Hjernens plasticitet: Egenskaber og typer

december 6, 2019
Plasticitet er en evne, der er helt afgørende for hjernen, og vores evne til at tilpasse os.

Plasticitet er nervesystemets utrolige evne til at omstille sig i forhold til vores omgivelser. Læs alt om hjernens plasticitet lige her!

Begrebet “hjernens plasticitet”, også kaldet neuroplasticitet, har at gøre med nervesystemets evne til at omdanne sig selvbåde funktionelt og strukturelt. Det sker naturligt som tiden går, men kan også være en reaktion på skader.

Helt bogstaveligt, så er plasticitet en fysisk genstands evne til at blive omformet fysisk. Sådan kan du også tænke på det, i forbindelse med din hjerne. Det betyder, at dit nervesystem har evnen til at reagere på indre og ydre stimuli, ved at reorganisere sin struktur, sine forbindelser og sine funktioner.

Plasticitet er vigtigt for din hjernes neurale udvikling, og for at dit nervesystem fungerer ordentligt. Det reagerer også på dine skiftende omgivelser, din alder, og eventuelle sygdomme. Det er der for at hjælpe neuronerne med at få nye egenskaber, men også for at sikre, at du altid har nok neurale forbindelser.

Vores hjerner er plastiske strukturer. Adskillige undersøgelser har påvist det. Vi ved også, at hjernes plasticitet viser sig i flere dele af nervesystemet. Der er plasticitet i dit nervevæv, neuroner, gliaceller, synapser mm.

Neurale netværk lyser op

Hvordan fungerer neurale netværk?

Hjernens plasticitet viser sig oftest som en reaktion på fysiologiske behov, ændringer i den neurale aktivitet, eller skader på nervevævet.

Plasticitet spiller også en rolle for dannelsen af de neurale netværk, mens du vokser op, når du skal oplære dine motoriske evner, og andre ting du skal bruge livet igennem. Plasticitet spiller en rolle for mange biologiske processer, for eksempel:

  • Neurogenese.
  • Cellemigration.
  • Ændringer i neuronernes aktionspotentiale.
  • Neurotransmissioner.
  • Dannelse af nye forbindelser.
  • Modificering af de eksisterende forbindelser.

Hjernens plasticitet, strukturelt og funktionelt

Transmissionerne mellem neuronerne er afhængige af at tilpasse sig ændringer i både præsynaptiske, ekstracellulære og postsynaptiske molekuler, hvis de skal være plastiske og effektive. Dette betyder, at plasticiteten kan opstå uden ændringer i antallet, placering, opsætning, tætheden eller det generelle område for synapserne.

Den tidlige langtidspotentiering og ændringer i de elektriske egenskaber, som kommer af geometriske forandringer i dendritterne, er klare eksempler på denne type plasticitet. Især når det handler om ændringer i sammenhængen mellem kredsløb, der har at gøre med dannelse, fjernelse eller udstrækning af synapserne.

Hebbiansk og homøostatisk plasticitet

Plasticiteten i effektiviteten af transmissioner, og strukturel plasticitet kan også betegnes som henholdsvis hebbiansk og homøostatisk plasticitet.

Ved hebbiansk plasticitet sker der en ændring af synapsens styrke. Den kan enten blive kraftigere eller svagere, og det kan ske sekunder eller minutter efter en stimulus.

Den tidlige langtidspotentiering er et typisk eksempel på hebbiansk plasticitet. Den begynder, når en stimulus aktiverer de tilsvarende præ- og postsynaptiske impulser, hvilket booster synapsens effektivitet. Dette boost vil også øge potentieringen. Med andre ord, så skaber hebbiansk plasticitet et positivt feedback-loop.

Homøostatiske processer, derimod, sker meget langsommere. De kan tage timer eller dage. De kan også ændre tætheden i ionernes kanaler, afsendelsen af en neurotransmitter, eller følsomheden hos den postsynaptiske receptor.

I modsætning til hebbiansk plasticitet, skaber homøostatisk plasticitet et negativt feedback-loop. Den homøostatiske type nedsætter forbindelsen, som en reaktion på høj neural aktivitet. Den sætter så forbindelsen op igen, når den neurale aktivitet har sænket sig.

Netværk symboliserer hjernens plasiticitet

Hebbiansk og homøostatisk: To forskellige roller i hjernens plasticitet

Nogle har hævdet, at hebbiansk og homøostatisk plasticitet spiller forskellige roller i forhold til, hvordan neurale netværk fungerer. Hebbiansk plasticitet spiller en rolle i de ændringer, der sker gennem vores liv. Det gælder også vores evne til at lagre minder, og holdbarheden af vores hukommelse.

Derimod handler homøostatisk plasticitet om selv-organiseringen af vores neurale netværk. Det gør den for at holde netværket stabilt. Denne form for plasticitet benytter sig også af synaptiske og ekstrasynaptiske mekanismer.

Det drejer sig om regulering af neuronernes aktionspotentiale, dannelse af synapser, stabilisering af synapser og dendritternes forgreninger.

Du kan se hjernens plasticitet foregå, mens nervesystemet udvikler sig. Det er et nøglebegreb, der gør det muligt for din hjerne at ændre sin egen struktur og funktioner. Det sker som en reaktion på neural aktivitet. Det hjælper dig også med at få nye evner, som et grundlag for at lære, huske eller genlære noget efter en skade.

For at konkludere, så er det en process, der gør, at hjernen kan holde sig fleksibel. Når den er fleksibel, er den bedre i stand til at omstille sig til sine omgivelser, og dermed overleve.

  1. Cramer, S. C., Sur, M., Dobkin, B. H., O’brien, C., Sanger, T. D., Trojanowski, J. Q., … & Chen, W. G. (2011). Harnessing neuroplasticity for clinical applications. Brain, 134(6), 1591-1609.
  2. Fauth, M., & Tetzlaff, C. (2016). Opposing effects of neuronal activity on structural plasticity. Frontiers in neuroanatomy, 10, 75.
  3. Lisman, J. (2017). Glutamatergic synapses are structurally and biochemically complex because of multiple plasticity processes: long-term potentiation, long-term depression, short-term potentiation and scaling. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1715), 20160260.