神经可塑性
神经可塑性如何工作
你的经历可以改变你的大脑功能
神经可塑性是指大脑由于经验而改变和适应的能力。这是一个总称,指的是大脑改变、重组或生长神经网络的能力。这可能涉及由于脑损伤导致的功能变化,或者由于学习导致的结构变化。
_可塑性_是指大脑的可塑性或可变性;它并不意味着大脑是塑料。_神经_指的是神经元,即构成大脑和神经系统的基本单元。因此,神经可塑性允许神经元改变或调整。
神经可塑性的类型
人类大脑由大约1000亿个神经元组成。早期的研究人员认为,神经发生,即新神经元的生成,在出生后不久就会停止。
Verywell / JR Bee
如今,人们已经认识到,大脑的神经可塑性使它能够重新组织路径、创建新的连接,甚至在某些情况下可以生成新的神经元。
主要有两种类型的神经可塑性:
- 功能性可塑性 是指大脑将功能从受损区域转移到其他未受损区域的能力。
- 结构性可塑性 是指大脑因学习而实际改变其物理结构的能力。
神经可塑性如何工作
儿童生命的最初几年是大脑快速生长的时期。每个神经元在出生时估计有2500个突触,或神经元之间的微小间隙,神经冲动在这里传递。到三岁时,这个数字增长到每个神经元15000个突触。
然而,成年人平均只有这个数量的一半。为什么?因为随着我们获得新的经验,一些连接会得到加强,而另一些则会被消除。这一过程被称为突触修剪。
经常使用的神经元会产生更强的连接。而很少或从未使用过的神经元最终会死亡。通过发展新的连接并修剪掉较弱的连接,大脑可以适应不断变化的环境。
神经可塑性的益处
大脑神经可塑性的许多益处包括:
- 学习新事物的能力
- 增强现有认知能力的能力
- 中风和脑损伤后的恢复
- 加强功能丧失或下降的领域
- 可以提升大脑健康的改善
神经可塑性的特征
神经可塑性有几个定义特征。
年龄和环境起作用
虽然可塑性在一生中持续存在,但某些类型的改变在特定年龄更为突出。大脑在生命的早期阶段变化很大,例如,不成熟的脑在此期间成长和组织自己。
通常,幼儿的大脑比非常年长的大脑更敏感和更具反应性。但这并不意味着成年人大脑不能适应。
遗传因素也起到一定作用。环境与遗传的相互作用也会影响大脑的可塑性。
神经可塑性是一个持续的过程
可塑性在整个生命过程中持续存在,并涉及神经元以外的脑细胞,包括胶质细胞和血管细胞。它可以由学习、经验和记忆形成引起,也可以由大脑损伤引起。
尽管过去人们认为大脑在达到某个年龄后就不再改变,但最新的研究显示,大脑在学习反应时永远不会停止改变。
在大脑损伤的情况下,例如中风时,大脑中与某些功能相关区域可能会受伤。最终,健康的脑部区域可能会接管这些功能,从而使这些能力得以恢复。
大脑可塑性有局限性
需要注意的是,大脑并不是无限可塑的。大脑的某些区域主要负责某些功能。例如,大脑中有些区域在运动、语言、言语和认知方面起着关键作用。
这些关键区域的脑损伤可能导致这些功能的缺陷,因为虽然在某些情况下可能会有所恢复,但大脑的其他区域无法完全接管这些受损伤影响的功能。
如何提高神经可塑性
你可以采取一些步骤来鼓励你的大脑适应和改变,无论年龄多大。
丰富你的环境
提供充足机会供专注、新颖性和挑战的学习环境已被证明能刺激积极的大脑变化。这对儿童和青少年尤其重要,但对成年人来说,丰富你的环境也能带来大脑奖励。
刺激你的大脑可能意味着:
充分休息
研究表明睡眠在突触生长中扮演重要角色。突触是神经元末端的生长,帮助从一个神经元传递信息到下一个。通过加强这些连接,你可能能够促进更大的大脑可塑性。
睡眠对身体和心理健康都有重要作用。一些研究人员建议,这在一定程度上是由于基因和大脑灰质的组成。
你可以通过实践良好的睡眠卫生来改善睡眠。这包括制定一致的睡眠时间表,并创造有助于良好睡眠的环境。
