804. Czy można stworzyć myślami komórki mózgowe?

Nasz mózg nie lubi się nudzić. Kiedy się nudzi przekaz informacji z jednej do drugiej półkuli jest tylko częściowy, powłoka ochronna nieużywanych włókien nerwowych ulega rozpadowi(a przez to informacje mogą się po prostu gubić), nieużywane synapsy, zaś drogi przewodzące oraz komórki nerwowe po prostu zanikają, a tym samym połączenia pomiędzy nimi zostają przerwane. Skutkiem tego jest gwałtowny spadek wydajności mózgu. Szybciej zapominamy, częściej nie możemy po kojarzyć pewne fakty. Czy da się z tym walczyć? Albo czy da się odbudować uszkodzone komórki mózgowe? Oczywiście, że tak!

Naukowcy z Uniwersytetu w Ratyzbonie przeprowadzili badania na uczestnikach kursu żonglowania. Po trzech miesiącach odkryli, że tzw. bruzda śródciemieniowa(aparat percepcyjny w naszym mózgu) zwiększyła swoją masę o ponad 5%. Sprzyja to poprawie naszej szybkości reakcji i koordynacji. Podobnie jak dzięki uprawianiu sportu możemy rozwijać swoje mięśnie, tak samo nasz mózg dzięki konkretnym ćwiczeniom jest w stanie zwiększyć swoją sprawność.

Automatycznie nasuwają się takie pytania jak: Co dzieje się w mózgu, kiedy myślimy czy też się ruszamy? Czy nowe komórki nerwowe rzeczywiście wtedy powstają? O ile tak właściwie może urosnąć nasz mózg? Postaram się Wam w kilku słowach wyjaśnić pewne procesy zachodzące w mózgu każdego z nas. 

Nie da się ukryć, że im częściej neurony(komórki nerwowe) pobudzane są przez ruch, wyzwania intelektualne, a nawet zwyczajne myślenie, tym więcej tworzy się synaps(dróg komunikacji). Neurobiolodzy nazwali ten proces regułą Hebba. Jej działanie można opisać w następujący sposób - dwie komórki mózgowe(neurony) pobudzane są przez nasze myślenie. Następnie budują one między sobą połączenia, tworząc na końcu swoich włókien nerwowych łączące się synapsy. W ten sposób powstaje miejsce kontaktowe umożliwiające komunikację. Jeżeli zadanie jest powtarzalne lub przywoływana jest zapamiętana wiedza, obie komórki aktywują się używając istniejące już połączenie. Im częściej pobudzane są obydwa neurony, tym sprawniejsze jest połączenie między nimi. 

Rozbudowa połączeń w naszym mózgu odbywa się na wiele większą skalę. Dzięki temu w określonych obszarach powstają szczególnie wydajne, gęste powiązania komórek mózgowych. Za sprawą treningu sieci te w każdej chwili mogą zostać poszerzone co udało się udowodnić naukowcom z University College w Londynie. Zbadali ponad 100 osób uczących się języka obcego. Wykorzystując magnetyczny rezonans jądrowy odkryli, że niektóre obszary lewej półkuli mózgowej, które należą do tzw. ośrodka Broki(odpowiedzialny jest np. za mowę), były powiększone. Z tego wynika, żer wkuwanie słówek i gramatyki obcego języka jest prawdziwą kulturystyką dla naszego mózgu.

Ciekawa jest geneza powstawania nowych komórek mózgowych. Potrzebne są do tego dwa człony: neuronalna komórka macierzysta oraz bodziec z zewnątrz. Cechą szczególną komórki macierzystej jest jej regularny podział, tworzący tym samym nowe komórki. Powstały w ten sposób materiał bazowy musi być regularnie rozbudowywany, bo bez treningu komórki potomne ulegają obumarciu. A za trening może służyć właściwie wszystko, nawet czytanie tego tekstu. Powstały w ten sposób bodziec powoduje, że komórki nerwowe zaczynają pracować ze zdwojoną siłą, aby uporać się z informacjami. Takie ćwiczenia wzmacniają nowe neurony porównywalnie do tego, jak sporty siłowe przyczyniają się do wzrostu masy naszych mięśni. Wykształcenie i łączenie w sieci komórek nerwowych to proces trwający od dwóch do trzech tygodni. Dodatkowo uchodzą one za bardzo wydajne i dysponują dużym potencjałem(są niezużyte i wrażliwe, a przy tym potrafią szybciej tworzyć nowe synapsy).

