Las conexiones neuronales en el cerebro provocan un comportamiento complejo. Las neuronas son pequeñas máquinas informáticas que solo pueden ejercer influencia a través de redes.
El control de los elementos más simples del comportamiento (por ejemplo, los reflejos) no requiere una gran cantidad de neuronas, pero incluso los reflejos suelen ir acompañados de la conciencia de la activación de un reflejo. La percepción consciente de los estímulos sensoriales (y de todas las funciones superiores del sistema nervioso) depende de un gran número de conexiones entre las neuronas.
Las conexiones neuronales nos hacen quienes somos. Su calidad afecta el funcionamiento de los órganos internos, las capacidades intelectuales y la estabilidad emocional.
Cableado
Conexiones neuronales del cerebro: el cableado del sistema nervioso. El trabajo del sistema nervioso se basa en la capacidad de una neurona para percibir, procesar y transmitir información a otras células.
La información se transmite a través de un impulso nervioso. El comportamiento de una persona y el funcionamiento de su cuerpo es completamentedepende de la transmisión y recepción de impulsos por parte de las neuronas a través de procesos.
Una neurona tiene dos tipos de procesos: un axón y una dendrita. El axón de una neurona es siempre uno, es a lo largo de él que la neurona transmite impulsos a otras células. Recibe un impulso a través de las dendritas, de las cuales puede haber varias.
Muchos (a veces decenas de miles) axones de otras neuronas están "conectados" a las dendritas. Contacto de dendrita y axón a través de sinapsis.
Neuronas y sinapsis
La brecha entre la dendrita y el axón es la sinapsis. Porque el axón es la "fuente" del impulso, la dendrita es el "receptor" y la hendidura sináptica es el lugar de interacción: la neurona de donde proviene el axón se llama presináptica; la neurona de la que procede la dendrita es postsináptica.
Las sinapsis se pueden formar entre un axón y el cuerpo de una neurona, y entre dos axones o dos dendritas. Muchas conexiones sinápticas están formadas por la espina dendrítica y el axón. Las espinas son muy plásticas, tienen muchas formas, pueden desaparecer y formarse rápidamente. Son sensibles a las influencias químicas y físicas (lesiones, enfermedades infecciosas).
En las sinapsis, la información se transmite con mayor frecuencia a través de mediadores (sustancias químicas). Las moléculas mediadoras se liberan en la célula presináptica, cruzan la hendidura sináptica y se unen a los receptores de membrana de la célula postsináptica. Los mediadores pueden transmitir una señal excitatoria o inhibidora (inhibidora).
Las conexiones neuronales del cerebro son la conexión de las neuronas a través deconexiones sinápticas. Las sinapsis son la unidad funcional y estructural del sistema nervioso. El número de conexiones sinápticas es un indicador clave de la función cerebral.
Receptores
Los receptores recuerdan cada vez que hablan sobre la adicción a las drogas o al alcohol. ¿Por qué una persona debe guiarse por el principio de la moderación?
El receptor en la membrana postsináptica es una proteína sintonizada con moléculas mediadoras. Cuando una persona estimula artificialmente (con drogas, por ejemplo) la liberación de mediadores en la hendidura sináptica, la sinapsis intenta restablecer el equilibrio: reduce el número de receptores o su sensibilidad. Debido a esto, los niveles naturales de concentración de neurotransmisores en la sinapsis dejan de tener efecto sobre las estructuras neuronales.
Por ejemplo, las personas que fuman nicotina cambian la susceptibilidad de los receptores a la acetilcolina, se produce una desensibilización (disminución de la sensibilidad) de los receptores. El nivel natural de acetilcolina es insuficiente para los receptores con sensibilidad reducida. Porque la acetilcolina está implicada en muchos procesos, incluidos los relacionados con la concentración y la comodidad, un fumador no puede obtener los efectos beneficiosos del sistema nervioso sin nicotina.
Sin embargo, la sensibilidad de los receptores se restablece gradualmente. Aunque esto puede llevar mucho tiempo, la sinapsis vuelve a la normalidad y la persona ya no necesita estimulantes de terceros.
