neuroplasticitet – eller hjernens plasticitet – er hjernens evne til at ændre sine forbindelser eller re-ledning selv. Uden denne evne ville enhver hjerne, ikke kun den menneskelige hjerne, ikke være i stand til at udvikle sig fra barndom til voksen alder eller komme sig efter hjerneskade.

hvad der gør hjernen speciel er, at den i modsætning til en computer behandler sensoriske og motoriske signaler parallelt. Det har mange neurale veje, der kan replikere en andens funktion, så små fejl i udvikling eller midlertidigt tab af funktion gennem skade let kan korrigeres ved at omdirigere signaler langs en anden vej.

problemet bliver alvorligt, når udviklingsfejl er store, såsom virkningerne af Jika-viruset på hjernens udvikling i livmoderen eller som følge af skader fra et slag i hovedet eller efter et slagtilfælde. Men selv i disse eksempler, givet de rette betingelser hjernen kan overvinde modgang, så nogle funktion er genvundet.

hjernens anatomi sikrer, at visse områder af hjernen har visse funktioner. Dette er noget, der er forudbestemt af dine gener. For eksempel er der et område af hjernen, der er afsat til bevægelse af højre arm. Skader på denne del af hjernen vil forringe bevægelsen af højre arm. Men da en anden del af hjernen behandler sensation fra armen, kan du mærke armen, men kan ikke bevæge den. Dette “modulære” arrangement betyder, at en region i hjernen, der ikke er relateret til sensation eller motorisk funktion, ikke er i stand til at påtage sig en ny rolle. Med andre ord er neuroplasticitet ikke synonymt med, at hjernen er uendeligt formbar.

en del af kroppens evne til at komme sig efter skader på hjernen kan forklares ved, at det beskadigede område af hjernen bliver bedre, men det meste er resultatet af neuroplasticitetsdannende nye neurale forbindelser. I en undersøgelse af Caenorhabditis elegans, en type nematode, der blev brugt som modelorganisme i forskning, blev det konstateret, at det at miste berøringsfølelsen forbedrede lugtesansen. Dette tyder på, at det at miste en sans forbinder andre. Det er velkendt, at det at miste synet tidligt i livet hos mennesker kan øge andre sanser, især hørelse.

som i det udviklende spædbarn er nøglen til at udvikle nye forbindelser miljøberigelse, der er afhængig af sensorisk (visuel, auditiv, taktil, lugt) og motoriske stimuli. Jo mere sensorisk og motorisk stimulering en person modtager, jo mere sandsynligt vil de være at komme sig efter hjernetraume. For eksempel inkluderer nogle af de typer sensorisk stimulering, der bruges til behandling af slagtilfælde, træning i virtuelle miljøer, musikterapi og mentalt praktiserende fysiske bevægelser.

den grundlæggende struktur i hjernen er etableret før fødslen af dine gener. Men dens fortsatte udvikling er stærkt afhængig af en proces kaldet udviklingsmæssig plasticitet, hvor udviklingsprocesser ændrer neuroner og synaptiske forbindelser. I den umodne hjerne inkluderer dette at fremstille eller miste synapser, migration af neuroner gennem den udviklende hjerne eller ved omdirigering og spiring af neuroner.

der er meget få steder i den modne hjerne, hvor nye neuroner dannes. Undtagelserne er dentate gyrus i hippocampus (et område involveret i hukommelse og følelser) og den subventrikulære region i den laterale ventrikel, hvor nye neuroner genereres og derefter migrerer igennem til den olfaktoriske pære (et område involveret i behandling af lugtesansen). Selvom dannelsen af nye neuroner på denne måde ikke anses for at være et eksempel på neuroplasticitet, kan det bidrage til den måde, hjernen genopretter fra skade.

vokser derefter beskæring

efterhånden som hjernen vokser, modnes individuelle neuroner, først ved at sende flere grene (aksoner, der transmitterer information fra neuronen og dendritter, der modtager information) og derefter ved at øge antallet af synaptiske kontakter med specifikke forbindelser.

ved fødslen har hvert spædbarnsneuron i hjernebarken omkring 2.500 synapser. Ved to eller tre år gammel øges antallet af synapser pr.neuron til omkring 15.000, da spædbarnet udforsker sin verden og lærer nye færdigheder-en proces kaldet synaptogenese. Men i voksenalderen halveres antallet af synapser, såkaldt synaptisk beskæring.

om hjernen bevarer evnen til at øge synaptogenese kan diskuteres, men det kan forklare, hvorfor aggressiv behandling efter et slagtilfælde kan synes at vende skaden forårsaget af manglen på blodforsyning til et område af hjernen ved at styrke funktionen af ubeskadigede forbindelser.

smedning af nye stier

Vi har fortsat evnen til at lære nye aktiviteter, færdigheder eller sprog, selv i alderdommen. Denne bevarede evne kræver, at hjernen har en mekanisme til rådighed til at huske, så viden bevares over tid til fremtidig tilbagekaldelse. Dette er et andet eksempel på neuroplasticitet og er mest sandsynligt at involvere strukturelle og biokemiske ændringer på synapsniveauet.

forstærkning eller gentagne aktiviteter vil i sidste ende føre den voksne hjerne til at huske den nye aktivitet. Ved den samme mekanisme vil det berigede og stimulerende miljø, der tilbydes den beskadigede hjerne, i sidste ende føre til genopretning. Så hvis hjernen er så plastisk, hvorfor genopretter ikke alle, der har et slagtilfælde, fuld funktion? Svaret er, at det afhænger af din alder (yngre hjerner har en bedre chance for bedring), størrelsen på det beskadigede område og, endnu vigtigere, de behandlinger, der tilbydes under rehabilitering.