Neuroplasticity คืออะไร?

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ดร.ลาร่า บอยด์ รับรองกับเราว่าหลังจากที่เธอบรรยาย สมองของเราจะไม่มีวันเหมือนเดิมอีกต่อไป ในการพูดคุยทางวิทยาศาสตร์ TEDx เธอพูดถึงวิธีที่เราเปลี่ยนสมองด้วยทักษะแต่ละอย่าง อธิบายว่าสมองของบุคคลนั้นมีลักษณะเฉพาะอย่างไรและเมื่อใด เหตุใดบางคนจึงพบว่าสมองง่ายกว่าคนอื่น และวิธีทำให้สมองของเราเป็นแบบที่คุณต้องการ

ความรู้เกี่ยวกับสมองกำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในทุกวันนี้ และนักกายภาพบำบัดและนักประสาทวิทยา Lara Boyd ก็อยู่ในแนวหน้าของการค้นพบนี้ ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2549 เธอได้ร่วมงานกับมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียซึ่งเธอมีส่วนร่วมในการวิจัยด้านประสาทวิทยาและการเรียนรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว ตั้งแต่นั้นมา เธอได้จัดตั้ง Brain Behavior Lab ซึ่งคัดเลือกและฝึกอบรมนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษามากกว่า 40 คน ตีพิมพ์บทความมากกว่า 80 บทความ และได้รับเงินทุนมากกว่า 5 ล้านดอลลาร์

งานเขียนของ Lara Boyd นำไปสู่การพัฒนาวิธีการรักษาแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับผู้ที่มีปัญหาทางสมอง และยังพบว่ามีการประยุกต์ใช้ในวงกว้างขึ้น ตัวอย่างเช่น พวกเขาอธิบายว่าทำไมเด็กบางคนถึงเติบโตในการศึกษาแบบเดิมๆ และบางคนไม่เติบโต พฤติกรรมเป็นกลไกหลักของการเปลี่ยนแปลงในสมองอย่างไร และเหตุใดจึงไม่มีเม็ดพลาสติกประสาท

Lara Boyd: วิดีโอนี้จะเปลี่ยนสมองของคุณ (ถอดเสียงด้านล่าง):

แล้วเราจะเรียนรู้ได้อย่างไร? และทำไมบางคนจึงเรียนง่ายกว่าคนอื่น? อย่างที่ฉันพูด ฉันคือ Dr. Lara Boyd กำลังทำวิจัยเกี่ยวกับสมองที่มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย และคำถามเหล่านี้หลอกหลอนฉัน

การศึกษาการทำงานของสมองเปิดโอกาสให้ทั้งการทำความเข้าใจสรีรวิทยาของมนุษย์และการทำความเข้าใจคำถาม: อะไรทำให้เราเป็นเรา?

นี่เป็นช่วงเวลาที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักวิทยาศาสตร์สมอง และฉันพนันได้เลยว่าฉันมีงานที่น่าสนใจที่สุดเท่าที่เคยมีมา วิธีคิดของเราเกี่ยวกับสมองเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว หลายคนกลับกลายเป็นว่าไม่ถูกต้องหรือไม่สมบูรณ์ ความเข้าใจผิดบางอย่างชัดเจนขึ้น เช่น เราเชื่อว่าสมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้เฉพาะในวัยเด็กเท่านั้น และตอนนี้กลับกลายเป็นว่านี่เป็นเรื่องไร้สาระอย่างยิ่ง

การเชื่อว่าคนเรามักจะใช้สมองเพียงบางส่วนก็ผิดเช่นกัน และเมื่อเขาไม่ได้ยุ่งกับอะไรเลย สมองของเขาก็ไม่ทำงานเช่นกัน สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงเลย ปรากฎว่าแม้ในขณะที่เราพักผ่อนและไม่ได้คิดอะไร สมองก็มีความตื่นตัวสูง เทคโนโลยีอย่าง MRI ช่วยให้เราสามารถค้นพบสิ่งเหล่านี้และการค้นพบที่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย บางทีการค้นพบที่น่าตื่นเต้น น่าสนใจ และปฏิวัติมากที่สุดก็คือ ทุกครั้งที่คุณได้รับความรู้หรือทักษะใหม่ สมองของคุณจะเปลี่ยนไป สิ่งนี้เรียกว่า neuroplasticity

