การตัดแต่งกิ่งประสาท: มันคืออะไรลักษณะและโรคที่เกี่ยวข้อง

ดังที่ทราบกันดีว่าสมองของเราประกอบด้วยโครงข่ายประสาทเทียมหรือโครงข่ายประสาทเทียมที่ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างต่อเนื่อง

เครือข่ายเหล่านี้ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายล้านเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกัน และในทางกลับกัน ความเชื่อมโยงเหล่านี้มีจำนวนมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในช่วงปีแรกของชีวิต มากกว่าในช่วงวัยผู้ใหญ่ของเรา ดังนั้น สมองของเราจึงผ่านสิ่งที่เรียกว่าการตัดแต่งเส้นประสาทเพื่อละทิ้งการเชื่อมต่อ synaptic ที่เราไม่ได้ใช้

ต้องขอบคุณการตัดแต่งกิ่งประสาท ทำให้สมองของเรามีประสิทธิภาพมากขึ้น และตอบสนองความต้องการของสิ่งแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้น

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "การตายของระบบประสาท: มันคืออะไรและทำไมจึงเกิดขึ้น"

การตัดแต่งกิ่งประสาทคืออะไร?

เมื่อเราเกิดมามีการเชื่อมต่อทางประสาทมากกว่าชีวิตที่เหลือ สามารถมีการเชื่อมต่อได้เป็น 5 เท่า synaptic เกินความจำเป็นแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าขนาดสมองของทารกจะเล็กกว่าและเติบโตเมื่อทารกพัฒนา รายบุคคล.

การตัดแต่งกิ่งประสาทหรือที่เรียกว่าการตัดแต่งกิ่ง synaptic ประกอบด้วยa กระบวนการขจัดการเชื่อมต่อ synaptic ที่สมองไม่ได้ใช้ในช่วงของการพัฒนาที่เกิดขึ้นในวัยเด็กและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัยรุ่น

. ด้วยกระบวนการนี้ การเชื่อมต่อของสมองที่มีประโยชน์จึงได้รับการขัดเกลา ทำให้สมองทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ง่ายขึ้น

ต่อไป กระบวนการที่การตัดแต่งกิ่งประสาทหรือ synaptic เกิดขึ้นในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่นจะถูกแสดงความคิดเห็นสั้น ๆ

• คุณอาจสนใจ: "ไซแนปส์: มันคืออะไรประเภทและหน้าที่"

ขั้นตอนของกระบวนการนี้ในระบบประสาท

พัฒนาการของสมองมนุษย์ในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่นมีการเปลี่ยนแปลงต่างๆ เช่น การเพิ่มขึ้น ขนาดของมันใหญ่ขึ้นประมาณ 5 เท่าและการตัดแต่งกิ่งประสาทดังที่เราจะอธิบายให้ ความต่อเนื่อง

การตรวจสอบต่างๆ ในเรื่องนี้มีการตรวจสอบแล้วว่า ในช่วงปีแรกของชีวิตผู้คนมีจำนวนการเชื่อมต่อทางประสาทและประสาทมากกว่าในวัยผู้ใหญ่มาก.

ด้วยเหตุนี้จึงถือว่าการผลิตเซลล์ประสาทมากเกินไปทำให้มั่นใจได้ว่าในระหว่างขั้นตอนเหล่านี้ซึ่งการเรียนรู้เป็นสิ่งจำเป็น (หน้า g. การเรียนรู้ที่จะเดิน พูด เขียน ฯลฯ) การเชื่อมต่อ synaptic ที่เพียงพอถูกสร้างขึ้นเพื่อรวมสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกัน การเรียนรู้ ละทิ้งผ่านประสาทหรือ synaptic ตัดแต่งการเชื่อมต่อ synaptic เหล่านั้นที่ยังไม่ได้ ใช้แล้ว.

Synaptogenesis หรือ synaptic formation

จากระยะตัวอ่อน เซลล์ประสาทใหม่และการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเริ่มก่อตัวขึ้น ซึ่งเรียกว่าการสังเคราะห์ทางประสาท (synaptogenesis) กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงอายุ 2 ขวบ ของคนโดยประมาณ เพื่อให้ทารกมีจำนวนเซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อ synaptic สูงกว่าที่ต้องการมาก

ถือว่าการผลิตเซลล์ประสาทมากเกินไปและการเชื่อมต่อ synaptic ในช่วงปีแรกของชีวิตทำให้สมองมี ความสามารถสูงสุดที่เป็นไปได้ในการปรับให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม และสร้างการเชื่อมต่อแบบซินแนปติกหลายจุดเพื่อรวมสิ่งที่ได้เรียนรู้

• บทความที่เกี่ยวข้อง: Synaptogenesis: การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเกิดขึ้นได้อย่างไร?

