Neuronale Verbindungen des Gehirns: Bildung, Entwicklung von Rezeptoren, Verbesserung der Gehirnfunktion und Schaffung neuer neuronaler Verbindungen

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Neuronale Verbindungen des Gehirns: Bildung, Entwicklung von Rezeptoren, Verbesserung der Gehirnfunktion und Schaffung neuer neuronaler Verbindungen
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Video: Neuronale Verbindungen des Gehirns: Bildung, Entwicklung von Rezeptoren, Verbesserung der Gehirnfunktion und Schaffung neuer neuronaler Verbindungen

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Neuronale Verbindungen im Gehirn verursachen komplexes Verh alten. Neuronen sind kleine Rechenmaschinen, die nur durch Vernetzung Einfluss nehmen können.

Die Kontrolle der einfachsten Verh altenselemente (z. B. Reflexe) erfordert keine große Anzahl von Neuronen, aber selbst Reflexe werden oft von der Wahrnehmung einer Person für die Auslösung eines Reflexes begleitet. Die bewusste Wahrnehmung sensorischer Reize (und aller höheren Funktionen des Nervensystems) hängt von einer Vielzahl von Verbindungen zwischen Neuronen ab.

Neuronale Verbindungen machen uns zu dem, was wir sind. Ihre Qualität beeinflusst die Funktion der inneren Organe, die intellektuellen Fähigkeiten und die emotionale Stabilität.

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Verkabelung

Neuronale Verbindungen des Gehirns - die Verkabelung des Nervensystems. Die Arbeit des Nervensystems basiert auf der Fähigkeit eines Neurons, Informationen wahrzunehmen, zu verarbeiten und an andere Zellen weiterzuleiten.

Informationen werden durch einen Nervenimpuls übertragen. Das Verh alten eines Menschen und das Funktionieren seines Körpers ist vollständighängt von der Übertragung und dem Empfang von Impulsen durch Neuronen durch Prozesse ab.

Ein Neuron hat zwei Arten von Fortsätzen: ein Axon und einen Dendriten. Das Axon eines Neurons ist immer eins, entlang dessen das Neuron Impulse an andere Zellen überträgt. Es erhält einen Impuls durch Dendriten, von denen es mehrere geben kann.

Neuronale Netze und Impulsfluss
Neuronale Netze und Impulsfluss

Viele (manchmal Zehntausende) Axone anderer Neuronen sind mit den Dendriten "verbunden". Dendriten- und Axonkontakt über Synapse.

Neuronen und Synapsen

Die Lücke zwischen Dendrit und Axon ist die Synapse. weil das Axon ist die "Quelle" des Impulses, der Dendrit ist der "Empfänger", und der synaptische Sp alt ist der Ort der Interaktion: Das Neuron, aus dem das Axon stammt, heißt präsynaptisch; das Neuron, aus dem der Dendrit kommt, ist postsynaptisch.

Synapsen können sich zwischen einem Axon und einem Neuronenkörper sowie zwischen zwei Axonen oder zwei Dendriten bilden. Viele synaptische Verbindungen werden von der dendritischen Wirbelsäule und dem Axon gebildet. Stacheln sind sehr plastisch, haben viele Formen, können schnell verschwinden und sich bilden. Sie sind empfindlich gegenüber chemischen und physikalischen Einflüssen (Verletzungen, Infektionskrankheiten).

In Synapsen werden Informationen meistens durch Mediatoren (chemische Substanzen) übertragen. Die Mediatormoleküle werden auf der präsynaptischen Zelle freigesetzt, passieren den synaptischen Sp alt und binden an die Membranrezeptoren der postsynaptischen Zelle. Mediatoren können ein erregendes oder hemmendes (hemmendes) Signal übermitteln.

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Neuronale Verbindungen des Gehirns sind die Verbindung von Neuronen durchsynaptische Verbindungen. Synapsen sind die funktionelle und strukturelle Einheit des Nervensystems. Die Anzahl der synaptischen Verbindungen ist ein Schlüsselindikator für die Gehirnfunktion.

