Што такое сінаптычная абрэзка?

Задаволены

• Вызначэнне
• Як працуе сінаптычная абрэзка?
• Калі адбываецца сінаптычная абрэзка?
• Ранняя эмбрыянальная стадыя да 2 гадоў
• Узрост ад 2 да 10 гадоў
• Падлеткавы ўзрост
• Ранняе дарослае жыццё
• Ці тлумачыць сінаптычная абрэзка ўзнікненне шызафрэніі?
• Ці звязана сінаптычная абрэзка з аўтызмам?
• Куды накіроўваюцца даследаванні па сінаптычнай абразанні?

Вызначэнне

Сінаптычная абрэзка - гэта натуральны працэс, які адбываецца ў галаўным мозгу ў перыяд з ранняга дзяцінства да дарослага жыцця. Падчас сінаптычнай абразання мозг ліквідуе лішнія сінапсы. Сінапсы - гэта структуры мозгу, якія дазваляюць нейронам перадаваць электрычны ці хімічны сігнал іншаму нейрону.

Мяркуецца, што сінаптычная абрэзка - гэта спосаб мозгу выдаліць сувязі ў мозгу, якія больш не патрэбныя. Нядаўна даследчыкі даведаліся, што мозг больш "пластычны" і паддаецца фармаванню, чым лічылася раней. Сінаптычная абразанне - гэта спосаб нашага арганізма падтрымліваць больш эфектыўную працу мозгу па меры сталення і вывучэння новай складанай інфармацыі.

Па меры даведвання пра сінаптычную абразанне многія даследчыкі таксама задаюцца пытаннем, ці існуе сувязь паміж сінаптычнай абразаннем і з'яўленнем некаторых парушэнняў, уключаючы шызафрэнію і аўтызм.

Як працуе сінаптычная абрэзка?

У перыяд нованароджанасці мозг адчувае вялікую колькасць росту. Пры раннім развіцці мозгу паміж нейронамі адбываецца ўзрыў сінапсаў. Гэта называецца сінаптагенезам.

Гэты хуткі перыяд сінаптогенеза адыгрывае жыццёва важную ролю ў навучанні, фарміраванні памяці і адаптацыі на ранніх этапах жыцця. Прыблізна ад 2 да 3 гадоў колькасць сінапсаў дасягае пікавага ўзроўню. Але неўзабаве пасля гэтага перыяду сінаптычнага росту мозг пачынае выдаляць сінапсы, якія яму больш не патрэбныя.

Пасля таго, як мозг утварае сінапс, яго можна альбо ўзмацніць, альбо аслабіць. Гэта залежыць ад таго, як часта выкарыстоўваецца сінапс. Іншымі словамі, працэс ідзе паводле прынцыпу «выкарыстоўвай альбо згубі»: больш актыўныя сінапсы ўмацоўваюцца, а менш актыўныя сінапсы аслабляюцца і ў рэшце рэшт абрэзаюцца. Працэс выдалення неактуальных сінапсаў у гэты час называюць сінаптычнай абразаннем.

Ранняя сінаптычная абрэзка ў асноўным залежыць ад нашых генаў. Пазней гэта заснавана на нашым досведзе. Іншымі словамі, на абрэзку сінапса залежыць вопыт, які развіваецца дзіця з навакольным светам. Пастаянная стымуляцыя прымушае сінапсы расці і станавіцца пастаяннымі. Але калі дзіця атрымлівае мала стымуляцыі, мозг будзе падтрымліваць менш гэтых сувязяў.

Калі адбываецца сінаптычная абрэзка?

Час сінаптычнай абразання залежыць ад вобласці мозгу. Некаторая сінаптычная абрэзка пачынаецца вельмі рана ў працэсе развіцця, але найбольш хуткая абрэзка адбываецца прыблізна з 2 да 16 гадоў.

Ранняя эмбрыянальная стадыя да 2 гадоў

Развіццё мозгу ў эмбрыёна пачынаецца ўсяго праз некалькі тыдняў пасля зачацця. На сёмым месяцы цяжарнасці плод пачынае выпраменьваць уласныя мазгавыя хвалі. У гэты час мозг надзвычай высокай хуткасцю фармуе новыя нейроны і сінапсы.

За першы год жыцця колькасць сінапсаў у мозгу немаўля вырастае больш чым у дзесяць разоў. Да 2-х ці 3-х гадоў немаўля мае каля 15 000 сінапсаў на нейрон.

У глядзельнай кары галаўнога мозгу (частка, якая адказвае за зрок), выпрацоўка сінапсаў дасягае свайго піку прыблізна ва ўзросце 8 месяцаў. У перадфронтальнай кары пік узроўняў сінапсаў прыпадае на працягу першага года жыцця. Гэтая частка мозгу выкарыстоўваецца для розных складаных паводзін, уключаючы планаванне і індывідуальнасць.

Узрост ад 2 да 10 гадоў

На другім годзе жыцця колькасць сінапсаў рэзка падае. Абрэзка сінаптыкаў адбываецца вельмі хутка ва ўзросце ад 2 да 10 гадоў. За гэты час каля 50 адсоткаў лішніх сінапсаў ліквідуецца. У глядзельнай кары абрэзка працягваецца прыблізна да 6 гадоў.

Падлеткавы ўзрост

Сінаптычная абрэзка працягваецца і ў падлеткавым узросце, але не так хутка, як раней. Агульная колькасць сінапсаў пачынае стабілізавацца.

У той час як даследчыкі думалі, што мозг абразае сінапсы толькі да ранняга падлеткавага ўзросту, нядаўнія дасягненні выявілі другі перыяд абрэзкі ў канцы падлеткавага ўзросту.

