Neurony w akcji. Co to jest neuroplastyczność mózgu i jak ją wykorzystać?

Neuroplastyczność to zdolność mózgu do zmieniania swojej struktury i adaptacji pod wpływem doświadczenia. To określenie-parasol, które odnosi się do tego, w jaki sposób mózg może zmieniać, reorganizować i tworzyć nowe połączenia neuronalne. Dzieje się tak m.in. po urazach mózgu, gdy jedne struktury przejmują zadania innych, ale też podczas uczenia się nowych rzeczy czy wykonywania nowych czynności.

Plastyczność oznacza w tym przypadku umiejętność lub podatność na zmiany, zaś "neuro" odnosi się do neuronów, komórek nerwowych, które współtworzą układ nerwowy. Neuroplastyczność jest więc zdolnością adaptacyjną, która wiąże się z naszą inteligencją, zdolnością przetrwania, nabywania nowych umiejętności, perspektyw i wiedzy. Słowem - to cecha umożliwiająca nam adaptację i ewolucję.

W mózgu człowieka znajduje się około 90-100 miliardów neuronów. Każdy z nich styka się z około 10-15 tysiącami innych, tworząc sieci neuronowe. Dawniej naukowcy wierzyli, że neurogeneza - czyli tworzenie się nowych neuronów - zatrzymuje się niedługo po narodzinach. Dziś wiemy już, że neurogeneza dorosłych jest faktem (mocne dowody pojawiły się w latach 90. XX w.) i istnieją sposoby na jej wspomaganie (niektóre badania wskazują na potencjał wspomagania neurogenezy przez enteogeny takie jak DMT i psylocybina). Rozumiemy też, że neuroplastyczność mózgu pozwala mu reorganizować ścieżki, tworzyć nowe połączenia, a w niektórych przypadkach nawet tworzyć nowe neurony.

Istnieją dwa główne rodzaje neuroplastyczności:

• Plastyczność funkcjonalna - jest zdolnością mózgu do przenoszenia funkcji z uszkodzonych obszarów do tych zdrowych.
• Plastyczność strukturalna - jest zdolnością mózgu do zmieniania swojej struktury w wyniku uczenia się.

W pierwszym roku życia dziecka następuje gwałtowny wzrost mózgu. W chwili narodzin każdy neuron w korze mózgowej posiada ok. 2500 synaps, czyli małych przerw między neuronami, przez które przepływają impulsy nerwowe. W wieku 3 lat liczba synaps na neuron wynosi już 15 tysięcy.

Przeciętny dorosły ma już jednak tylko połowę tych synaps. Ma również około 15% mniej neuronów. Jest tak dlatego, że wraz z nabywaniem doświadczeń niektóre połączenia neuronowe są wzmacniane, a inne - eliminowane. Proces ten znany jest jako przycinanie synaptyczne. Neurony, które są często używane, tworzą mocniejsze połączenia. Te używane rzadko albo wcale - obumierają. Dzięki rozwijaniu nowych połączeń nerwowych i "wycinaniu" tych słabych (których utrzymanie kosztuje energię, a mózg jest wyjątkowo pragmatyczny i oszczędny) nasz mózg dostosowuje się do zmieniającego się środowiska.

Plastyczność mózgu daje nam wiele korzyści. Dzięki niej możemy uczyć się nowych rzeczy, wzmacniać istniejące zdolności poznawcze, regenerować się po udarach i urazach mózgu, wzmacniać obszary, których funkcje zostały utracone lub zanikły, a także zwiększać ogólną sprawność mózgu. Do jakiego wieku mózg jest plastyczny? Nie ma górnego limitu - i dobrze, bo bez tego wszystkiego po osiągnięciu młodzieńczego wieku już zawsze pozostawalibyśmy tacy sami - oporni na wiedzę i niezdolni do jakichkolwiek zmian. Ta zdolność może z wiekiem słabnąć, ale w przypadku zdrowego mózgu nie zanika.

Wiek i środowisko grają tu kluczowe role. Choć neuroplastyczność występuje przez całe życie, to niektóre zmiany dominują w konkretnych przedziałach wiekowych. Mózg zmienia się najbardziej w najwcześniejszych latach życia. Jest też wtedy bardziej wrażliwy i mocniej reaguje na doświadczenia w porównaniu z mózgiem dorosłego. Nie oznacza to jednak, że dorośli są niezdolni do adaptacji. Na plastyczność mózgu mają też wpływ czynniki genetyczne i środowiskowe.

