Neuroplastyczność mózgu - naturalna zdolność do naprawy

Neuroplastyczność to niezwykła zdolność mózgu do reorganizacji i adaptacji, która może być wykorzystana w dziedzinie rehabilitacji oraz leczenia zdrowia psychicznego. Jak działa neuroplastyczność i w jaki sposób możemy ją nakierować, aby przynieść korzyści osobom cierpiącym na zaburzenia neurologiczne czy psychiczne? O tym oraz, o tym, jak terapia przezczaszkową stymulacją magnetyczną (TMS) może Ci w tym pomóc dowiesz się czytając poniższy artykuł.

Czym jest neuroplastyczność?

Neuroplastyczność, często określana jako plastyczna natura mózgu, odnosi się do jego zdolności do zmian i adaptacji w odpowiedzi na doświadczenia, uczenie się. W przeciwieństwie do wcześniejszych przekonań, mózg nie traci zdolności do rozwoju wraz z dorosłością; a może tworzyć nowe połączenia neuronowe, zmieniać istniejące, a nawet kompensować uszkodzenia. Oznacza to, że mózg nie jest statyczny, lecz dynamiczny i zdolny do ciągłych zmian przez całe życie.

plastyczność mózgu - przykłady

Wyobraź sobie mózg jako wielką sieć dróg i autostrad. Kiedy uczysz się czegoś nowego, np. jak grać na instrumencie muzycznym, Twój mózg zaczyna budować nowe połączenia między neuronami, podobnie jak budowniczy tworzą nowe drogi i mosty. Z czasem, im więcej ćwiczysz, tym bardziej te połączenia się wzmacniają, co przypomina poszerzanie autostrad, aby ruch był bardziej płynny i szybki.

Neuroplastyczność działa również w sytuacjach, gdy jakiś obszar mózgu zostanie uszkodzony, np. w wyniku udaru, inne części mózgu mogą przejąć jego funkcje. To jak objazd drogowy – kiedy główna droga jest zamknięta, ruch przekierowywany jest na boczne drogi, które z czasem mogą zostać usprawnione, aby lepiej radzić sobie z większym ruchem. Osoby, które straciły wzrok, często rozwijają wyostrzone zmysły słuchu i dotyku, ponieważ ich mózg przekształca się, by lepiej przetwarzać informacje pochodzące z tych zmysłów. To pokazuje, jak elastyczny i zdolny do adaptacji jest nasz mózg.

Rodzaje plastyczności mózgu

Według Robertsona i Murre’a (1999) możemy wyróżnić trzy rodzaje plastyczności mózgu:

• Plastyczność neuroanatomiczna Polega na zmianach w aktywności i strukturze neuronów w odpowiedzi na nowe doświadczenia lub wyzwania, m.in plastyczność rozwojowa. Wymagają więcej czasu – mogą trwać dni lub tygodnie Przykład: tworzenie nowych połączeń nerwowych podczas nauki języka obcego). W kontekście leczenia neuropsychiatrycznego przykładem jest tworzenie nowych połączeń synaptycznych w wyniku długotrwałego treningu lub terapii.
• Plastyczność behawioralna Wyraża się w modyfikacjach zachowania w odpowiedzi na konkretne sytuacje. Przykład: Zmiana zachowań pod wpływem doświadczeń lub pracy terapeutycznej. W trakcie psychoterapii osoba zmagająca się z lękiem społecznym uczy się nowych sposobów reagowania w sytuacjach stresowych. Z czasem zmienia swoje nawyki i potrafi łatwiej funkcjonować w sytuacjach społecznych.
• Plastyczność funkcjonalna Obejmuje zmiany związane z adaptacją po uszkodzeniu mózgu. Przykład: Zdrowa część mózgu przejmuje zadania obszaru, który uległ uszkodzeniu. Jest to rodzaj neuroplastyczności kompensacyjnej, którą opisujemy poniżej.

Neuroplastyczność kompensacyjna - naprawa i zdolność powstawania nowych synaps

Neuroplastyczność kompensacyjna - jest to neuroplastyczność naprawcza. Odbudowa funkcjonowania mózgu po uszkodzeniu (np. uszkodzenie mózgu w wyniku udaru), czyli przekierowywanie aktywności na nieuszkodzone obszary poprzez tworzenie nowych połączeń nerwowych.