Ale uczenie się nie tylko tworzy nowe komórki nerwowe, ale też pobudza każdy istniejący neuron do pracy na najwyższych obrotach. Często używane drogi nerwowe szybciej przekazują informacje. Regularny trening umysłowy zwiększa sprawność włókien nerwowych. Im częściej dana synapsa przekazuje sygnał, tym większa jest powierzchnia kontaktowa i tym szybciej transmitowane są impulsy. Chociaż przez długi czas naukowcy nie byli w stanie udowodnić tych zmian, ostatnio zaobserwowali rozwój synaps u larw muszek owocowych - w ciągu doby stwierdzili wzrost liczby receptorów glutaminergicznych. Jest to białko występujące także u ludzi, które przewodzi impulsy od jednej komórki nerwowej do drugiej i jest odpowiedzialne za uczenie się i zapamiętywanie.

Jednak nie tylko trening umysłowy wpływa na rozwój na rozwój naszego mózgu. Bodźce w postaci nowych wrażeń zmysłowych, kontaktów międzyludzkich czy też sportu przyczyniają się do rozmnażania neuronów i tworzenia między nimi nowych połączeń. Obcy zapach(chociażby egzotycznego owocu) pobudza rozwój naszych komórek nerwowych. Ma to miejsce w części mózgu odpowiedzialnej za zmysł węchu, tzw. opuszce węchowej - kiedy komórki nerwowe otrzymują nieznany zapach, pracują na najwyższych obrotach w celu jego przyporządkowania do odpowiedniej kategorii, a następnie zapamiętania.

Warto też wiedzieć, że już samo obcowanie z innymi ludźmi jest swoistym treningiem umysłowym. Każde spotkanie dostarcza nam nowych doświadczeń, a przez to ćwiczy komórki nerwowe. O roli jaką odgrywają dla mózgu kontakty społeczne dowiedzieli się naukowcy z Uniwersytetu Princeton. Oddzielili oni od matek nowo narodzone szczury na czas od 15 minut do 3 godzin. Miało to drastyczne i długotrwałe skutki: nawet kiedy te szczury dorosły, w ich mózgach wytwarzało się o wiele mniej komórek i połączeń nerwowych niż u innych. U ludzi izolacja prowadzi do szybkiej redukcji neuronów, a czasami wręcz do choroby Alzheimera. Natomiast im bardziej jest się towarzyskim, tym mniejsze jest ryzyko zapadnięcia na tą chorobę.

Także sport pozytywnie wpływa na przyrost neuronów. Osoba regularnie go uprawiająca posiada wydatniejszy mózg. W porównaniu do kogoś stroniącego od wysiłku fizycznego musi aktywować mniejsze obszary mózgu, aby rozwiązać to samo zadanie. Dzieje się tak dlatego, że ruch podwyższa liczbę protein wzrostu we krwi. Te z kolei przedostają się do mózgu, gdzie stymulują tworzenie się nowych komórek nerwowych. Zagadką pozostaje jednak sposób odbywania się tego procesu. Na razie wiadomo tyle, że po każdym wzroście wydajności mózg potrzebuje przerwy na odpoczynek. W przeciwnym razie sieć neuronów uległaby przeciążeniu lub załamałaby się kompletnie. A wtedy cały nasz intelektualny wysiłek poszedłby na marne...

Na początku tekstu przedstawiłam Wam schemat działania mózgu, który się nudzi. Teraz, na koniec już, napiszę Wam w skrócie co się dzieje, kiedy dostarczamy mu bodźców do działania. W czasie rozwiązywania np. łamigłówek nasze synapsy pracują w nieprzerwanym tempie. Powoduje to nieustanną aktywność włókien nerwowych, które utrzymują powłokę ochronną. Dzięki pracy umysłowej powstają kompletnie nowe komórki oraz połączenia nerwowe. Skutkiem takiego działania jest rozbudowa sprawnej sieci komórek nerwowych.

Na podstawie artykułu: "Jak stworzyć myślami komórki nerwowe" str. 94-97; "Świat wiedzy" nr 3/2011