Hvad er neuroplasticitet?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Dr. Lara Boyd forsikrer os om, at efter hendes forelæsning vil vores hjerner aldrig være de samme. I en videnskabelig TEDx-tale fortæller hun om, hvordan vi ændrer vores hjerner med hver færdighed, forklarer, hvordan og hvornår en persons hjerner er unikke, hvorfor nogle mennesker finder det nemmere end andre, og hvordan man kan lave vores hjerner, som man ønsker dem.

Viden om hjernen udvikler sig i et spændende tempo i dag, og fysioterapeut og neuroforsker Lara Boyd er i spidsen for denne opdagelse. Siden 2006 har hun været på University of British Columbia, hvor hun er involveret i forskning i neurovidenskab og motorisk læring. Siden da har hun oprettet Brain Behavior Lab, rekrutteret og trænet over 40 kandidatstuderende, udgivet over 80 artikler og modtaget over $ 5 millioner i finansiering.

Lara Boyds skrifter fører til udviklingen af nye, mere effektive behandlinger til mennesker med hjerneskade, og finder også bredere anvendelse. For eksempel forklarer de, hvorfor nogle børn trives i traditionel undervisning, og andre ikke gør det, hvordan adfærd er hovedmotoren for forandringer i hjernen, og hvorfor der ikke findes neuroplastiske piller.

Lara Boyd: Denne video vil ændre din hjerne (udskrift nedenfor):

Så hvordan lærer vi? Og hvorfor er det nemmere for nogle at studere end andre? Som sagt er jeg Dr. Lara Boyd, der laver hjerneforskning her på University of British Columbia, og disse spørgsmål forfølger mig.

Studiet af hjerneaktivitet åbner perspektiver både for at forstå menneskets fysiologi og for at forstå spørgsmålet: hvad gør os til dem, vi er?

Det er en fantastisk tid for hjerneforskere, og jeg vil vædde på, at jeg har det mest interessante job nogensinde. Den måde, vi tænker om hjernen på, ændrer sig med en svimlende hastighed. Mange af dem viste sig at være forkerte eller ufuldstændige. Nogle misforståelser er mere åbenlyse, for eksempel troede vi, at hjernen kun kan ændre sig i barndommen, og nu viste det sig, at det er ren og skær nonsens.

Det er også forkert at tro, at en person normalt kun bruger nogle dele af hjernen, og når han ikke har travlt med noget, er hans hjerne også inaktiv. Dette er heller ikke rigtigt overhovedet. Det viser sig, at selv når vi hviler og ikke tænker på noget, er hjernen yderst aktiv. Teknologier som MRI har gjort os i stand til at gøre disse og mange andre vigtige opdagelser. Den måske mest spændende, interessante og revolutionerende opdagelse var, at hver gang du tilegner dig ny viden eller færdigheder, ændrer du din hjerne. Dette kaldes neuroplasticitet.

For et par år siden troede man, at hjernen efter puberteten kun kan ændre sig til det værre, celler dør med alderen eller af skader, for eksempel fra et slagtilfælde. Forskning har dog afsløret et overraskende antal eksempler på hjernetransformation hos voksne. Så viste det sig, at vores adfærd påvirker forandringerne i hjernen. Og disse ændringer afhænger ikke af alder. Gode nyheder. Faktisk forekommer de hele livet, og meget vigtigt bidrager reorganiseringsprocesser til genopretning af hjernen efter skade.

Neuroplasticitet er nøglen til al forandring. Hvad er det? For at konsolidere den modtagne information ændrer hjernen sig i tre retninger:

1. Kemisk. Faktisk er hjernens arbejde transmission af kemiske signaler mellem dens celler, kaldet neuroner, som udløser en række reaktioner. Og for at den opnåede viden kan bevares, øger hjernen antallet eller koncentrationen af kemiske signaler, som neuroner udveksler. Fordi disse ændringer sker hurtigt, bidrager de til korttidshukommelse eller kortsigtet forbedring af motorisk funktion.

2. Den anden måde at ændre hjernen på for at styrke læring er strukturel. Det vil sige, at mens man lærer, ændrer hjernen forbindelsen mellem neuroner, hjernens fysiske struktur ændres, hvilket selvfølgelig tager længere tid. Disse ændringer er forbundet med langtidshukommelse og langsigtet forbedring af motoriske færdigheder.