เมื่อสองสามปีก่อน เชื่อกันว่าหลังวัยแรกรุ่น สมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในทางที่แย่ลงเท่านั้น เซลล์ตายตามอายุหรือจากความเสียหาย เช่น จากโรคหลอดเลือดสมอง อย่างไรก็ตาม การวิจัยได้เปิดเผยตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงของสมองในผู้ใหญ่อย่างน่าตกใจ จากนั้นปรากฎว่าพฤติกรรมของเราส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในสมอง และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอายุ ข่าวดี. อันที่จริง มันเกิดขึ้นตลอดชีวิต และที่สำคัญมาก กระบวนการจัดโครงสร้างใหม่มีส่วนช่วยในการฟื้นตัวของสมองหลังความเสียหาย

Neuroplasticity เป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด มันคืออะไร? ในการรวมข้อมูลที่ได้รับ สมองจะเปลี่ยนในสามทิศทาง:

1.เคมี. อันที่จริง การทำงานของสมองคือการส่งสัญญาณทางเคมีระหว่างเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์ประสาท ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องกัน และเพื่อให้ความรู้ที่ได้รับสามารถรักษาไว้ได้ สมองจะเพิ่มจำนวนหรือความเข้มข้นของสัญญาณเคมีที่เซลล์ประสาทแลกเปลี่ยนกันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงส่งผลต่อความจำระยะสั้นหรือการปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์ในระยะสั้น

2.วิธีที่สองในการเปลี่ยนสมองเพื่อเสริมสร้างการเรียนรู้คือโครงสร้าง นั่นคือในขณะที่เรียนรู้ สมองเปลี่ยนการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท โครงสร้างทางกายภาพของสมองเปลี่ยนแปลง ซึ่งแน่นอนว่าต้องใช้เวลามากกว่า การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความจำระยะยาวและการพัฒนาทักษะยนต์ในระยะยาว

กระบวนการเหล่านี้เชื่อมต่อถึงกัน ผมขอยกตัวอย่าง เราทุกคนได้เรียนรู้ทักษะการเคลื่อนไหวใหม่ๆ เช่น การเล่นเปียโนหรือการเล่นกล และในการทดลองครั้งหนึ่ง มันก็ให้คุณดีขึ้นเรื่อยๆ และคุณคิดว่า: ฉันทำได้ และครั้งต่อไป บางทีในวันถัดไป ความสำเร็จทั้งหมดก็หายไป ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่สมองได้เพิ่มความเข้มข้นของการแลกเปลี่ยนสัญญาณทางเคมี แต่ด้วยเหตุผลบางประการ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับความจำระยะยาว จำไว้ว่า การบันทึกความทรงจำลงในหน่วยความจำระยะยาวไม่ใช่กระบวนการชั่วขณะ ผลระยะสั้นยังไม่ได้รับการเรียนรู้ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพช่วยเสริมความจำระยะยาว และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีจะเกิดขึ้นได้ไม่นาน

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างยังสามารถนำไปสู่การสร้างเครือข่ายที่เชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของสมองเพื่อเสริมสร้างการเรียนรู้ บางส่วนของสมองที่รับผิดชอบต่อพฤติกรรมเฉพาะสามารถเติบโตหรือเปลี่ยนโครงสร้างได้ ตัวอย่างบางส่วน ผู้ที่อ่านอักษรเบรลล์จะมีส่วนรับความรู้สึกในสมองที่ขยายใหญ่ขึ้น ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบความไวของนิ้ว หากคุณถนัดขวา คุณมีพื้นที่สมองที่รับผิดชอบสำหรับมือที่ถนัดของคุณมากกว่ามือข้างขวา การวิจัยพบว่าคนขับแท็กซี่ที่กรอกแผนที่ลอนดอนเพื่อขอใบอนุญาตได้ขยายพื้นที่สมองที่เกี่ยวข้องกับความทรงจำเชิงพื้นที่หรือการทำแผนที่