Ранняе дарослае жыццё

Згодна з новымі даследаваннямі, сінаптычная абрэзка на самай справе працягваецца ў пачатку дарослага жыцця і спыняецца дзесьці ў канцы 20-х гадоў.

Цікава, што ў гэты час абразанне ў асноўным адбываецца ў префонтальной кары мозгу, якая з'яўляецца той часткай мозгу, якая актыўна ўдзельнічае ў працэсах прыняцця рашэнняў, развіцці асобы і крытычным мысленні.

Ці тлумачыць сінаптычная абрэзка ўзнікненне шызафрэніі?

Даследаванні, якія вывучаюць сувязь паміж сінаптычнай абразаннем і шызафрэніяй, усё яшчэ знаходзяцца на ранніх стадыях. Тэорыя заключаецца ў тым, што шызафрэнічны мозг "празмерна абрэзаны", і гэтая празмерная абрэзка выклікана генетычнымі мутацыямі, якія ўплываюць на працэс сінаптычнай абразання.

Напрыклад, калі даследчыкі разглядалі выявы мозгу людзей з псіхічнымі расстройствамі, такімі як шызафрэнія, яны выявілі, што ў людзей з псіхічнымі расстройствамі было менш сінапсаў у перадфронтальнай вобласці, чым у мозгу людзей без псіхічных расстройстваў.

Затым прааналізавалі пасмяротныя тканіны мозгу і ДНК больш чым 100 000 чалавек і выявілі, што ў людзей, якія пакутуюць шызафрэнію, ёсць пэўны варыянт гена, які можа быць звязаны з паскарэннем працэсу сінаптычнай абразання.

Неабходныя дадатковыя даследаванні, каб пацвердзіць гіпотэзу пра тое, што анамальная сінаптычная абрэзка спрыяе шызафрэніі. Хоць да гэтага яшчэ далёка, сінаптычная абрэзка можа стаць цікавай мэтай для лячэння людзей з псіхічнымі расстройствамі.

Ці звязана сінаптычная абрэзка з аўтызмам?

Навукоўцы да гэтага часу не вызначылі дакладную прычыну аўтызму. Цалкам верагодна, што ў гэтым ёсць некалькі фактараў, але нядаўна даследаванні паказалі сувязь паміж мутацыямі некаторых генаў, звязанымі з сінаптычнай функцыяй і парушэннямі спектру аўтызму (АСД).

У адрозненне ад даследаванняў шызафрэніі, якія тэарэтызуюць, што мозг "празмерна абрэзаны", даследчыкі мяркуюць, што мозг людзей з аўтызмам можа быць "недаатрыманы". Тэарэтычна гэта недастатковая абрэзка прыводзіць да празмернасці сінапсаў у некаторых частках мозгу.

Каб праверыць гэтую гіпотэзу, даследчыкі вывучылі тканіны мозгу 13 дзяцей і падлеткаў з аўтызмам і без яго, якія памерлі ва ўзросце ад 2 да 20 гадоў. Навукоўцы выявілі, што мозг падлеткаў з аўтызмам мае значна больш сінапсаў, чым мозг неўратыпічных падлеткаў. . Маленькія дзеці абедзвюх груп мелі прыблізна аднолькавую колькасць сінапсаў. Гэта сведчыць аб тым, што стан можа адбыцца ў працэсе абразання. Гэта даследаванне паказвае толькі розніцу ў сінапсах, але не тое, ці можа гэтая розніца быць прычынай ці следствам аўтызму, альбо проста асацыяцыяй.

Гэтая тэорыя недастатковай абрэзкі можа дапамагчы растлумачыць некаторыя распаўсюджаныя сімптомы аўтызму, такія як залішняя адчувальнасць да шуму, святла і сацыяльнага досведу, а таксама эпілептычныя прыпадкі. Калі адначасова страляе занадта шмат сінапсаў, чалавек з аўтызмам, хутчэй за ўсё, адчуе перагрузку шумам, а не дакладна наладжаную рэакцыю мозгу.

Акрамя таго, мінулыя даследаванні звязваюць аўтызм з мутацыямі генаў, якія дзейнічаюць на бялок, вядомы як mTOR кіназа. У мозгу пацыентаў з аўтызмам выяўлена вялікая колькасць гіперактыўнага mTOR. Таксама паказана, што празмерная актыўнасць у шляху mTOR звязана з залішняй прадукцыяй сінапсаў. Адно даследаванне паказала, што мышы з гіперактыўным mTOR мелі дэфекты сінаптычнай абразання і выяўлялі падобнае на ASD сацыяльнае паводзіны.

Куды накіроўваюцца даследаванні па сінаптычнай абразанні?

Сінаптычная абрэзка - важная частка развіцця мозгу. Пазбаўляючыся ад сінапсаў, якія больш не выкарыстоўваюцца, мозг становіцца больш эфектыўным па меры сталення.

Сёння большасць ідэй пра развіццё мозгу чалавека абапіраецца на гэтую ідэю пластычнасці мозгу. Зараз даследчыкі шукаюць спосабы барацьбы з абразаннем лекамі альбо мэтавай тэрапіяй. Яны таксама разглядаюць, як выкарыстоўваць гэта новае разуменне сінаптычнай абрэзкі для паляпшэння дзіцячага навучання. Даследчыкі таксама вывучаюць, як форма сінапсаў можа адыграць ролю пры псіхічных недахопах.

Працэс сінаптычнай абрэзкі можа стаць перспектыўнай мэтай лячэння людзей з такімі захворваннямі, як шызафрэнія і аўтызм. Аднак даследаванні ўсё яшчэ знаходзяцца на ранняй стадыі.