Remodelare neuronala

Despre neurogeneza si neuroplasticitate

CONFLICTUL INTRE IDEI

O cultura este consacrarea anumitor idei.Exista astfel cultura crestina, islamica, budista. Exista cultura comunista sau

capitalista, exista cultura occidentala sau orientala, medievala, antica, moderna, postmoderna etc. Fiecare consacra anumite idei. De asemenea exista si asa numite subculturi sau culturi de grup: a rock-erilor, a motociclistilor, a alpinistilor, a oamenilor de la periferia sau centrul oraselor etc. Aceste culturi sunt lumi inchise ce cu greu pot comunica intre ele.

Intalnirea acestor idei mai degraba conduce la conflict...De asemenea, singura metoda de schimbare a ideilor, de evolutie a lor pare a fi doar

conflictul...

Acest conflict functioneaza in doua feluri: Primul vizeaza confruntarea dintre doua idei (opuse automat datorita contextului polemic). Una dintre cele doua idei va ajunge sa o domine in practica pe cealalta, care va fi suprimata. Al doilea are in vedere un conflict intre vechea idee si noile informatii. Se presupune ca in urma acestui conflict vechea idee se schimba. Aceasta e calea stiintei si a cunoasterii omenesti in general.

Aceasta metoda conflictuala de schimbare a ideilor poate sa functioneze bine acolo unde exista dorinta de dezvoltare si unde e posibil ca informatia noua, diferita, sa fie evaluata intr-o maniera obiectiva. In general domeniul stiintei ramane cat de cat obiectiv si deschis dezvoltarii. Insa domeniul relatiilor umane este subiectiv si, in plus, nu exista o dorinta de dezvoltare continua. Dorinta, deschiderea, chiar capacitatea de dezvoltare, de innoire exista mai mult in tinerete. Odata cu batranetea, omul devine mai sceptic la schimbare, mai inchis in sine, mai inclinat sa fie partinic cu propriile idei sau propriul grup. Noile informatii nu mai pot fi evaluate asa-zis obiectiv, ci doar din perspectiva autoritara a vechiilor idei, a vechii paradigme. Ne aflam in clasica situatie-mit. Noile informatii nu se mai pot face auzite, nu mai pot fi percepute, nu mai pot fi integrate, iar vechea idee-perceptie se intareste si se absolutizeaza si mai mult.

DESPRE NEUROGENEZA SI NEUROPLASTICITATE

Este clar ca, dincolo de inevitabila degradare neuronala odata cu inaintarea in varsta, principala cauza a incapacitatii batranilor de a se schimba, de a percepe noutatea, de a comunica adecvat etc. nu este datorata batranetii, ci inconstientei cvasispecifice umane, inconstienta ce s-a manifestat prin neglijarea dezvoltarii personale, implicit a celei neuronale. Batranul are in continuare neuronii si conexiunile necesare, dar ele nefiind folosite ca urmare a unui efort voluntar si constient, au ramas nedezvoltate.

1

Neuroplasticitatea are legatura si cu neurogeneza. Si una si alta sunt generate doar de un efort voluntar, care presupune atentie si disciplina. Neurogeneza este naturala primei copilarii (0-3ani), nefiind necesar efortul voluntar al copilului pentru generarea de noi neuroni. Dar ramane in continuare, pentru dezvoltarea diferitelor abilitati, (dezvoltare ce se regaseste si la nivelul conectivitatii neuronale), necesitatea efortului voluntar si al perseverentei disciplinate a copilului. In prima copilarie avem cu toti o extraordinara potentialitate neuronala. Doar de noi depinde sa o folosim, sa o fructificam. Orice dezvoltare a unei abilitati sau alta, orice explorare a unui domeniu sau altul se va regasi la nivel neuronal in conexiunile dintre neuroni. Cele puternic uzitate vor continua sa traiasca. Cele nefolosite vor pieri sau vesteji. Astfel ca, in timp, avem mai putina capacitate neuronala de a explora noi domenii, de a invata noi lucruri, de a deprinde noi abilitati. O alta neurogeneza naturala are loc in vremea adolescentei, intre 10 si 16 ani si ea corespunde unei alte perioade biologice de dezvoltare, de expansiune. Natura da omului mijloacele necesare. Se intampla acelasi lucru: prin efort  voluntar, atentie si disciplina, tanarul deprinde repede alte noi abilitati, necesare noului sau context de viata. De la 16 ani incolo, pana pe la 20 de ani, neuronii si conexiunile nefolosite vor pieri, se vor atrofia ca orice organ nefolosit. Putem observa cu usurinta ca unii oameni sunt foarte eficienti intr-un domeniu si ineficienti in altul. Mai putem observa, cu trecerea timpului, cum oameni incep sa prefere sa actioneze in domeniul in care se pricep mai bine, care ii valorizeaza, devenind destul de opaci la alte domenii sau la orice depaseste universul lor. De asemenea, observam ca unii oameni au puterea sa nu se inscrie in aceste tipare, reusind sa isi pastreze, sa isi dezvolte o capacitate mai mare de comunicare-dezvoltare. Toate au legatura cu tipul de conexiuni facute la tinerete si uzitate mai mult, pe de o parte, si cu efortul voluntar de adaugare a unei noi abilitati facut mai spre batranete.