Neuroplastyczność jest trwającym procesem, który wydarza się przez całe życie. Zachodzi on w efekcie nauki, doświadczenia, tworzenia wspomnień lub w rezultacie urazu mózgu. Wyjaśnia to, dlaczego "człowiek uczy się przez całe życie". Istnieją jednak pewne ograniczenia. Mózg nie jest w stanie wzrastać w nieskończoność - nie pozwala na to jego naturalna budowa, zaprogramowane obumieranie (nie możemy jeszcze w nieskończoność wydłużać życia) ani współczesna technologia.

Niektóre obszary mózgu są odpowiedzialne za bardzo konkretne umiejętności - ruch, posługiwanie się językiem, mowa czy percepcja. Uszkodzenie tych obszarów może spowodować całkowitą utratę tych zdolności. W niektórych przypadkach mózg potrafi przenieść funkcje do innych obszarów, ale czasem robi to tylko w ograniczonym stopniu. Znane są też przypadki osób, które urodziły się bez 90% mózgu i funkcjonowały normalnie, a wyszło to na jaw dopiero na prześwietleniu.

Niezależnie od wieku możesz zastosować ćwiczenia, które pozwolą ci zwiększyć neuroplastyczność. Możesz wzbogacić swoje otoczenie, tak aby nie pozostawać w monotonii. Ucz się nowych rzeczy, a te, które robisz od zawsze, spróbuj zrobić inaczej, np. umyj zęby lewą ręką (jeśli jesteś praworęczny) albo idąc do pracy, wybierz inną drogę. Dobrym pomysłem będzie podróżowanie, tworzenie sztuki, gra na instrumencie, gry wideo lub karciane, czytanie czy rozwiązywanie krzyżówek. Wszelkie nowości i wyzwania stymulują pozytywne zmiany w mózgu. Ta różnorodność jest szczególnie ważne w dzieciństwie i dorastaniu, ale będzie ona nagradzać mózg również w dorosłości i późnym wieku.

Ważny jest też odpoczynek. Jak dowodzą badania, sen odgrywa ważną rolę we wzroście dendrytów. Dendryty to wypustki neuronów przypominające gałęzie drzew. Ich kolce pozwalają neuronom komunikować się i odpowiadają za tworzenie się pamięci. Kolce dendrytyczne cechuje duża plastyczność. Wzmacniając te połączenia, wysypiając się, zwiększysz też plastyczność całego mózgu. Sen i regeneracja potrzebne są też do utrzymania zdrowia psychicznego i fizycznego. To naturalny biohacking. Możesz poprawić swój sen na różne sposoby. Te najpopularniejsze opisaliśmy w naszym artykule o hakowaniu snu.

Choć mogłoby się wydawać, że typowy geek czy mózgowiec to osoba lekceważąca aktywność fizyczną, to nic bardziej mylnego. Krótkotrwały wysiłek fizyczny (pół godzinki do godziny dziennie siłowni, basenu czy intensywnego spaceru) ma zbawienny wpływ na mózg i jego neuroplastyczność, mimo że ten leniwy organ może tworzyć miliony wymówek, byśmy się nigdzie nie ruszali. A teraz poważnie. Badania wykazały, że ćwiczenia fizyczne pomagają zapobiegać utracie neuronów w kluczowych rejonach hipokampu - części mózgu odpowiedzialnej m.in. za pamięć. Inne sugerują, że ćwiczenia wspomagają formowanie się nowych neuronów w tym obszarze.

Badanie z 2021 roku dodaje, że ćwiczenia fizyczne podnoszą plastyczność mózgu poprzez wpływ na BDNF - ważne białko, które wpływa na wzrost neuronów - a także na obszary odpowiedzialne za kontrolę motoryczną i uczenie się. Ministerstwo Zdrowia w USA zaleca przynajmniej 150 minut tygodniowo treningu kardio o umiarkowanej intensywności (np. spacer, bieganie, taniec, pływanie, jazda rowerem) oraz minimum dwa treningi siłowe tygodniowo (podnoszenie ciężarów, kalistenika). Intelektualiści, łapcie za hantle!

