Nöroplastisite (beyin plastisite) Nedir?
Nöroplastisite’yi konuşmadan önce terim olarak anlamak gerekir. Plastisite, yani esneklik, herhangi bir yapının dış uyaranla değişebilecek kadar zayıf, ancak bir anda şekillenmeyecek kadar güçlü olma yeteneğidir. İnsan beynindeki sinir dokusu muazzam bir esneklik kapasitesine sahiptir.
Nöroplastisite veya beyin plastisitesi, sinir sisteminin yapısını, işlevlerini veya bağlantılarını yeniden düzenleyerek içsel veya dışsal uyaranlara yanıt olarak aktivitesini değiştirme yeteneği olarak tanımlanır.
Nöronların temel bir özelliği, tipik olarak sinaptik plastisite olarak adlandırılan, çeşitli aktiviteye bağlı mekanizmalar aracılığıyla sinaptik iletimin gücünü ve etkinliğini değiştirme yetenekleridir.
Bir zamanlar beynin yaşamın ilk birkaç yılından sonra gelişiminin durduğuna inanılıyordu; beynin sinir hücreleri arasında bağlantıların oluştuğu ve daha sonra olduğu yerde sabit kaldığı düşünülüyordu. Bu sürecin çocukluk çağında “kritik dönem” sırasında olduğu düşünülüyordu. Bu nedenle yalnızca genç beyinlerin ‘plastik’ olduğu ve yeni bağlantılar kurabildiği düşünülüyordu. Bu inanç nedeniyle bilim insanları, yetişkin beyninin belirli bir bölgesinin hasar görmesi durumunda sinir hücrelerinin yeni bağlantılar kuramayacağını veya yenilenemeyeceğini ve beynin o bölgesinin kontrol ettiği fonksiyonların kalıcı olarak kaybolacağını da düşünüyorlardı.
Nöroplastisite Süreci
Beyin, davranışsal, çevresel ve sinirsel değişikliklere yanıt olarak yeni sinir yolları yaratır ve mevcut olanları değiştirir. Bu nöroplastisite süreci yaşamımız boyunca devam eder, birçok süreci içerir ve yeni deneyimlerden etkilenir.
Yakın zamana kadar bilim insanları, yetişkinlik döneminde beyin gelişiminin durduğuna inanıyorlardı. Ancak araştırmacılar artık beynimizin yaşamımız boyunca sürekli değiştiğini, çevremize ve eylemlerimize uyum sağlamak için yeni yollar oluşturduğunu biliyor. Dolayısıyla nöroplastisite, beynin yaralanma ve hastalıkları telafi etmesi süreci olanak tanıyor.
Beyin plastisitesi’nin nasıl çalıştığını anlamak, kendi bilişsel hedeflerimize ulaşmamıza yardımcı olabileceği gibi, nörolojik ve davranışsal sağlık sorunları olan kişileri tedavi etme ve destekleme yöntemlerini de geliştirebilir.
Beynimiz Nasıl Değişir?
Nöroplastisite, nöronların şekillendirilebilir özellikleri olmadan mümkün olmazdı. Beynin değişmesine ve tüm vücudun etkili bir şekilde çalışmasına neden olan şey nöronlardır. Nöronlar vücudumuzdaki en uzun ömürlü hücrelerdir ve bilgiyi beyne, oradan da vücudun kaslarına ve organlarına taşımakla sorumludurlar.
Beynimiz hem yapısal hem de işlevsel olarak değişme konusunda olağanüstü bir kapasiteye sahiptir. Yapısal esneklik, yeni şeyler öğrendikçe veya yeni anılar oluşturdukça beynimizin fiziksel yapısını değiştirmesini içerir.
Fonksiyonel esneklik, beynin, fonksiyonları beynin hasarlı bir bölgesinden diğer hasarsız bölgelerine taşıma yeteneğidir.
Nöronlar Nasıl İletişim Kurar?
Bir nöron, diğer nöronlardan sinyal alırken elektrik yükleri üretir. Bir hücreden diğerine bilgi aktarmak için nörotransmitter adı verilen kimyasalların salındığı küçük boşluklar olan sinapsların aktif kalabilmesi için güçlendirilmesi gerekir. Nöronlar arasındaki sinaptik yollar ne kadar çok kullanılırsa o kadar güçlü olur.
Yeni ortamlara uyum sağladıkça beynimiz kullanılmayan veya gereksiz sinir bağlantılarını da ortadan kaldırırken sık kullanılanları güçlendirip korur. Bu aktiviteye sinaptik budama denir. Beynin verimli çalışması için sinaptik budamanın uygun bir dengeyi sağlaması gerekir. Araştırmacılar, dengesiz beyin budamasının bazı psikiyatrik ve nörodejeneratif sorunlarla bağlantılı olabileceğini öne sürüyor. Yeterli budama gerçekleşmezse, beyin aşırı ve gereksiz bağlantılarla meşgul kalır ve hiperaktivite meydana gelir. Bazı çalışmalara göre birçok otizm vakasında yetersiz budamanın olduğu tespit edilmiştir. Bunun tersine, çok fazla budama, Alzheimer hastalığı ve şizofrenide bulunan bir anormallik olan nöronlar arasındaki iletişimi bozar.
