Selang Selang, Hari Bergantian dan Berpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini meneroka sains dan amalan berpuasa yang menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