定期锻炼
定期体育活动有许多大脑益处。一些研究表明,锻炼可能有助于预防海马体关键区域的神经元损失,海马体是与记忆和其他功能相关的脑区。
其他研究指出,锻炼通过影响脑源性神经营养因子(BDNF,影响神经生长的蛋白质)、功能连接以及负责运动控制和学习的基底神经节,促进了大脑可塑性。
美国卫生与公共服务部建议每周至少进行150分钟的中等强度有氧运动(如散步、跳舞、游泳或骑自行车)以及至少两天的力量训练(举重或做自重训练)。
练习正念
正念意味着完全沉浸在当下,而不沉溺于过去或对未来进行思考。周围景象、声音和感觉的意识是关键。许多研究表明,培养和练习正念可以促进大脑的神经可塑性。
游戏
游戏不只是孩子的玩意:研究表明玩棋盘游戏、纸牌游戏、视频游戏和其他游戏可以改善你的大脑可塑性。
神经可塑性的问题
大脑的变化往往被视为改进,但这并不总是如此。在某些情况下,大脑的结构和功能可能会受到负面影响或改变。
例如,神经可塑性可能导致由于物质滥用、疾病或创伤(包括脑损伤或由创伤后应激障碍引起的创伤)造成的有害变化。甚至铅中毒也会对神经可塑性产生负面影响。
还有一些医学状况可能会限制或阻碍大脑可塑性。其中包括多种儿科神经系统疾病,如癫痫、脑瘫、结节性硬化症和脆性X综合征。
神经可塑性是如何被发现的
关于大脑如何工作的信念和理论随着时间的推移发生了巨大的变化。直到20世纪60年代,研究人员还认为大脑的变化只能发生在婴儿期和童年期。在早年 adulthood ,人们普遍认为大脑的物理结构基本上是永久固定的。
在2007年出版的《重塑大脑:来自大脑科学前沿的个人胜利故事》一书中,精神病学家和精神分析学家诺曼·多伊德指出,这种认为大脑无法改变的观点主要源自三个主要来源:
- 古老的信仰,认为大脑就像一台非凡的机器,能够完成惊人的事情,但却无法生长和改变
- 无法观察大脑的微观活动
- 观察到遭受严重脑损伤的人往往无法恢复
早在1890年,心理学家威廉·詹姆斯在他的《心理学原理》一书中写道,“有机物,特别是神经组织,似乎具有非常非凡的可塑性。”然而,这个观点在许多年里一直被忽视。
现代理论
20世纪20年代,研究人员卡尔·拉什利发现恒河猴的大脑神经路径发生了变化。到了20世纪60年代,研究人员开始探索那些遭受严重脑损伤后仍能恢复功能的老年人,这表明大脑比之前认为的更具可塑性。现代研究人员还发现了证据,表明大脑在受损后能够重新连接。
现代研究已经表明,大脑在整个生命过程中继续创建新的神经路径并调整现有的路径,以适应新的体验、学习新信息和创建新记忆。
得益于技术的进步,研究人员现在能够以前所未有的方式观察大脑的内部运作。随着现代神经科学的蓬勃发展,研究已经表明,人们不仅仅局限于天生的智力能力,而且受损的大脑往往具有相当大的恢复能力。
来自Verywell的温馨提示
大脑在其一生中具有惊人的能力去改变,使我们能够学习或恢复脑损伤。然而,大脑的适应能力也有其极限。
不断挑战自己,把睡眠当作优先事项,并定期锻炼,也有助于改善大脑可塑性。避免某些物质也是有益的。
常见问题
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为什么神经可塑性很重要?
没有神经可塑性,学习或改善大脑功能将变得困难。神经可塑性还有助于大脑损伤后的恢复。
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神经可塑性的例子是什么?
研究发现,与没有这种条件的孩子相比,盲童具有更高的连通性和重新组织的神经回路。这表明大脑通过改变其结构和功能来适应看不见的情况,从而为盲童提供了利用其他感官(如听觉和触觉)的信息的能力。