Disse processer hænger sammen. Lad mig give dig et eksempel. Vi har alle lært en ny motorisk færdighed på et tidspunkt, som at spille klaver eller jonglere. Og under et forsøg blev det givet dig bedre og bedre, og du tænkte: Jeg gjorde det. Og næste gang, måske dagen efter, var alle præstationerne tabt. Hvorfor det? I en kort periode øgede hjernen intensiteten af udvekslingen af kemiske signaler, men af en eller anden grund forårsagede disse ændringer ikke de strukturelle ændringer, der var nødvendige for langtidshukommelsen. Husk, at gemme minder i langtidshukommelsen ikke er en kortvarig proces. Det kortsigtede resultat lærer ikke endnu. Fysiske forandringer styrker langtidshukommelsen. Og kemiske ændringer er kortvarige.

Strukturelle ændringer kan også føre til skabelsen af netværk, der forbinder forskellige områder af hjernen for at styrke læring. Visse områder af hjernen, der er ansvarlige for specifik adfærd, kan vokse eller ændre struktur. Et par eksempler. Folk, der læser blindeskrift, har et forstørret sanseområde i hjernen, som er ansvarlig for fingrenes følsomhed. Hvis du er højrehåndet, har du et større område af hjernen, der er ansvarlig for din dominerende hånd end den til højre. Forskning har vist, at taxachauffører, der udfylder et kort over London for at få en licens, har forstørrede hjerneområder forbundet med rumlige eller kartografiske minder.

3. Og den sidste måde at ændre hjernen til at fikse information er funktionel.

Det brugte område af hjernen bliver følsomt og lettere at bruge igen. Og med udseendet af områder med øget excitabilitet i hjernen, regulerer den allerede, hvordan og hvornår de skal aktiveres.

Under læringsprocessen ser vi, hvordan hele blokke i hjernen aktiveres og ændres. Således understøtter kemiske, strukturelle og funktionelle ændringer neuroplasticitet. Og de sker overalt i hjernen. De kan forekomme separat, men oftest er de indbyrdes forbundne. Sammen forstærker de læringsudbyttet, og det sker hele tiden.

Så jeg fortalte dig, hvor utroligt neuroplastiske vores hjerner er. Hvorfor er det så svært at lære noget? Hvorfor klarer børn sig ikke altid godt i skolen? Hvorfor bliver vi mere glemsomme, når vi bliver ældre? Og hvorfor kan vi ikke komme os helt fra hjerneskade? Hvilke processer hjælper eller hæmmer neuroplasticitet? Det er det, jeg studerer. Jeg forsker især i, hvordan det hænger sammen med slagtilfælde.

For nylig er slagtilfælde flyttet fra tredje- til fjerdepladsen på listen over førende dødsårsager i USA. Gode nyheder, hva'? Kun i virkeligheden er antallet af slagtilfælde ofre ikke faldet. Det er bare det, at vi er blevet bedre til at opretholde livet efter et alvorligt slagtilfælde. Det viste sig at være svært at hjælpe hjernen med at komme sig efter et slagtilfælde, og for at være ærlig har vi ikke været i stand til at udvikle en effektiv måde at genoptræne på. Én ting er sikker: slagtilfælde er den førende årsag til handicap hos voksne over hele verden.

Flere og flere unge lider af slagtilfælde, hvilket betyder, at de lever længere med handicap. Og vores forskning viser, at livskvaliteten for canadiere med slagtilfælde er faldet. Derfor er det klart, at du skal gøre det bedre for at hjælpe folk med at komme sig efter et slagtilfælde. Dette er et alvorligt socialt problem, og vi kan ikke løse det.

Hvad kan gøres? Én ting er klar: Den vigtigste drivkraft bag neuroplastiske forandringer er din adfærd. Problemet er, at det kræver meget øvelse, din aktivitet, at tilegne sig nye motoriske færdigheder eller at genopbygge gamle. Og at få nok aktiv træning er udfordrende og dyrt. Så min forskningstilgang er at udvikle terapier, der forbereder hjernen til læring. Disse omfatter hjernestimulering, motion og robotteknologi.

Forskning har gjort det klart for mig, at en stor hindring for at udvikle terapier, der accelererer bedring efter slagtilfælde, er mangfoldigheden af modeller for neuroplasticitet hos mennesker. Og denne mangfoldighed driver mig til vanvid som forsker, hvilket gør det ekstremt svært at bruge statistik til at teste data og ideer. Det er derfor medicinsk forskning er designet til at minimere forskellen. Min forskning har dog afsløret denne mangfoldighed i de vigtigste og mest informative data, vi har indsamlet.