Przykład : Udar może spowodować, że jedna półkula mózgu (np. lewa) przestaje skutecznie kontrolować ruchy ciała, ponieważ szlaki neuronalne zostały uszkodzone. W takiej sytuacji często obserwuje się, że zdrowa półkula staje się nadaktywna, co dodatkowo zaburza regenerację uszkodzonej części mózgu (zjawisko tzw. hamowania między półkulami). Terapia TMS (przezczaszkowa stymulacja magnetyczna) w tym przypadku ma na celu zredukowanie nadaktywności zdrowej półkuli, co pozwala uszkodzonemu obszarowi na efektywniejszą reorganizację i odzyskanie funkcji. Tak więc: TMS wspiera proces kompensacji – poprzez regularną stymulację zdrowe obszary przejmują część funkcji utraconych po udarze. Z czasem zdrowe obszary mózgu zaczynają kompensować deficyty ruchowe, co w połączeniu z rehabilitacją pomaga pacjentowi odzyskać funkcjonalność ręki.

Poniżej przedstawiamy, czym jest terapia TMS i na czym polega.

Terapia TMS: impuls do zmian w mózgu i ukierunkowana naprawa

Terapia przezczaszkową stymulacją magnetyczną (TMS) to nowoczesna metoda leczenia, która wykorzystuje zdolność mózgu tworzenia nowych połączeń nerwowych. Polega ona na wykorzystaniu impulsów pól magnetycznych do stymulacji określonych obszarów mózgu, ostatecznie promując reorganizację neuronalną i poprawiając funkcjonowanie mózgu.

Jak terapia TMS wykorzystuje neuroplastyczność?

• Ukierunkowana stymulacja: TMS pozwala na precyzyjną i ukierunkowaną zmianę pracy wybranych obszarów mózgu związanych ze stanami zdrowia psychicznego. Stymulując te obszary, TMS zachęca mózg do tworzenia nowych połączeń synaptycznych, przywracając optymalny stan i poprawiając objawy.
• Wzmocnienie połączeń synaptycznych: TMS może wzmocnić lub wtedy kiedy jest to potrzebne osłabić połączenia synaptyczne, pomagając w tworzeniu zdrowszych wzorców pracy mózgu a przez to zachowania i stanu psychicznego.
• Przywrócenie równowagi aktywności mózgu: TMS pomaga zbalansować pracę mózgu, pobudzając obszary niedoaktywne i hamując obszary nadaktywne. W przypadku stanów takich jak depresja, terapia TMS przywraca prawidłową aktywność kory przedczołowej, obszaru który odgrywa ważną rolę w integracji emocji/motywacji i funkcji poznawczych.
• Spersonalizowane leczenie i neuroplastyczność: Jednym z niezwykłych aspektów terapii TMS jest jej możliwość personalizacji leczenia. Protokoły leczenia można dostosować do pacjenta na podstawie QEEG, objawów i potrzeb, maksymalizując potencjał leczniczy.

Odpowiednia ilość sesji TMS prowadzi do długotrwałych zmian naprawczych w mózgu, co w konsekwencji może prowadzić do zmniejszeniem objawów. Mózg "uczy się" działać lepiej, co jest możliwe dzięki jego zdolności do adaptacji – neuroplastyczności.

Plastyczność mózgu i leczenie depresji

Neuroplastyczność może być również wykorzystywana w leczeniu chorób neurologicznych, tj. zaburzenia funkcji poznawczych oraz psychiatrycznych. Wyjaśnimy to poniżej na przykładzie depresji.

Depresja i mózg W depresji niektóre obszary mózgu, szczególnie te odpowiedzialne za nastrój, mogą być mniej aktywne Wiedząc, które obszary mózgu potrzebują pobudzenia, możemy nakierować odpowiednio. Potrzebny jest do tego odpowiedni impuls. TMS jest właśnie takim impulsem, który pozwala na wzmocnienie połączeń synaptycznych

Jak zwiększyć neuroplastyczność?

Istnieje kilka sposobów, jak możesz zwiększyć neuroplastyczność.

Plastyczność to inaczej zdolność do zmiany, potrzebny jest nam do tego bodziec, kórym może być, np.:

• Uczenie się nowych umiejętności: Nauka gry na gitarze prowadzi do tworzenia połączeń między korą ruchową a ośrodkami koordynującymi ruchy dłoni. Nauka języka obcego, sprawia, że osoba może zauważyć poprawę w zdolności przetwarzania informacji i zapamiętywaniu ogólnie jako taką, nie ograniczoną tylko do samego języka.

