Určite ste už niekde počuli, že mozog by sme mali pravidelne posilňovať rovnako ako svaly. Čo sa v ňom deje počas učenia sa nových vecí? Dá sa mozog stimulovať pomocou jedenia zmrzliny? Ako vzniká krátkodobá/dlhodobá „prerábka“ našich mozgových obvodov? Dokážeme si vytvoriť úplne nové nervové bunky? Ako sa vedia neuróny zastúpiť počas spontánnej regenerácie po cievnej mozgovej príhode? Obohaťte si závity prečítaním dnešného článku.

Prestavba mozgu?

Nie je to tak dávno, kedy sa verilo, že počet neurónov v našom mozgu sa od narodenia bude len znižovať. Mysleli sme si, že ich funkcia je nemenná a štruktúra stála, homogénna. Koncom 60. rokov bol prvýkrát zavedený pojem neuroplasticita, s ktorým prichádzali aj mnohé výskumy (na zvieracích modeloch) s dôkazmi o nervovej (štrukturálnej) prestavbe či úprave činnosti/funkcie samotných nervových buniek. K popisovaným zmenám má dochádzať najmä po mozgovej traume, vplyvom prostredia, fyzickým/psychickým tréningom či dokonca stresom. Znamená to, že si môžem nastaviť alebo dokonca prerobiť neurálne obvody v mozgu? Áno. Hneď teraz? Nie. Dlhoročným tréningom? Možno.

Neexistuje ucelená teória neuroplasticity, ktorá by zjednocovala všetky názory na túto mozgovú rekonštrukciu.

Krátkodobá vs dlhodobá

Ako sa k tomu dopracujeme? Predstavte si, že sa chcete naučiť variť. Rozhodnete sa prihlásiť na kurz varenia. Špagety s bolonskou omáčkou na prvej lekcii vám veľa mozgovej aktivity asi nevyvolajú. Náročnosť sa však stupňuje a vy zisťujete, že na prípravu daného pokrmu zrazu nestačí poznať len postup, ale aj kombinácie surovín, ich pomery a zastúpenie či príslušnú teplotu varu, ohrevu a pod. Na poslednej hodine vám vedúci kurzu zadá domácu úlohu vo forme prípravy ľubovoľného jedla, ktoré budete prezentovať a podávať všetkým zúčastneným. Nechcete nič nechať na náhodu, a preto deň čo deň testujete všemožné kombinácie pre prípravu niečoho chutného, špeciálneho a najmä netradičného. Tu začína vaša mozgová prestavba. Na miestach zvané synapsy (=miesto, kde si 2 neuróny odovzdávajú informácie) začne 1 nervová bunka vylučovať viac (ako obvykle) neurotransmiterov (=látka, pomocou ktorej 2 neuróny komunikujú) druhej bunke, ktorá pre zvýšené množstvo tejto látky upraví/vytvorí nové receptory pre možný príjem informačného signálu. Práve ste dosiali krátkodobú neuroplasticitu (neurón svoju štruktúru nemení!).

Tento princíp môžete uplatniť na ľubovoľnú aktivitu, od fyzického tréningu cez učenie sa cudzieho jazyka, až po neutíchajúcu snahu objaviť liek na rakovinu.

Centrálny nervový systém je schopný adaptácie na vonkajšie alebo vnútorné zmeny. V podstate ide o to, udržať si stálosť vnútorného prostredia = homeostázu (harmóniu medzi bunkovými pochodmi) za každú cenu. Neustálym podnecovaním vyvolať neurálnu aktivitu, v určitých mozgových centrách, je mozog nútený prispôsobiť sa na prísun signálov, ktoré si vyžadujú spracovanie, vyhodnotenie a odpoveď. Preto začne vytvárať nové dendrity (časť nervovej bunky, ktorou môžu byť prepojené 2 neuróny medzi sebou). Viac dendritov = rýchlejší prenos signálu = zvýšený mozgový výkon. Takúto štrukturálnu prestavbu predstavuje dlhodobá neuroplasticita.