จุดเริ่มต้นของการตัดแต่งกิ่งประสาท

เนื่องจากเซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อแบบซินแนปติกมีมากเกินไป ตั้งแต่อายุ 3 ขวบ กระบวนการตัดแต่งกิ่งประสาทหรือ synaptic เริ่มต้นขึ้นซึ่งการเชื่อมต่อของประสาทที่ไม่ได้ใช้เริ่มถูกทำลายในขณะที่มองเห็นสิ่งที่เป็นประโยชน์ เสริมความแข็งแรงและไมอีลิเนต เพื่อให้คุณสามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้น สูงขึ้น ด้วยกระบวนการปรับแต่งการเชื่อมต่อ synaptic พวกเขาจึงได้รับความเชี่ยวชาญในระดับที่สูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ในช่วงวัยเด็ก synaptogenesis ยังคงเพิ่มขึ้น แม้ว่าจะมีขอบเขตน้อยกว่าในวัยเด็ก สองปีแรกของชีวิต จนกระทั่งถึงวัยรุ่น ซึ่งเป็นช่วงที่การตัดแต่งกิ่งประสาทพัฒนาในระดับที่ดี มาตราส่วน.

การตัดแต่งกิ่งประสาทในวัยรุ่น

ประมาณว่าในช่วงวัยรุ่นเป็นช่วงที่มีการตัดแต่งกิ่งประสาทมากที่สุด ดังนั้นจึงสูญเสียไปใกล้กับ ครึ่งหนึ่งของการเชื่อมต่อทางประสาทหรือไซแนปติกในบางพื้นที่ของสมอง โดยมีค่าน้อยกว่ามาก อื่น ๆ ประการที่สอง มีการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับวัยเด็กในการผลิตไมอีลินซึ่งอำนวยความสะดวกในการเพิ่มความเร็วของการไหลของข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อ synaptic

มีงานวิจัยที่อ้างว่าการตัดแต่งกิ่งประสาทช่วยได้เมื่อเข้าสู่วัยรุ่น มี "การเดินสาย" ของการเชื่อมต่อ synaptic ในรูปแบบที่คล้ายกับที่พวกเขามีอยู่บนเวที ผู้ใหญ่ ด้วยวิธีนี้ การเชื่อมต่อ synaptic เรียนรู้ที่จะทำงานด้วยการซิงโครไนซ์ที่มากขึ้น ดังนั้น ประสิทธิภาพของสมองเพิ่มขึ้นและสมองจะต้องใช้พลังงานน้อยลงในการทำงาน อย่างถูกต้อง

พูดง่ายๆ ก็คือ ลองจินตนาการว่าการเชื่อมต่อของระบบประสาทหรือ synaptic เป็นแผนที่ถนนหรือ GPS เมื่อในช่วงปีแรก ๆ ของชีวิต ความสัมพันธ์แบบ synaptic ของเรานั้นเหนือชั้นกว่าที่เราต้องการในช่วง วัยผู้ใหญ่ของเราและนั่นคือสาเหตุที่ในระหว่างกระบวนการเติบโตและการเรียนรู้ของเรา เส้นทางเหล่านั้นที่เราใช้กับ ในขณะที่ความถี่ที่เราไม่ได้ใช้จะถูกทำลาย และสร้างทางลัดเพื่อส่งข้อมูลผ่านวงจรของเรา เซลล์ประสาท ด้วยวิธีนี้สมองของเราจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตด้วยว่า ไม่เพียงแต่จะมีการตัดแต่งประสาทของการเชื่อมต่อ synaptic เหล่านั้นที่ไม่ได้ใช้. เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสมองได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเกิดขึ้นตลอดชีวิตและยิ่งกว่านั้นในช่วงนี้ ปีแรก ๆ ที่ความรู้มากมายได้รับมา ก็มีการสังเคราะห์หรือสร้างความสัมพันธ์ด้วย ซินแนปติก

เช่น เมื่อเราได้มาซึ่งความรู้ใหม่ (น. ก. ชื่อเมืองหลวงของทุกประเทศในทวีปหนึ่ง ๆ ) หรือเรากำลังเรียนรู้ทักษะใหม่ (น. เช่น เล่นเปียโน) การเชื่อมต่อ synaptic ใหม่ถูกสร้างขึ้นเพื่อรวมการเรียนรู้ใหม่ในสมองของเราเช่นเดียวกับการเสริมสร้างการเชื่อมต่อที่มีอยู่แล้วเมื่อเพิ่มพูนความรู้ในหัวข้อที่ทราบแล้วหรือปรับปรุงทักษะที่ได้มาก่อนหน้านี้

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "การเปลี่ยนแปลงของสมอง (หรือการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาท): มันคืออะไร?"

ปัจจัยที่เป็นอันตรายต่อการตัดแต่งกิ่งประสาทที่เหมาะสม

ดังที่เราได้เห็น กระบวนการตัดแต่งกิ่งประสาทช่วยให้มนุษย์สามารถปรับการเชื่อมต่อ synaptic ของพวกเขากับ ความต้องการของสิ่งแวดล้อม เพื่อให้การเชื่อมต่อที่ไม่ได้ใช้ถูกละทิ้งตลอดจนการเชื่อมต่อที่มากที่สุด พวกเขาใช้.