• Terapia TMS i neurofeedback Terapia TMS (przezczaszkowa stymulacja magnetyczna) oraz neurofeedback pozwalają stymulować określone obszary mózgu, wspierając jego plastyczność. U osób po udarze TMS może wspomóc powrót funkcji motorycznych, a neurofeedback potrafi wesprzeć, np. poprawę koncentracji.

Oprócz bodźca do zmian, potrzebne nam są odpowiednie warunki. Tak, jak dla wzrostu masy mięśniowej, oprócz treningu, niezbędne są składniki odżywcze, minerały, tak samo, dla neuroplastyczności oprócz bodźców/treningu potrzebujemy odpowiednich substancji. Poniżej przeczytasz, jak ich dostarczyć:

• Ćwiczenia fizyczne: aktywność, zwłaszcza ćwiczenia aerobowe (np. bieganie), sprzyjają wydzielaniu substancji takich jak BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), który wspomaga wzrost nowych połączeń między neuronami. Systematyczny wysiłek fizyczny pozwala dostarczyć zatem czynnika potrzebnego do sprawniejszej nauki, zapamiętywania.
• Zdrowy sen: Jakość i długość snu mają istotny wpływ na zdolności uczenia się i zapamiętywania. To dlatego, że właśnie w trakcie snu, w fazie REM dochodzi do konsolidacji szlaków pamięciowych (integracji informacji z dnia)
• Zbalansowana dieta: dieta bogata w kwasy tłuszczowe omega-3, antyoksydanty, witaminy i minerały wspomaga pracę mózgu i wspiera neuroplastyczność. Często bywa tak, że nie dostarczamy odpowiedniej ilości tych składników odżywczych. Może pomóc nam w tym psychodietetyk, który za pomocą badań sprawdzi ich poziom i ułoży odpowiedni plan dietetyczny.
• Ograniczanie stresu: długotrwały stres negatywnie wpływa na neuroplastyczność, Kortyzol- hormon stresu osłabia procesy tworzenia nowych połączeń a nawet może prowadzić do zaniku istniejących połączeń neuronowych. Hormon ten wydziela się nie tylko kiedy jesteśmy się zestresowani, ale również, kiedy nie dostarczamy odpowiedniej ilości snu i pożywienia. Dlatego bardzo ważne jest zadbanie o dietę i higienę snu oraz stosowania technik relaksacyjnych, tj. medytacja, systematyczny wysiłek fizyczny, ćwiczenia oddechowe.

Źródła:

• Kaneko N, Wada M, Nakajima S, Takano M, Taniguchi K, Honda S, Mimura M, Noda Y. Neuroplasticity of the left dorsolateral prefrontal cortex in patients with treatment-resistant depression as indexed with paired associative stimulation: a TMS-EEG study. Cereb Cortex. 2024 Jan 31;34(2):bhad515. doi: 10.1093/cercor/bhad515. PMID: 38204301; PMCID: PMC10839839.
• Tian D, Izumi SI. TMS and neocortical neurons: an integrative review on the micro-macro connection in neuroplasticity. Jpn J Compr Rehabil Sci. 2023 Jan 28;14:1-9. doi: 10.11336/jjcrs.14.1. PMID: 37859791; PMCID: PMC10585015.
• Kaneko N, Wada M, Nakajima S, Takano M, Taniguchi K, Honda S, Mimura M, Noda Y. Neuroplasticity of the left dorsolateral prefrontal cortex in patients with treatment-resistant depression as indexed with paired associative stimulation: a TMS-EEG study. Cereb Cortex. 2024 Jan 31;34(2):bhad515. doi: 10.1093/cercor/bhad515. PMID: 38204301; PMCID: PMC10839839.
• Huang Y, Hajnal B, Entz L, Fabó D, Herrero JL, Mehta AD, Keller CJ. Intracortical Dynamics Underlying Repetitive Stimulation Predicts Changes in Network Connectivity. J Neurosci. 2019 Jul 31;39(31):6122-6135. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0535-19.2019. Epub 2019 Jun 10. PMID: 31182638; PMCID: PMC6668210.
• Fitzsimmons SMDD, Oostra E, Postma TS, van der Werf YD, van den Heuvel OA. Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation-Induced Neuroplasticity and the Treatment of Psychiatric Disorders: State of the Evidence and Future Opportunities. Biol Psychiatry. 2024 Mar 15;95(6):592-600. doi: 10.1016/j.biopsych.2023.11.016. Epub 2023 Nov 30. PMID: 38040046.