Vi har lært meget af at studere hjernen efter et slagtilfælde, og jeg tror, at disse lektioner er nyttige på andre områder. Den første lektion er, at den vigtigste drivkraft bag forandring i hjernen er adfærd. Og derfor findes der ingen neuroplastiske piller. Intet vil hjælpe dig med at lære som praksis. Så du skal stadig arbejde. Desuden har min forskning bevist, at mere besvær, mere stress under praksis fører til bedre indlæring og større strukturelle ændringer i hjernen.

Problemet er, at neuroplasticitet er et tveægget sværd. Det har en positiv effekt, når du lærer noget nyt eller finpudser en motorik, og en negativ effekt, når du glemmer det, du vidste, afhængig af stoffer, muligvis på grund af kroniske smerter. Så hjernen er ekstremt plastisk, og alt hvad du gør, såvel som alt hvad du ikke gør, former den både strukturelt og funktionelt.

Den anden lektie, vi har lært, er, at der ikke er nogen ensartet tilgang til læring, så der er ingen opskrift på, hvordan man lærer. For eksempel tror mange, at det kræver timers træning at lære en ny motorik. Jeg forsikrer dig, det er ikke så enkelt. Nogle vil have brug for mere øvelse, mens andre vil have brug for meget mindre.

At arbejde på vores plastikhjerner er et for unikt job til, at der kan være en enkelt tilgang, der fungerer for alle. Da vi indså dette, kom vi på ideen om individualiseret behandling. Det vil sige, for optimale resultater kræver hver person deres egne foranstaltninger. Denne tanke kom faktisk fra erfaringerne med kræftbehandling. Så viste det sig, at genetik har stor betydning for valget af kemoterapiform i behandlingen af en bestemt kræftform. Min forskning har vist, at denne tilgang også er anvendelig til genopretning af slagtilfælde.

Der er visse karakteristika af hjernens struktur og funktion, biomarkører. De er meget behjælpelige med at hjælpe med at skræddersy terapien til den enkelte. Resultaterne fra mit laboratorium viser, at visse kombinationer af biomarkører kan forudsige neuroplastiske ændringer og mønstre for bedring efter slagtilfælde, hvilket ikke er overraskende i betragtning af hvor kompleks den menneskelige hjerne er.

Jeg synes dog også, at dette begreb kan betragtes meget bredere. I betragtning af det unikke i hjernens struktur og funktion, gælder det, vi har lært om neuroplasticitet efter slagtilfælde, for alle. Adfærd i dagligdagen er meget vigtig. Det påvirker hjernen.

Jeg mener, at vi ikke kun bør overveje individuel behandling, men også individuel træning. Hjernens unikke karakter viser sig i en person, når han underviser, og når han lærer. Denne idé hjalp os med at forstå, hvorfor nogle børn trives i traditionel undervisning, og andre ikke gør. Hvorfor sprog er nemt for nogle, mens andre vælger enhver form for sport og gør det bedste. Så når du forlader dette rum i dag, vil din hjerne ikke længere være den samme, som den var den morgen, du trådte ind. Og jeg synes bare, det er fantastisk. Men hver enkelt af jers hjerne vil ændre sig på sin egen måde.

Forståelse af disse forskelle, disse personlige mønstre, denne variation af ændringer vil tillade betydelige fremskridt inden for neurovidenskab. Det vil give dig mulighed for at udvikle nye, mere effektive foranstaltninger til at hjælpe med at finde egnede elever og lærere, patienter og behandlingsmetoder.

Og dette gælder ikke kun for bedring efter slagtilfælde, men for hver enkelt af os som forælder, lærer, leder, og også, eftersom du er her i dag på TEDx, som en evig elev.

Find ud af, hvordan og hvad du lærer mest effektivt. Gentag, hvad der er godt for hjernen og kasser dårlige vaner og ineffektiv adfærd. Øve sig. Læring er det job, din hjerne har brug for. Så den bedste strategi er forskellig for alle. Du ved, selv for én person kan disse strategier være forskellige med hensyn til forskellige færdigheder. Det kan være nemt at lære musik, men snowboarding kan være meget sværere.

Jeg håber, du tager afsted i dag med en ny forståelse af, hvor fantastisk din hjerne er. Verden omkring dig former hele tiden dig og din plastikhjerne. Forstå, at din hjerne ændrer sig på grund af det, du gør, det, du står over for, og alt, hvad du oplever. Det kan være det bedste, men det kan være det værste. Så fortsæt og lav din hjerne, som du vil have den i dag. Mange tak.