Dobrym ćwiczeniem neuroplastyczności będzie też mindfulness. To rodzaj medytacji, który pomaga uspokoić umysł i skupić się na chwili obecnej. Jest ona pozbawiona aspektów duchowości czy religijności, których mogłyby się obawiać niektóre osoby. Mindfulness jest formą terapii zalecaną i stosowaną m.in. przez psychoterapeutów. Wiele badań naukowych wykazało jej pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne, samopoczucie, ale też na neuroplastyczność. Jak zacząć medytować? Sprawdź "Poradnik Headspace: Medytacja" albo dowolną medytację prowadzoną spod szyldu "mindfulness" na YouTube. Warto!

Zmiany w mózgu nie zawsze są na lepsze. W niektórych przypadkach struktura i funkcje mózgu mogą podlegać niekorzystnym wpływom i zmianom. Przykładowo neuroplastyczność może być problemem, gdy pozwala na szkodliwe zmiany pod wpływem nadużywania alkoholu i nielegalnych substancji, chorób i traum - zarówno fizycznych uszkodzeń mózgu, jak i traumatycznych doświadczeń wywołujących PTSD.

Mózg plastycznie dostosowuje się też do okoliczności życia osób uzależnionych od środków odurzających, nikotyny, cukru, hazardu, treści dla dorosłych czy mediów społecznościowych. Z drugiej strony wyjście z uzależnienia i ponowne wyregulowanie neuroprzekaźników (w tym popularny ostatnio detoks dopaminowy) możliwe jest także dzięki neuroplastyczności.

Znane są też schorzenia, które mogą ograniczać lub upośledzać zdolność neuroplastyczności. To między innymi zaburzenia neurologiczne u dzieci, takie jak padaczka, mózgowe porażenie dziecięce, stwardnienie guzowate i zespół łamliwego chromosomu X (FRAX). To samo może wywołać m.in. ołowica.

Wierzenia i teorie na temat działania mózgu ewoluowały przez wieki, a szczególnie prężny rozwój badań na jego temat przypada na XX i XXI wiek. Jeszcze do niedawna przyjmowano, że mózg dorosłego jest względnie niezmienny. Dopiero w ostatnich dekadach - dzięki rozwojowi neuronauki - zaobserwowano, że mózg jest znacznie bardziej elastyczny.

Wczesne teorie, mniej więcej do lat 60. XX w., głosiły, że mózg człowieka osiąga w dużej mierze stałą i niezmienną strukturę na początku dorosłości. To przekonanie, że mózg jest niezdolny do zmian, mogło mieć kilka powodów:

• Starożytne przekonanie, że mózg jest niezwykłą maszyną, zdolną do niesamowitych rzeczy, ale niezdolną do wzrostu i zmian.
• Brak możliwości zaobserwowania mikroskopijnych aktywności mózgu.
• Obserwacja, że ludzie z poważnymi uszkodzeniami mózgu często nie są w stanie wyzdrowieć.

Gdy większość powtarza frazesy zgodnie z przyjętą normą, zawsze znajduje się jednostka, która się wyłamuje, i rzuca ona nowy pomysł, podważając istniejący paradygmat. W 1890 roku psycholog William James zasugerował, że mózg może być bardziej plastyczny, niż uważali mu współcześni. "Materia organiczna, zwłaszcza tkanka nerwowa, wydaje się charakteryzować niezwykłym stopniem plastyczności" - pisał w książce The Principles of Psychology. Idea ta pozostała ignorowana przez środowisko naukowe przez wiele lat.

Zaczęło się to zmieniać w kolejnych dekadach. W latach 20. XX w. badacz Karl Lashley znalazł dowody na zmiany w ścieżkach neuronowych u małp - makaków królewskich. W latach 60. naukowcy zaczęli badać przypadki starszych dorosłych, którzy odzyskali sprawność po udarze, co demonstrowało, że mózg jest bardziej zdolny do zmian, niż uważano wcześniej. Współczesne badania dowiodły też, że mózg jest w stanie "przywrócić okablowanie" ("rewire"), czyli ponownie nawiązać połączenia po uszkodzeniu jego struktury.

Dzięki osiągnięciom technologicznym neuronaukowcy mogą przyglądać się wewnętrznej aktywności mózgu z dokładnością, jaka nigdy wcześniej nie była możliwa. Ta inderdyscyplina naukowa przeżywa obecnie rozkwit, a kolejne odkrycia neuronauki napływają w szaleńczym tempie, aktualizując stan wiedzy o mózgu (zob. dr Asia Podgóska, Tak działa mózg. Jak mądrze dbać o jego funkcjonowanie, Warszawa 2023). Mimo że rozumiemy go coraz lepiej, to nadal pozostaje względnie niepoznanym organem o możliwie niesamowitym potencjale.