3.และวิธีสุดท้ายในการเปลี่ยนสมองเพื่อแก้ไขข้อมูลนั้นได้ผล

พื้นที่สมองที่ใช้จะไวและง่ายต่อการใช้งานอีกครั้ง และด้วยการปรากฏตัวของพื้นที่ที่มีความตื่นเต้นง่ายเพิ่มขึ้นในสมอง มันจึงควบคุมวิธีและเวลาในการเปิดใช้งาน

ในระหว่างกระบวนการเรียนรู้ เราจะเห็นว่าบล็อกของสมองทั้งหมดเปิดใช้งานและเปลี่ยนแปลงอย่างไร ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีโครงสร้างและการทำงานจึงสนับสนุน neuroplasticity และเกิดขึ้นทั่วสมอง พวกเขาสามารถเกิดขึ้นแยกกันได้ แต่ส่วนใหญ่มักมีความสัมพันธ์กัน พวกเขาช่วยกันเสริมสร้างผลการเรียนรู้ และสิ่งนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา

ดังนั้นฉันจึงบอกคุณว่าสมองของเราน่าอัศจรรย์เพียงใด ทำไมการเรียนรู้บางสิ่งจึงเป็นเรื่องยาก ทำไมเด็กๆ ถึงเรียนไม่ดีเสมอไป? ทำไมคนเราถึงหลงลืมมากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น? และทำไมเราไม่สามารถฟื้นตัวจากความเสียหายของสมองได้อย่างเต็มที่? กระบวนการใดช่วยหรือขัดขวางการสร้างระบบประสาท นี่คือสิ่งที่ผมศึกษา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฉันกำลังค้นคว้าว่าเกี่ยวข้องกับการฟื้นตัวของโรคหลอดเลือดสมองอย่างไร

ล่าสุด โรคหลอดเลือดสมองได้เลื่อนจากอันดับสามมาอยู่ที่อันดับสี่ในรายชื่อสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ ในสหรัฐอเมริกา ข่าวดีใช่มั้ย? ในความเป็นจริงจำนวนผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองไม่ได้ลดลงเท่านั้น เพียงแต่ว่าเราสามารถรักษาชีวิตให้ดีขึ้นได้หลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมองรุนแรง ปรากฏว่าเป็นเรื่องยากที่จะช่วยให้สมองฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมอง และตามจริงแล้ว เราไม่สามารถพัฒนาวิธีการฟื้นฟูที่มีประสิทธิภาพได้ สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือ โรคหลอดเลือดสมองเป็นสาเหตุสำคัญของความทุพพลภาพในผู้ใหญ่ทั่วโลก

คนหนุ่มสาวจำนวนมากขึ้นทุกข์ทรมานจากโรคหลอดเลือดสมอง ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีชีวิตที่พิการอีกต่อไป และผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าคุณภาพชีวิตของชาวแคนาดาที่เป็นโรคหลอดเลือดสมองลดลง ดังนั้นจึงชัดเจนว่าคุณต้องทำให้ดีขึ้นเพื่อช่วยให้ผู้คนฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมอง นี่เป็นปัญหาสังคมที่ร้ายแรงและเราไม่สามารถแก้ไขได้

สิ่งที่สามารถทำได้? สิ่งหนึ่งที่ชัดเจน: ตัวขับเคลื่อนหลักของการเปลี่ยนแปลงทางประสาทคือพฤติกรรมของคุณปัญหาคือต้องใช้การฝึกฝนอย่างมาก กิจกรรมของคุณ เพื่อรับทักษะการเคลื่อนไหวใหม่ๆ หรือสร้างทักษะเดิมขึ้นมาใหม่ และการได้รับการฝึกฝนอย่างเพียงพอนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายและมีราคาแพง แนวทางการวิจัยของผมคือการพัฒนาวิธีการรักษาที่เตรียมสมองให้พร้อมสำหรับการเรียนรู้ ซึ่งรวมถึงการกระตุ้นสมอง การออกกำลังกาย และวิทยาการหุ่นยนต์

