Hjärnplasticitet: egenskaper och typer

5 december, 2019
Plasticitet är vårt nervsystems fantastiska förmåga att anpassa sig till vår omgivning. Läs allt om det här!

Termen ”hjärnplasticitet”, även känd som neuroplasticitet, är relaterad till vårt nervsystems förmåga att modifiera sig både funktionellt och strukturellt.

Detta pågår naturligt hela tiden, men är också något som sker som ett svar på skador.

I bokstavlig mening är plasticitet ett fysiskt föremåls förmåga att fysiskt manipuleras. Så om du tänker på det i samband med din hjärna betyder det att ditt nervsystem har förmågan att svara på interna och externa stimuli.

Hjärna gör detta genom att omorganisera sin struktur, sina anslutningar och sina funktioner.

Plasticitet är en viktig del av hjärnans nervutveckling och viktigt för att nervsystemet ska fungera korrekt. Detta sker också som ett svar på din föränderliga miljö, ditt åldrande och eventuella sjukdomar.

Plasticiteten är där för att hjälpa neuroner att anta nya egenskaper, men också för att se till att du alltid har tillräckligt med neurala anslutningar.

Våra hjärnor är inte fasta strukturer utan rörliga. Flera vetenskapliga studier har visat det. Vi vet också att hjärnplasticitet förekommer i flera av nervsystemets vävnader.

Denna plasticitet förekommer i din nervvävnad, nervceller, gliaceller, synapser, etc.En illustration av neuroplacticitet i ett neuralt nätverk.

Hur fungerar neurala nätverk?

Hjärnplasticitet inträffar mestadels som ett svar på fysiologiska behov, förändringar i nervaktivitet eller nervvävnadsskada.

Plasticitet har också en roll i bildandet av dina neurala nätverk när du växer upp, lär dig nya motoriska färdigheter eller andra saker du kommer att använda under hela ditt liv.

Plasticitet spelar en roll i neurogenes samt många biologiska processer, såsom:

  • Cellmigrering.
  • Förändring i neuronal excitabilitet.
  • Neurotransmission. 
  • Skapandet av nya anslutningar.
  • Modifiering av befintliga anslutningar.

Strukturell och funktionell hjärnplasticitet

Plasticiteten och effektiviteten i överföringen mellan neuroner beror på anpassningsförändringar till presynaptiska, extracellulära eller postsynaptiska molekyler.

Detta innebär att plasticitet kan inträffa utan att du behöver ändra antalet, placering, layout, densitet eller det totala området för dina synapser.

Långvarig förstärkning av tidig fas (E-LTP) och förändringar av elektriska egenskaper från geometriska förändringar hos dendriter är tydliga exempel på denna typ av plasticitet.

Detta gäller även förändringarna i anslutningsförmågan hos kretsar som involverar bildning, eliminering eller utvidgning av synapser.

Hebbisk och homeostatisk hjärnplasticitet

Plasticiteten i överföringseffektiviteten och strukturell plasticitet kan också klassificeras som Hebbisk respektive homeostatisk hjärnplasticitet.

Med Hebbian-plasticitet förändras styrkan i en synaps. Detta kan antingen innebära en ökning eller en minskning, och det kan hända sekunder eller minuter efter stimuli.

Långvarig förstärkning av tidig fas är ett typiskt exempel på Hebbisk plasticitet. Det börjar när en stimulans aktiverar motsvarande pre- och post-synaptiska impulser, vilket kommer att öka synaptisk effektivitet.

Denna ökning kommer också att bidra till att öka potentieringen. Med andra ord, Hebbisk plasticitet skapar en positiv återkopplingsslinga. 

Homeostatiska processer är å andra sidan mycket långsammare. De kan ta timmar eller dagar. De kan också modifiera jonkanalernas densitet, frisläppandet av en neurotransmitter eller känsligheten hos en postsynaptisk receptor.

Till skillnad från hebbisk plasticitet skapar homeostatisk plasticitet en negativ återkopplingsslinga. Den homeostatiska formen minskar anslutningen som ett svar på höga nivåer av nervaktivitet.

Den bringar därefter tillbaka kopplingen när den aktiviteten har avtagit.
En bild som illustrerar plasticitet i ett neuralt nätverk.

Hebbisk och homeostatisk: två olika roller

En del människor har föreslagit att hebbisk och homeostatisk plasticitet spelar olika roller när det gäller neurala nätverksfunktioner.

Hebbisk plasticitet spelar en roll i de förändringar som sker under våra liv, vår förmåga att lagra minnen och hållbarheten i ditt minne.

Samtidigt har homeostatisk plasticitet att göra med självorganiseringen av ditt neurala nätverk. Hjärnan gör detta för att hålla nätverket stabilt.

Denna typ av plasticitet använder sig också av synaptiska och extra-synaptiska mekanismer, såsom reglering av neuronal excitabilitet, synapsbildning, stabilisering av synaptisk styrka och dendritisk förgrening.

Du kan se plasticitet hända när ett nervsystem utvecklasDet är ett viktigt attribut som gör att din hjärna kan ändra sin egen struktur och funktion som svar på förändringar i nervaktivitet.

Detta hjälper dig också att skaffa nya förmågor, som en grund för inlärning, för minne eller för att lära sig något på nytt efter en skada.

Sammanfattningsvis är det en process som gör att hjärnan kan förbli flexibel. Att vara flexibel innebär att du bättre kan anpassa dig till din miljö och därför överleva.

  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.