Desarrollo de redes neuronales
Cambios a largo plazo en las neuronaslas conexiones ocurren en diversas enfermedades (mentales y neurológicas: esquizofrenia, autismo, epilepsia, enfermedad de Huntington, Alzheimer y Parkinson). Las conexiones sinápticas y las propiedades internas de las neuronas cambian, lo que conduce a la interrupción del sistema nervioso.
La actividad de las neuronas es responsable del desarrollo de las conexiones sinápticas. "Úsalo o piérdelo" es el principio detrás de las redes neuronales del cerebro. Cuanto más a menudo "actúan" las neuronas, más conexiones entre ellas, menos a menudo, menos conexiones. Cuando una neurona pierde todas sus conexiones, muere.
Algunos autores expresan otras ideas que se encargan de regular el desarrollo de las redes neuronales. M. Butz vincula la formación de nuevas sinapsis con la tendencia del cerebro a mantener un nivel de actividad "habitual".
Cuando el nivel promedio de actividad de las neuronas cae (por ejemplo, debido a una lesión), las neuronas establecen nuevos contactos, con el número de sinapsis, la actividad de las neuronas aumenta. Lo contrario también es cierto: tan pronto como el nivel de actividad supera el nivel habitual, el número de conexiones sinápticas disminuye. A menudo se encuentran formas similares de homeostasis en la naturaleza, por ejemplo, en la regulación de la temperatura corporal y los niveles de azúcar en la sangre.
M. Botas M. Butz anotó:
…la formación de nuevas sinapsis se debe al deseo de las neuronas de mantener un determinado nivel de actividad eléctrica…
Henry Markram, que participa en un proyecto para crear una simulación neuronal del cerebro, destaca las perspectivas de desarrollo de una industria para estudiar la interrupción, la reparación y el desarrollo de las neuronasconexiones El equipo de investigación ya ha digitalizado 31.000 neuronas de rata. Las conexiones neuronales del cerebro de la rata se presentan en el siguiente video.
Neuroplasticidad
El desarrollo de conexiones neuronales en el cerebro está asociado con la creación de nuevas sinapsis y la modificación de las existentes. La posibilidad de modificaciones se debe a la plasticidad sináptica, un cambio en el "poder" de la sinapsis en respuesta a la activación de los receptores en la célula postsináptica.
Una persona puede recordar información y aprender gracias a la plasticidad del cerebro. La violación de las conexiones neuronales del cerebro debido a lesiones cerebrales traumáticas y enfermedades neurodegenerativas debido a la neuroplasticidad no se vuelve fatal.
La neuroplasticidad está impulsada por la necesidad de cambiar en respuesta a las nuevas condiciones de vida, pero puede resolver los problemas de una persona y crearlos. Un cambio en el poder de la sinapsis, por ejemplo, al fumar, también es un reflejo de la plasticidad cerebral. Las drogas y el trastorno obsesivo-compulsivo son tan difíciles de eliminar precisamente por el cambio desadaptativo en las sinapsis en las redes neuronales.
La neuroplasticidad está muy influenciada por factores neurotróficos. N. V. Gulyaeva enfatiza que varios trastornos de las conexiones neuronales ocurren en el contexto de una disminución en los niveles de neurotrofinas. La normalización del nivel de neurotrofinas conduce a la restauración de las conexiones neuronales en el cerebro.
Todos los medicamentos efectivos que se usan para tratar enfermedades del cerebro, independientemente de su estructura, si son efectivos, lo son de una forma u otramecanismo normaliza los niveles locales de factores neurotróficos.
La optimización de los niveles de neurotrofina aún no se puede lograr mediante la administración directa al cerebro. Pero una persona puede influir indirectamente en los niveles de neurotrofinas a través de cargas físicas y cognitivas.
Actividad física
Revisiones de estudios muestran que el ejercicio mejora el estado de ánimo y la cognición. La evidencia sugiere que estos efectos se deben a niveles alterados de factor neurotrófico (BDNF) y una mejor salud cardiovascular.
Los altos niveles de BDNF se han asociado con mejores medidas de capacidad espacial, memoria episódica y verbal. Los niveles bajos de BDNF, especialmente en los ancianos, se han correlacionado con la atrofia del hipocampo y el deterioro de la memoria, lo que puede estar relacionado con los problemas cognitivos asociados con la enfermedad de Alzheimer.