การวิจัยทำให้ฉันเข้าใจได้ชัดเจนว่าอุปสรรคสำคัญในการพัฒนาวิธีการรักษาที่เร่งการฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองคือความหลากหลายของแบบจำลองของ neuroplasticity ในมนุษย์ และความหลากหลายนี้ทำให้ฉันคลั่งไคล้ในฐานะนักวิจัย ทำให้เป็นเรื่องยากมากที่จะใช้สถิติเพื่อทดสอบข้อมูลและแนวคิด นี่คือเหตุผลที่การวิจัยทางการแพทย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความแตกต่าง อย่างไรก็ตาม งานวิจัยของฉันได้เปิดเผยความหลากหลายนี้ในข้อมูลที่สำคัญที่สุดและให้ข้อมูลมากที่สุดที่เราได้รวบรวมไว้

เราได้เรียนรู้อะไรมากมายจากการศึกษาสมองหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมอง และฉันคิดว่าบทเรียนเหล่านี้มีประโยชน์ในด้านอื่นๆ บทเรียนแรกคือตัวขับเคลื่อนหลักของการเปลี่ยนแปลงในสมองคือพฤติกรรม และนั่นเป็นสาเหตุที่ไม่มีเม็ดพลาสติกประสาท ไม่มีอะไรจะช่วยคุณในการเรียนรู้เหมือนการฝึกฝน ดังนั้นคุณยังต้องทำงาน ยิ่งไปกว่านั้น การวิจัยของฉันได้พิสูจน์แล้วว่าความยากที่มากขึ้น ความเครียดที่มากขึ้นในระหว่างการฝึกนำไปสู่การเรียนรู้ที่ดีขึ้น และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในสมองที่มากขึ้น

ปัญหาคือว่า neuroplasticity เป็นดาบสองคม มีผลดีเมื่อคุณเรียนรู้สิ่งใหม่หรือฝึกฝนทักษะการเคลื่อนไหว และมีผลเสียเมื่อคุณลืมสิ่งที่คุณรู้ การติดยา อาจเป็นเพราะความเจ็บปวดเรื้อรัง ดังนั้น สมองจึงเป็นพลาสติกอย่างยิ่ง และทุกสิ่งที่คุณทำ รวมถึงทุกสิ่งที่คุณไม่ได้ทำ จะกำหนดรูปร่างของสมองทั้งในด้านโครงสร้างและการทำงาน

บทเรียนที่สองที่เราได้เรียนรู้คือไม่มีวิธีการเรียนรู้แบบใดแบบหนึ่ง ดังนั้นจึงไม่มีสูตรสำหรับการเรียนรู้ ตัวอย่างเช่น หลายคนเชื่อว่าต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการฝึกอบรมเพื่อเรียนรู้ทักษะการเคลื่อนไหวใหม่ ฉันรับรองกับคุณว่ามันไม่ง่ายอย่างนั้น บางคนต้องการการฝึกฝนมากขึ้นในขณะที่บางคนต้องการน้อยกว่ามาก

การทำงานกับสมองพลาสติกเป็นงานที่ไม่เหมือนใครที่จะมีแนวทางเดียวที่เหมาะกับทุกคน เมื่อตระหนักถึงสิ่งนี้ เราจึงเกิดแนวคิดในการรักษาแบบเฉพาะบุคคล นั่นคือเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่ละคนต้องการมาตรการของตนเอง ความคิดนี้มาจากประสบการณ์การรักษามะเร็งจริงๆ จากนั้นปรากฎว่าพันธุกรรมมีความสำคัญมากในการเลือกประเภทของเคมีบำบัดในการรักษามะเร็งบางรูปแบบ การวิจัยของฉันแสดงให้เห็นว่าแนวทางนี้ใช้ได้กับการฟื้นตัวของโรคหลอดเลือดสมองเช่นกัน

