Sharon Parker jest pielęgniarką w Wielkiej Brytanii. W dzieciństwie zdiagnozowano u niej wodogłowie, nagromadzenie płynu w mózgu. Życie Sharon zostało uratowane przez zabieg, który odsączył płyn, ale rezultatem była ogromna przestrzeń w obszarze, gdzie wszyscy inni mają tkankę mózgową, gdzie płyn przycisnął jej tkankę mózgową do czaszki. W niektórych miejscach jej tkanka mózgowa miała mniej niż centymetr grubości. Lekarze spodziewali się, że Sharon stanie w obliczu poważnych wyzwań w jej rozwoju; jednak Sharon rozwijała się całkiem normalnie, z ponadprzeciętnymi zdolnościami poznawczymi i tylko niewielkimi upośledzeniami w pamięci krótkotrwałej. Powodem, dla którego była w stanie rozwijać się tak normalnie, jest to, że jej uszkodzenie mózgu miało miejsce we wczesnym dzieciństwie, w okresie, w którym mózg ma wysoki stopień neuroplastyczności; pozwoliło to jej mózgowi zrewidować się w granicach uszkodzeń, których doznał.

Rysunek 1. Ilustracja tego, jak wodogłowie gromadzi płyn w mózgu, ściskając tkankę mózgową o czaszkę

mózg stale dostosowuje się przez całe życie, choć czasami ponad krytycznie, genetycznie uwarunkowane okresy czasu. Neuroplastyczność to zdolność mózgu do tworzenia nowych szlaków neuronowych w oparciu o nowe doświadczenia. Odnosi się do zmian w ścieżkach nerwowych i synapsach, które wynikają ze zmian w zachowaniu, procesach środowiskowych i neuronowych oraz zmian wynikających z uszkodzenia ciała. Neuroplastyczność zastąpiła dotychczasową teorię, że mózg jest fizjologicznie statycznym organem i bada, jak mózg zmienia się przez całe życie.

neuroplastyczność występuje na różnych poziomach, począwszy od minutowych zmian komórkowych wynikających z uczenia się do wielkoskalowego remapowania kory w odpowiedzi na obrażenia. Rola neuroplastyczności jest powszechnie uznawana w zdrowym rozwoju, uczeniu się, pamięci i regeneracji po uszkodzeniu mózgu. Przez większość 20 wieku, konsensus wśród neurobiologów było, że struktura mózgu jest stosunkowo niezmienna po krytycznym okresie we wczesnym dzieciństwie. To prawda, że mózg jest szczególnie „plastikowy” w krytycznym okresie dzieciństwa, z nowymi połączeniami neuronowymi tworzącymi się stale. Jednak ostatnie odkrycia pokazują, że wiele aspektów mózgu pozostaje plastikowych nawet w dorosłym życiu.

plastyczność można wykazać w trakcie praktycznie każdej formy nauki. Aby pamiętać doświadczenie, obwody mózgu muszą się zmienić. Uczenie się odbywa się, gdy następuje zmiana wewnętrznej struktury neuronów lub zwiększona liczba synaps między neuronami. Badania przeprowadzone na szczurach ilustrują, jak mózg zmienia się w odpowiedzi na doświadczenia: szczury, które żyły w bardziej wzbogaconych środowiskach, miały większe neurony, więcej DNA i RNA, cięższe kory mózgowe i większe synapsy w porównaniu do szczurów, które żyły w rzadkich środowiskach.

zaskakującą konsekwencją neuroplastyczności jest to, że aktywność mózgu związana z daną funkcją może przenieść się w inne miejsce; może to wynikać z normalnego doświadczenia, a także występuje w procesie powrotu do zdrowia po urazie mózgu. W rzeczywistości neuroplastyczność jest podstawą ukierunkowanych na cele empirycznych programów terapeutycznych w rehabilitacji po urazie mózgu. Na przykład, gdy osoba jest oślepiona w jednym oku, część mózgu związana z przetwarzaniem danych wejściowych z tego oka nie siedzi po prostu bezczynnie; przyjmuje nowe funkcje, być może przetwarzając wizualne dane z pozostałego oka lub robiąc coś zupełnie innego. Dzieje się tak dlatego, że podczas gdy niektóre części mózgu mają typową funkcję, mózg może być „przepięty”—wszystko z powodu plastyczności. Jednak mamy różne stopnie neuroplastyczności w różnych momentach życia. Sharon Parker rozwijała się stosunkowo normalnie, ponieważ jej uraz mózgu został osiągnięty w czasie maksymalnej plastyczności mózgu, w okresie niemowlęcym. Jednak gdy dorośli doznają urazu mózgu-takiego jak spowodowany udarem mózgu-mózg jest znacznie mniej plastyczny niż w okresie niemowlęcym. W związku z tym terapia fizyczna i logopedyczna wymagana do wyzdrowienia będzie długa i wymagająca, aw wielu przypadkach osoba nigdy nie odzyska w pełni poprzedniego poziomu funkcjonalności.