Sharon Parker on sairaanhoitaja Isossa-Britanniassa. Vauvana hänellä todettiin vesipää eli nesteen kertyminen aivoihin. Sharonin hengen pelasti toimenpide, joka tyhjensi nesteen, mutta tuloksena oli laaja tila alueella, jossa kaikilla muilla on aivokudosta, jossa neste oli painanut hänen aivokudostaan kalloa vasten. Hänen aivokudoksensa oli paikoin alle sentin paksuinen. Lääkärit odottivat Sharonin kohtaavan vakavia haasteita kehityksessään, mutta Sharon kehittyi kuitenkin aivan normaalisti, sillä hänellä oli keskimääräistä paremmat kognitiiviset kyvyt ja vain pieniä heikennyksiä lähimuistissa. Syy, miksi hän pystyi kehittymään niin normaalisti, on, että hänen aivovaurio tapahtui varhaisessa lapsenkengissä, ajanjakso, jolloin aivot on korkea neuroplastisuus; tämä mahdollisti hänen aivot rewire itse rajoitusten mukaisesti vahinkoa se oli kärsinyt.

kuva 1. Havainnekuva siitä, miten vesipää kerää nestettä aivoihin, puristaen aivokudosta kalloa vasten

aivot sopeutuvat jatkuvasti koko eliniän ajan, vaikkakin joskus kriittisten, geneettisesti määritettyjen ajanjaksojen yli. Neuroplastisuus on aivojen kyky luoda uusia hermoratoja uusien kokemusten pohjalta. Se viittaa muutoksiin hermoradoissa ja synapseissa, jotka johtuvat muutoksista käyttäytymisessä, ympäristö-ja hermoprosesseissa sekä muutoksista, jotka johtuvat ruumiinvammasta. Neuroplastisuus on korvannut aiemman teorian, jonka mukaan aivot ovat fysiologisesti staattinen elin, ja tutkii, miten aivot muuttuvat koko elämän ajan.

neuroplastisuutta esiintyy eri tasoilla, jotka vaihtelevat oppimisesta johtuvista pienistä solumuutoksista vamman aiheuttamaan aivokuoren laajamittaiseen uudelleenmuokkaukseen. Neuroplastisuuden rooli on laajalti tunnustettu terveessä kehityksessä, oppimisessa, muistissa ja aivovaurioista toipumisessa. Suurimman osan 1900-luvusta neurotieteilijöiden keskuudessa vallitsi yksimielisyys siitä, että aivojen rakenne on suhteellisen muuttumaton varhaislapsuuden kriittisen ajanjakson jälkeen. On totta, että aivot ovat erityisen ”muovisia” lapsuuden kriittisenä aikana, jolloin uusia hermoyhteyksiä muodostuu jatkuvasti. Viimeaikaiset havainnot kuitenkin osoittavat, että monet aivojen osa-alueet pysyvät muovisina jopa aikuisikään asti.

plastisuus voidaan osoittaa käytännössä minkä tahansa oppimismuodon aikana. Jotta muistaa kokemuksen, aivojen virtapiirien on muututtava. Oppiminen tapahtuu, kun neuronien sisäinen rakenne muuttuu tai hermosolujen välinen synapsien määrä kasvaa. Rotilla tehdyt tutkimukset havainnollistavat, miten aivot muuttuvat vasteessa kokemukseen: rikastuneemmissa ympäristöissä eläneillä rotilla oli suuremmat hermosolut, enemmän DNA: ta ja RNA: ta, raskaammat aivokuoret ja suuremmat synapsit verrattuna harvoissa ympäristöissä eläneisiin rotiin.

neuroplastisuuden yllättävä seuraus on se, että tiettyyn toimintoon liittyvä aivotoiminta voi siirtyä toiseen paikkaan; tämä voi johtua normaalista kokemuksesta ja tapahtuu myös aivovammasta toipumisprosessissa. Neuroplastisuus onkin aivovamman jälkeisessä kuntoutuksessa tavoiteohjattujen kokemuksellisten terapeuttisten ohjelmien perusta. Esimerkiksi sen jälkeen, kun ihminen on sokaistunut toisesta silmästään, se osa aivoista, joka liittyy kyseisen silmän syötteen käsittelyyn, ei yksinkertaisesti istu toimettomana.; se ottaa uusia toimintoja, ehkä käsittely visuaalinen syöte jäljellä silmä tai tehdä jotain muuta kokonaan. Tämä johtuu siitä, että vaikka tietyillä aivojen osilla on tyypillinen toiminto, aivot voidaan ”kytkeä uudelleen”—kaikki plastisuuden vuoksi. Meillä on kuitenkin eri asteista neuroplastisuutta elinkaaren eri kohdissa. Sharon Parker kehittyi suhteellisen normaalisti osittain siksi, että hänen aivovammansa sai aikaan, jolloin aivojen plastisuus oli suurimmillaan, vauvaiässä. Mutta kun aikuiset saavat aivovamman – esimerkiksi aivoinfarktin aiheuttaman vamman-aivot ovat paljon vähemmän muovisia kuin lapsenkengissä. Näin ollen palautumiseen vaadittava fyysinen ja puheterapia on pitkä ja vaativa, ja monissa tapauksissa henkilö ei koskaan täysin palauta aikaisempaa toimintakykyään.