Druhá strana mince

Hovoríme tu o akomsi tréningu či stimulovaní mozgových centier v závislostí na vykonávanej aktivite. Čo sa však stane, keď nebude využívaný náš neurálny potenciál? V lepšom prípade sa mozgové centrá obmedzia na aktivity, ktoré sú im známe, poznané, prebádané, pohodlné. Príklad: Vyberiete sa na zmrzlinu. Leto čo leto si budete objednávať len čokoládovú. Za predpokladu, že ste nikdy neochutnali inú príchuť, vaše chuťové centrum (thalamus) pozná len čokoládovú a žiadnu inú. Okrem toho, že ste ukrátený o pestrý gastronomický zážitok, nedovoľujete vášmu mozgu „zapísať“ ďalšiu chuť zmrzliny, ktorý by znamenal úpravu neurálnej siete spomínaného centra.

V horšom prípade si predstavme človeka, ktorý nemá záujem prijímať informácie v zmysle fyzickej aktivity, správnych stravovacích návykov, elementárnych znalostí hygienických postupov, komunikácie/interakcie s iným človekom či rozširovania slovnej zásoby na viac ako 1000 slov. Nedostatočné stimuly príslušných centier vedú k degradácii resp. dlhodobej depresii mozgových obvodov.

Mozog si vytvára zápisky o každej aktivite, emócii či vneme v závislosti na  príslušné neurálne centrá. Vystavovaniu ho novým činnostiam, informáciám alebo situáciám je nútený pracovať a upravovať svoju štruktúru.

Tvorba nových neurónov?

Už vieme, že mozog sa dá „prerobiť“ na výkonnejší, prostredníctvom nových neurálnych spojení (nové dendrické spojenia = dlhodobá/štrukturálna neuroplasticita). Čo tak myšlienka vzniku úplne celých nervových buniek? Na prestavbu buniek kože alebo krvných buniek sme zvyknutí. Nie je tajomstvom, že v prenatálnom období zažíva neurogenéza najväčší rozmach. Ukazuje sa, že dospelá tvorba neurónov existuje, avšak na oveľa nižšej úrovni, a tiež iba na dvoch miestach: v tzv. subventrikulárnej zóne a v gyrus Dentatus, ktorý je súčasťou thalamu (jedno z hlavných centier krátkodobej, dlhodobej a priestorovej pamäte). V iných častiach mozgu nebola neurogenéza dostatočne preukázaná.

Ako je potom možné, že škody po ischemickom poškodení mozgu vedia byť do istej miery reverzibilné? Prvým dôvodom je fakt, že susedné neuróny vedia, do istej miery, prebrať úlohu poškodených/mŕtvych nervových buniek. Tento proces sa deje prostredníctvom zámeny vylučovania/tvorenia jedného neurotransmiteru na druhý (napr. z acetylcholínu na GABA). Za druhý dôvod môžeme považovať schopnosť nervov regenerovať (za predpokladu že bunka je len poškodená). Opisovaný dej je zdĺhavý a náročný, pretože pri spomínanej ischémii bránia regenerácii napr. zápalové látky či plazmatické glukokortikoidy, ktoré sú vylučované endogénne v závislosti na stres jedinca.

Vyhliadky

Mozog je tvarovateľný, prispôsobivý, plastický orgán, ktorý nemáme dostatočne zmapovaný na to, aby sme vedeli so 100% istotou predpovedať priebeh progresívneho neurologického ochorenia alebo vývoj posttraumatických stavov CNS. Odhady lekárov sú v drvivej väčšine trefné, v závislosti na ich skúsenosti/praxi. Čaká nás ešte dlhá cesta za poznaním/pochopením reakcií mozgu na zmeny. To, že neurogenéza je zložitý proces a jej potenciál bol preukázaný len v dvoch vyššie spomenutých oblastiach (aj to na minimálnej úrovni) ešte neznamená, že neexistuje v ďalších či neprebieha v iných formách, doteraz nepoznaných.