Neuron und Stacheln
Neuron und Stacheln

Rezeptoren

Rezeptoren erinnern sich jedes Mal, wenn sie über Drogen- oder Alkoholabhängigkeit sprechen. Warum sollte sich eine Person vom Prinzip der Mäßigung leiten lassen?

Der Rezeptor auf der postsynaptischen Membran ist ein Protein, das auf Mediatormoleküle abgestimmt ist. Wenn eine Person künstlich (z. B. mit Medikamenten) die Freisetzung von Mediatoren in den synaptischen Sp alt stimuliert, versucht die Synapse, das Gleichgewicht wiederherzustellen: Sie verringert die Anzahl der Rezeptoren oder ihre Empfindlichkeit. Aus diesem Grund wirken sich die natürlichen Konzentrationen von Neurotransmittern in der Synapse nicht mehr auf die neuralen Strukturen aus.

Neuronen, Synapsen und neuronale Netze
Neuronen, Synapsen und neuronale Netze

Zum Beispiel ändern Menschen, die Nikotin rauchen, die Empfindlichkeit der Rezeptoren gegenüber Acetylcholin, es kommt zu einer Desensibilisierung (Abnahme der Empfindlichkeit) der Rezeptoren. Der natürliche Acetylcholinspiegel reicht für Rezeptoren mit reduzierter Empfindlichkeit nicht aus. weil Acetylcholin ist an vielen Prozessen beteiligt, einschließlich derjenigen, die mit Konzentration und Komfort verbunden sind, ein Raucher kann ohne Nikotin nicht die wohltuende Wirkung des Nervensystems erh alten.

Allerdings wird die Empfindlichkeit der Rezeptoren allmählich wiederhergestellt. Obwohl dies lange dauern kann, kehrt die Synapse zur Normalität zurück und die Person benötigt keine Stimulanzien von Drittanbietern mehr.

Entwicklung neuronaler Netze

Langfristige Veränderungen in neuralenZusammenhänge treten bei verschiedenen Krankheiten auf (geistige und neurologische - Schizophrenie, Autismus, Epilepsie, Huntington-, Alzheimer- und Parkinson-Krankheit). Synaptische Verbindungen und innere Eigenschaften von Neuronen ändern sich, was zu einer Störung des Nervensystems führt.

Die Aktivität von Neuronen ist für die Entwicklung synaptischer Verbindungen verantwortlich. „Use it or lose it“ist das Prinzip hinter den neuronalen Netzwerken des Gehirns. Je öfter Neuronen "agieren", desto mehr Verbindungen zwischen ihnen, desto seltener, desto weniger Verbindungen. Wenn ein Neuron alle seine Verbindungen verliert, stirbt es.

Einige Autoren äußern andere Ideen, die für die Regulierung der Entwicklung neuronaler Netze verantwortlich sind. M. Butz verbindet die Bildung neuer Synapsen mit der Tendenz des Gehirns, ein "normales" Aktivitätsniveau aufrechtzuerh alten.

Wenn das durchschnittliche Aktivitätsniveau von Neuronen sinkt (z. B. aufgrund einer Verletzung), bauen Neuronen neue Kontakte auf, mit der Anzahl der Synapsen steigt die Aktivität von Neuronen. Auch das Umgekehrte gilt: Sobald das Aktivitätsniveau über das übliche Niveau hinausgeht, nimmt die Anzahl der synaptischen Verbindungen ab. Ähnliche Formen der Homöostase finden sich häufig in der Natur, beispielsweise bei der Regulierung der Körpertemperatur und des Blutzuckerspiegels.

M. Stiefel M. Butz notiert:

…die Bildung neuer Synapsen beruht auf dem Wunsch der Neuronen, ein bestimmtes Niveau an elektrischer Aktivität aufrechtzuerh alten…

Henry Markram, der an einem Projekt zur Erstellung einer neuronalen Simulation des Gehirns beteiligt ist, hebt die Aussichten für die Entwicklung einer Industrie hervor, die die Störung, Reparatur und Entwicklung von Neuronen untersuchtVerbindungen. Das Forscherteam hat bereits 31.000 Rattenneuronen digitalisiert. Die neuronalen Verbindungen des Rattenhirns werden im folgenden Video dargestellt.