Estudiando las posibilidades para el tratamiento y la prevención de la enfermedad de Alzheimer, los investigadores a menudo hablan sobre la indispensabilidad del ejercicio para las personas. Por lo tanto, los estudios muestran que caminar regularmente afecta el tamaño del hipocampo y mejora la memoria.
La actividad física aumenta la tasa de neurogénesis. La aparición de nuevas neuronas es una condición importante para volver a aprender (adquirir nuevas experiencias y borrar las anteriores).
Cargas cognitivas
Las conexiones neuronales en el cerebro se desarrollan cuando una persona se encuentra en un entorno enriquecido con estímulos. Las nuevas experiencias son la clave para aumentar las conexiones neuronales.
Nueva experiencia- esto es un conflicto cuando el problema no se resuelve por los medios que el cerebro ya tiene. Por lo tanto, tiene que crear nuevas conexiones, nuevos patrones de comportamiento, lo que se asocia con un aumento en la densidad de las espinas, el número de dendritas y sinapsis.
Aprender nuevas habilidades conduce a la formación de nuevas espinas y a la desestabilización de las viejas conexiones entre las espinas y los axones. Una persona desarrolla nuevos hábitos y los viejos desaparecen. Algunos estudios relacionan los trastornos cognitivos (TDAH, autismo, retraso mental) con anomalías de la columna.
Las espinas dorsales son muy flexibles. El número, la forma y el tamaño de las espinas están asociados con la motivación, el aprendizaje y la memoria.
El tiempo que tardan en cambiar de forma y tamaño se mide literalmente en horas. Pero también significa que las nuevas conexiones pueden desaparecer con la misma rapidez. Por lo tanto, es mejor priorizar las cargas cognitivas cortas pero frecuentes sobre las largas y poco frecuentes.
Estilo de vida
La dieta puede mejorar la cognición y proteger las conexiones neuronales del cerebro contra daños, ayudar en su recuperación de enfermedades y contrarrestar los efectos del envejecimiento. La salud del cerebro parece verse afectada positivamente:
- omega-3 (pescado, semillas de lino, kiwi, nueces);
- curcumina (curry);
- flavonoides (cacao, té verde, cítricos, chocolate negro);
- Vitaminas B;
- vitamina E (aguacate, nueces, maní, espinaca, harina de trigo);
- colina (pollo, ternera, huevoyemas).
La mayoría de los productos enumerados afectan indirectamente a las neurotrofinas. El impacto positivo de la dieta se ve reforzado por la presencia de ejercicio. Además, la restricción calórica moderada estimula la expresión de neurotrofinas.
Para la restauración y el desarrollo de las conexiones neuronales, es útil excluir las grasas saturadas y los azúcares refinados. Los alimentos con azúcares añadidos reducen los niveles de neurotrofinas, lo que afecta negativamente a la neuroplasticidad. Y el alto contenido de grasas saturadas en los alimentos incluso ralentiza la recuperación del cerebro después de lesiones cerebrales traumáticas.
Entre los factores negativos que afectan las conexiones neuronales: el tabaquismo y el estrés. Fumar y el estrés prolongado se han asociado recientemente con cambios neurodegenerativos. Aunque el estrés a corto plazo puede ser un catalizador para la neuroplasticidad.
El funcionamiento de las conexiones neuronales también depende del sueño. Quizás incluso más que todos los demás factores enumerados. Porque dormir en sí mismo es el precio que pagamos por la plasticidad cerebral Ch. Cirelli
CV
¿Cómo mejorar las conexiones neuronales en el cerebro? Impacto positivo:
- ejercicio;
- tareas y dificultades;
- buen sueño;
- dieta equilibrada.
Impacto negativo:
- alimentos grasos y azúcar;
- fumar;
- estrés prolongado.
El cerebro es extremadamenteplástico, pero es muy difícil "esculpir" algo de él. No le gusta gastar energía en cosas inútiles. El desarrollo más rápido de nuevas conexiones ocurre en una situación de conflicto, cuando una persona no puede resolver el problema utilizando métodos conocidos.