มีลักษณะบางอย่างของโครงสร้างและหน้าที่ของสมองไบโอมาร์คเกอร์ พวกเขามีประโยชน์มากในการช่วยปรับแต่งการบำบัดให้เหมาะกับแต่ละบุคคล ผลจากห้องปฏิบัติการของฉันแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานไบโอมาร์คเกอร์บางตัวสามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงของเส้นประสาทและรูปแบบการฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองได้ ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลยที่สมองของมนุษย์มีความซับซ้อนเพียงใด

อย่างไรก็ตาม ฉันยังคิดว่าแนวคิดนี้สามารถพิจารณาได้กว้างกว่ามาก ด้วยโครงสร้างและหน้าที่ของสมองที่มีลักษณะเฉพาะ สิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางประสาทหลังโรคหลอดเลือดสมองมีผลกับทุกคน พฤติกรรมในชีวิตประจำวันมีความสำคัญมาก มันส่งผลต่อสมอง

ฉันเชื่อว่าเราควรพิจารณาไม่เพียงแต่การรักษาส่วนบุคคล แต่ยังรวมถึงการฝึกอบรมรายบุคคลด้วย เอกลักษณ์ของสมองแสดงออกในตัวบุคคลเมื่อเขาสอนและเมื่อเขาเรียนรู้ แนวคิดนี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าทำไมเด็กบางคนถึงเติบโตในการศึกษาแบบเดิมๆ และคนอื่นๆ ไม่ประสบความสำเร็จ ทำไมภาษาจึงง่ายสำหรับบางคน ในขณะที่บางคนเลือกกีฬาประเภทใดก็ได้และพยายามทำให้ดีที่สุด ดังนั้นเมื่อคุณออกจากห้องนี้วันนี้ สมองของคุณจะไม่เหมือนเดิมอีกต่อไปเหมือนเมื่อเช้าที่คุณเข้ามา และฉันคิดว่ามันน่าทึ่งมาก แต่สมองของแต่ละคนจะเปลี่ยนไปในทางของตัวเอง

การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ รูปแบบส่วนบุคคลเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายนี้จะช่วยให้มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านประสาทวิทยาศาสตร์ จะช่วยให้คุณพัฒนามาตรการใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อช่วยค้นหานักเรียนและครู ผู้ป่วย และวิธีการรักษาที่เหมาะสม

และสิ่งนี้ใช้ไม่ได้เฉพาะกับการฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองเท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับเราแต่ละคนในฐานะพ่อแม่ ครู ผู้นำ และเนื่องจากคุณอยู่ที่ TEDx ในวันนี้ ในฐานะผู้เรียนนิรันดร์

ค้นหาวิธีและสิ่งที่คุณเรียนรู้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ทำซ้ำสิ่งที่ดีต่อสมองและละทิ้งนิสัยที่ไม่ดีและพฤติกรรมที่ไม่มีประสิทธิภาพ ฝึกฝน. การเรียนรู้คืองานที่สมองของคุณต้องการ ดังนั้นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดจึงแตกต่างกันไปสำหรับทุกคน รู้ไหม แม้แต่กับคนๆ เดียว กลยุทธ์เหล่านี้อาจแตกต่างกันไปตามทักษะที่ต่างกัน การเรียนดนตรีเป็นเรื่องง่าย แต่การเล่นสโนว์บอร์ดอาจยากกว่ามาก

ฉันหวังว่าคุณจะจากไปในวันนี้ด้วยความเข้าใจใหม่ว่าสมองของคุณดีแค่ไหน โลกรอบตัวคุณสร้างรูปร่างคุณและสมองพลาสติกของคุณอย่างต่อเนื่อง เข้าใจว่าสมองของคุณเปลี่ยนไปเพราะสิ่งที่คุณทำ สิ่งที่คุณเผชิญ และทุกสิ่งที่คุณประสบ นี่อาจเป็นสิ่งที่ดีที่สุด แต่อาจเป็นสิ่งที่แย่ที่สุด ดังนั้นไปข้างหน้าและทำให้สมองของคุณในแบบที่คุณต้องการในวันนี้ ขอบคุณมาก.