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Neuroplastizität

Die Entwicklung neuronaler Verbindungen im Gehirn ist mit der Schaffung neuer Synapsen und der Modifikation bestehender verbunden. Die Möglichkeit von Modifikationen ist auf die synaptische Plastizität zurückzuführen – eine Änderung der „Kraft“der Synapse als Reaktion auf die Aktivierung von Rezeptoren auf der postsynaptischen Zelle.

Eine Person kann sich Informationen merken und dank der Plastizität des Gehirns lernen. Eine Verletzung der neuronalen Verbindungen des Gehirns aufgrund von traumatischen Hirnverletzungen und neurodegenerativen Erkrankungen aufgrund von Neuroplastizität wird nicht tödlich.

Neuroplastizität wird durch die Notwendigkeit angetrieben, sich als Reaktion auf neue Lebensbedingungen zu ändern, aber sie kann sowohl die Probleme einer Person lösen als auch sie schaffen. Auch eine Veränderung der Synapsenleistung, beispielsweise beim Rauchen, spiegelt die Plastizität des Gehirns wider. Drogen und Zwangsstörungen sind gerade wegen der maladaptiven Veränderung der Synapsen in neuronalen Netzwerken so schwer loszuwerden.

synaptischer Sp alt
synaptischer Sp alt

Neuroplastizität wird stark von neurotrophen Faktoren beeinflusst. N. V. Gulyaeva betont, dass verschiedene Störungen der neuralen Verbindungen vor dem Hintergrund einer Abnahme der Neurotrophinspiegel auftreten. Die Normalisierung des Neurotrophinspiegels führt zur Wiederherstellung der neuralen Verbindungen im Gehirn.

Alle wirksamen Medikamente zur Behandlung von Erkrankungen des Gehirns, unabhängig von ihrer Struktur, wenn sie wirksam sind, sind sie auf die eine oder andere WeiseMechanismus normalisiert lokale Spiegel neurotropher Faktoren.

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Die Optimierung des Neurotrophinspiegels kann noch nicht durch direkte Abgabe an das Gehirn erreicht werden. Aber eine Person kann den Neurotrophinspiegel indirekt durch körperliche und kognitive Belastungen beeinflussen.

Körperliche Aktivität

Überprüfungen von Studien zeigen, dass Bewegung die Stimmung und Kognition verbessert. Es gibt Hinweise darauf, dass diese Effekte auf veränderte Spiegel des neurotrophen Faktors (BDNF) und eine verbesserte kardiovaskuläre Gesundheit zurückzuführen sind.

Hohe BDNF-Spiegel wurden mit besseren Messungen der räumlichen Fähigkeiten, des episodischen und verbalen Gedächtnisses in Verbindung gebracht. Niedrige BDNF-Spiegel, insbesondere bei älteren Menschen, wurden mit Hippocampus-Atrophie und Gedächtnisstörungen in Verbindung gebracht, die mit kognitiven Problemen im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit zusammenhängen können.

Neuronale Netze
Neuronale Netze

Bei der Erforschung der Möglichkeiten zur Behandlung und Vorbeugung von Alzheimer sprechen Forscher oft von der Unverzichtbarkeit von Bewegung für den Menschen. Studien zeigen also, dass regelmäßiges Gehen die Größe des Hippocampus beeinflusst und das Gedächtnis verbessert.

Körperliche Aktivität erhöht die Rate der Neurogenese. Das Erscheinen neuer Neuronen ist eine wichtige Voraussetzung für das Umlernen (neue Erfahrungen sammeln und alte löschen).

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Kognitive Belastungen

Neuronale Verbindungen im Gehirn entwickeln sich, wenn sich eine Person in einer Umgebung befindet, die mit Reizen angereichert ist. Neue Erfahrungen sind der Schlüssel zur Steigerung der neuronalen Verbindungen.