อย่างไรก็ตาม การตัดแต่งกิ่งประสาทไม่ได้เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพเสมอไป เนื่องจากมีปัจจัยหลายประการที่ทำให้กระบวนการนี้บกพร่อง

ขาดการกระตุ้น

กระบวนการตัดแต่งกิ่งประสาทมีอิทธิพลอย่างมากจากสิ่งแวดล้อมดังนั้น ในช่วงปีแรกของชีวิต ทารกและเด็กจะต้องได้รับการกระตุ้นที่เพียงพอจากผู้ใหญ่ เพื่อให้ได้มาซึ่งการเรียนรู้ใหม่ๆ รวมทั้งเพื่อรวมเอาสิ่งที่ได้มาแล้ว

ในแง่นี้ เด็ก ๆ ที่ในช่วงปีแรก ๆ ของชีวิตได้รับการกระตุ้นที่ไม่ดี จะได้รับการตัดแต่งเส้นประสาทมากกว่าปกติ การกระตุ้นที่ไม่ดีนี้ยังส่งผลต่อการพัฒนาของคอร์เทกซ์ขมับที่ต่ำกว่าด้วย (รับผิดชอบต่ออารมณ์ ภาษา และความจำ)

• คุณอาจสนใจ: "ห้องกระตุ้นประสาทสัมผัสหลายชั้น Snoezelen: มันคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร"

บาดแผลในวัยเด็ก

พบว่า เมื่อ เด็ก ประสบ ความ บอบช้ำ การ ตัดแต่ง ประสาท ของ เขา จะ ถูก ขัดขวางเพื่อให้เครือข่ายการเชื่อมต่อ synaptic มีความหนาแน่นมากเกินไป

เมื่อเครือข่าย synaptic มีความหนาแน่นมากเกินไป ราวกับว่ามีการขาด synapse การพัฒนาพฤติกรรมทางสังคมได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงและอาจส่งผลต่อการพัฒนาพฤติกรรมผิดปกติ.

สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาของ King College London ที่ค้นพบโดยการสแกนสมองว่าเด็กที่แสดงนิสัยโหดร้าย มีการเชื่อมต่อของเส้นประสาทที่หนาแน่นเกินจริงในบางพื้นที่ของสมอง (คอร์เทกซ์ cingulate ล่วงหน้าและคอร์เทกซ์ออร์บิโทฟรอนต์ทัลที่มีฟังก์ชัน สำคัญในเรื่องความเห็นอกเห็นใจและการควบคุมอารมณ์) ต่างจากเด็กที่ไม่แสดงลักษณะเหล่านี้และไม่ได้มีพื้นที่สมองมากเกินไป ไซแนปส์

สะดุดตา มีการศึกษาพบว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างการใช้แอลกอฮอล์กับยาในช่วงวัยรุ่นที่มีการตัดแต่งกิ่งทางประสาทไม่ดี. นอกจากนี้ยังพบความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างการตัดแต่งกิ่งประสาทที่ผิดพลาดกับการพัฒนาของโรคจิตเภท ดังจะอธิบายในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ความบอบช้ำคืออะไรและมันส่งผลต่อชีวิตเราอย่างไร"

ความสัมพันธ์ระหว่างการตัดแต่งกิ่งประสาทกับโรคจิตเภท

ผลการศึกษาล่าสุดที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด นำโดยสตีฟ แม็คคาร์โรลล์ พบข้อบ่งชี้ว่าอาจมีความสัมพันธ์ระหว่างการตัดแต่งกิ่งประสาทกับโรคจิตเภท เช่น เมื่อการตัดแต่งกิ่งประสาทไม่เกิดขึ้นอย่างถูกต้องในวัยรุ่น อาจเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของโรคจิตเภท.

นักวิจัยจากการศึกษานี้พบว่ายีน C4 บนโครโมโซม 6 นอกจากจะเกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันแล้ว ยังมีหน้าที่ในการปรับการตัดแต่งกิ่งอีกด้วย เซลล์ประสาท โดยพบว่าเมื่อมีการเชื่อมต่อ synaptic จำนวนหนึ่งมากเกินความจำเป็นหรือการเชื่อมต่อที่มากเกินไปเหล่านี้ผิดปกติ การพัฒนาของ โรคจิตเภท.

ยีน 4 นี้เข้ารหัสโปรตีนที่มีหน้าที่ทำเครื่องหมายการเชื่อมต่อ synaptic ที่ต้องตัดแต่งกิ่ง ในการศึกษา พวกเขาพบความแตกต่างของยีน C4 ที่เพิ่มจำนวนการสังเคราะห์โปรตีน ดังนั้นถ้า มีมากเกินไปซึ่งอาจทำให้เกิดการตัดแต่งประสาทหรือ synaptic ที่รุนแรงซึ่งทำให้เกิดโรคจิตเภท

ควรสังเกตว่าการค้นพบนี้สามารถแสดงให้เห็นสาเหตุหนึ่งของโรคนี้ได้ตั้งแต่ โรคจิตเภทไม่ได้เกิดจากสาเหตุเดียวเนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่บุคคลเติบโตก็มีความสำคัญมากเช่นกัน ท่ามกลางปัจจัยอื่นๆ