Nöronlar Nasıl Büyür ve Kendilerini Onarır?
İnsan beyninde milyarlarca nöron vardır ve bunlardan bazıları insanlarda 100 yıldan fazla yaşayabilir. Kullanılmayan nöronlar apoptoz adı verilen bir süreçle zayıflar ve ölürler, ancak yeni beyin hücrelerinin yaratılması olan nörojenez yoluyla yeniden canlandırılabilirler. Glia adı verilen diğer beyin hücresi türlerinin desteği sayesinde nöronlar kendilerini sürekli olarak onarabilir, yeniden şekillendirebilir ve yenileyebilirler. Fakat bu sürecin insanda anlamlı ve olumlu etki yaratma potansiyeli çok düşüktür. Bu konuda daha detaylı araştırmalara mutlak ihtiyaç vardır. Çünkü insanları en çok etkileyen sorun, beyin hasarı sonrası tekrar fonksiyon kazanmaktır. Temeldeki ihtiyaç ve henüz gözlemleyemediğimiz, tamamen yeni nöronların oluşması veya var olan nöronların bölünerek çoğalması.
Beyninizi Nasıl Yenileyebilirsiniz?
Çocukluk dönemi öğrenme için en kritik evredir. Beyin plastisitesi yaşamımız boyunca meydana gelse de çocukların öğrenme ve bilgiyi saklama yetenekleri daha fazladır. Doğumda bebeklerin beyninde yaklaşık 2.500 sinaps bulunur. Bebeklikten 3 yaşına kadar bir çocuğun beyni 15.000 sinaps üretir. Ergenlik boyunca nöronlar zayıflar ve sinapslar %50 oranında azalır.
Erken çocukluk döneminde ve hatta daha sonra yetişkinlikte geçerli olan bu bağlantıları nasıl geliştirebilir ve koruyabiliriz?
Nöroplastisite “birlikte ateş et, bir araya bağlan” ilkesini içerir: eğer belirli nöronlar aynı anda ateşlenmeye devam ederse, sonunda fiziksel bir bağlantı geliştirecekler ve fiziksel olarak ilişkili hale geleceklerdir. Bu “deneyime-bağlı-esneklik” şu anlama gelmektedir: meditasyon, egzersiz veya bir müzik aletini çalmak gibi bir aktiviteyi ısrarla ve düzenli bir şekilde tekrar ve tekrar yaparsanız, yaptığınız işle alakalı beyninin tüm bölgelerini birbiriyle ilişkilendirecek şekilde değiştirebilirsiniz.
İster çocuk, ister ergen, ister yaşlı bir yetişkin olun, eylem ve düşünceleri
(hem olumlu hem olumsuz) tekrar ettiğinizde yeni sinir yolları oluşabilir.
Kaynakça
- Hawkins SL. William James and the “Theatre” of Consciousness. InBrain, Mind and Consciousness in the History of Neuroscience 2014 (pp. 185-206). Springer, Dordrecht.
- Mateos-Aparicio P, Rodríguez-Moreno A. The impact of the study of brain plasticity. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2019;13:66. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2019.00066/full
- Demarin, V., Morovic, S. & Béné, R. (2014). Neuroplasticity. Periodicum Biologorum, 116, 209-211.
- Liou, S. (2010, June 26). Neuroplasticity. Huntington’s Disease Outreach Project for Education, at Stanford University. Retrieved from https://hopes.stanford.edu/neuroplasticity/
- National Institute of Neurological Disorders and Stroke (n.d.) Brain Basics: The Life and Death of a Neuron. Retrieved from https://www.ninds.nih.gov/Disorders/Patient-Caregiver-Education/Life-and-Death-Neuron
- Oberman, L., & Pascual-Leone, A. (2013). Changes in plasticity across the lifespan: Cause of disease and target for intervention. Progress in Brain Research, 207, 91–120. http://doi.org/10.1016/B978-0-444-63327-9.00016-3
- Pereda, A. (2014). Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nature Reviews Neuroscience, 15, 250–263. https://www.nature.com/articles/nrn3708
- Sukel, K. (2011, March 15). The Synapse-A Primer. http://www.dana.org/News/Details.aspx?id=43512
- Hong, S., Beja-Glasser, V. F., Nfonoyim, B. M., Frouin, A., Li, S., Ramakrishnan, S., Stevens, B. (2016, May 06). Complement and microglia mediate early synapse loss in Alzheimer mouse models. Science, 352(6286), 712-716. http://doi.org/10.1126/science.aad8373
- Sellgren, C. M., Gracias, J., Watmuff, B., Biag, J. D., Thanos, J. M., Whittredge, P. B., Perlis, R. H. (2019, February 04). Increased synapse elimination by microglia in schizophrenia patient-derived models of synaptic pruning. Nature Neuroscience, 22, 374-385. Retrieved from https://www.nature.com/articles/s41593-018-0334-7