Neue Erfahrung- Dies ist ein Konflikt, wenn das Problem nicht mit den Mitteln gelöst wird, die das Gehirn bereits hat. Daher muss er neue Verbindungen, neue Verh altensmuster schaffen, was mit einer Zunahme der Dornendichte, der Zahl der Dendriten und Synapsen einhergeht.

Herausforderungen und Erkenntnisse
Herausforderungen und Erkenntnisse

Das Erlernen neuer Fähigkeiten führt zur Bildung neuer Stacheln und zur Destabilisierung alter Verbindungen zwischen Stacheln und Axonen. Eine Person entwickelt neue Gewohnheiten und alte verschwinden. Einige Studien verknüpfen kognitive Störungen (ADHS, Autismus, geistige Behinderung) mit Wirbelsäulenanomalien.

Stacheln sind sehr flexibel. Anzahl, Form und Größe der Stacheln werden mit Motivation, Lernen und Gedächtnis in Verbindung gebracht.

Die Zeit, die es braucht, um ihre Form und Größe zu ändern, wird buchstäblich in Stunden gemessen. Aber es bedeutet auch, dass neue Verbindungen genauso schnell verschwinden können. Daher ist es am besten, kurzen, aber häufigen kognitiven Belastungen Vorrang vor langen und seltenen zu geben.

Lifestyle

Die Ernährung kann die Wahrnehmung verbessern und die neuralen Verbindungen des Gehirns vor Schäden schützen, bei der Genesung von Krankheiten helfen und den Auswirkungen des Alterns entgegenwirken. Die Gesundheit des Gehirns scheint positiv beeinflusst zu werden:

- Omega-3 (Fisch, Leinsamen, Kiwi, Nüsse);

- Curcumin (Curry);

- Flavonoide (Kakao, grüner Tee, Zitrusfrüchte, dunkle Schokolade);

- B-Vitamine;

- Vitamin E (Avocado, Nüsse, Erdnüsse, Spinat, Weizenmehl);

- Cholin (Huhn, Kalb, EiEigelb).

Die meisten der aufgeführten Produkte wirken sich indirekt auf Neurotrophine aus. Die positive Wirkung der Ernährung wird durch das Vorhandensein von Bewegung verstärkt. Darüber hinaus stimuliert eine moderate Kalorienrestriktion die Expression von Neurotrophinen.

Mittelmeerküche
Mittelmeerküche

Für die Wiederherstellung und Entwicklung neuraler Verbindungen ist es sinnvoll, gesättigte Fette und raffinierten Zucker auszuschließen. Lebensmittel mit zugesetztem Zucker reduzieren den Neurotrophinspiegel, was sich negativ auf die Neuroplastizität auswirkt. Und der hohe Geh alt an gesättigten Fetten in Lebensmitteln verlangsamt sogar die Erholung des Gehirns nach traumatischen Hirnverletzungen.

Unter den negativen Faktoren, die neuronale Verbindungen beeinflussen: Rauchen und Stress. Rauchen und anh altender Stress wurden kürzlich mit neurodegenerativen Veränderungen in Verbindung gebracht. Obwohl kurzfristiger Stress ein Katalysator für Neuroplastizität sein kann.

Das Funktionieren neuronaler Verbindungen hängt auch vom Schlaf ab. Vielleicht sogar mehr als alle anderen aufgeführten Faktoren. Weil der Schlaf selbst der Preis ist, den wir für die Plastizität des Gehirns zahlen.“Ch. Cirelli

Lebenslauf

Wie kann man neuronale Verbindungen im Gehirn verbessern? Positive Auswirkung:

  • Übung;
  • Aufgaben und Schwierigkeiten;
  • guter Schlaf;
  • ausgewogene Ernährung.

Negative Auswirkung:

  • fettiges Essen und Zucker;
  • rauchen;
  • anh altender Stress.

Das Gehirn ist extremPlastik, aber es ist sehr schwierig, etwas daraus zu "formen". Er mag es nicht, Energie für nutzlose Dinge zu verschwenden. Die schnellste Entwicklung neuer Verbindungen entsteht in einer Konfliktsituation, wenn eine Person das Problem nicht mit bekannten Methoden lösen kann.

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