Pana de curand se „stia” (asemeni unei dogme) ca pentru omul adult, cu atat mai mult pentru cel batran, nu mai exista neurogeneza. Vestea cu adevarat buna este ca exista neurogeneza si neuroplasticitate la orice varsta! Se spune ca nevoia te invata! Natura sau Dumnezeu a avut grija sa dea omului toate mijloacele necesare supravietuirii sau implinirii personale! In fata provocarii de a invata un lucru nou, daca omul vine cu deschidere si incredere, cu efort voluntar, cu atentie si disciplina, creierul lui se va imbogati, indiferent de varsta, cu noi neuroni ce vor constitui conexiunile necesare noi deprinderi! Evident, toate acestea se fac mai usor la tinerete si ar fi bine sa fie facute la tinerete, caci ele ne vor face o viata mai plina si mai fericita. Dar tinerii nu sunt constienti ce pot pierde si nu sunt dispusi sa aloce un efort voluntar in alte directii decat in cele in care sunt, oricum, obligati de scoala si de presiunile urgente ale vietii. Dezvoltarea personala este o prioritate pentru oricine, dar nefiind presanta, si cerand si un efort sustinut, e amanata la nesfarsit...

Constienta de sine presupune mai multe lucruri si, pentru mine, presupune si aceasta lucrare constienta de dezvoltare, de modelare a propriului fiinte, de dezvoltare personala!

Un astfel de om, cu o neurogenza continua, daca viata lui inseamna o continua deschidere provocarii, necunoscutului, celorlalti, un continuu efort voluntar de deschidere si atentie la tot si la toate, va fi capabil sa vada noutatea, indiferent de varsta! Va fi capabil sa se bucure de viata, indiferent de varsta! Cercetarile mai noi ale

2

medicinei comportamentale au descoperit ca cel mai bun leac impotriva depresiei, a angoaselor si a incapacitatii de a face fata stresului este... neurogeneza! S-a observat ca un om deschis, care isi dedica efortul si energia dezvoltarii personale si relationare, isi stimuleaza neurogeneza si vede lucrurile proaspat! Bineinteles, cauzalitatea este in ambele directii: neurogeneza ii permite sa vada lucrurile noi, proaspete, iar aceasta perceptie, deschidere ce catalizeaza energia si efortul persoanei spre dezvoltare, stimuleaza neurogeneza! Aceasta ar fi o spirala benefica. Cealalta e un cerc vicios...

Nu este nici un secret ca un om, pe care l-am numi constient, e mai fericit si mai sanatos, in sensul unei bucurii de viata. Mai capabil de a comunica cu toti, mai capabil de a fi adecvat, nuantat, in functie de context, mai capabil de a se descurca in situatii noi, dincolo de experienta lui obisnuita, mai capabil de iubire, de uimire, mai increzator in sine, in capacitatea lui de a face fata provocarilor si, inevitabil, mai onest, mai curajos, mai indraznet, mai el insusi in orice context!

Daca il putem numi constient, cu adevarat il putem numi si creativ, caci el isi decide, creeaza propria viata frumoasa! Nu este o victima a nimanui!

Problema cea mare este ca la o anumita varsta, continund cvasiinconstienta in care am trait, nu mai vedem noul, efortul de schimbare si dezvoltare ni se pare tot mai mare, se mai adauga o gramada de factori psihologici cum ar fi stima de sine (scazuta, evident, sau bombastica), nevoia de confirmare, de a avea dreptate, frica de a nu avea dreptate etc si altfel nu mai gasim puterea acelui efort ce ar putea stimula neurogeneza si neuroplasticitatea, ce ar putea innoi sau relansa viata noastra. Creierul nostru se plictiseste odata cu noi, ne simtim victime, suferim si nu stim de ce, nu intelegem care a fost sau care mai poate fi rostul vietii asteia...

Cel mai eficient mod de schimbare a ideilor este acela care porneste din interior, prin rearanjarea interna a informatiilor disponibile, si nu din exterior, prin conflict.

MODUL IN CARE LUCREAZA MINTEA

Exista trei mecanisme in cadrul mintii:- unul care construieste modele,- altul care le transforma,- altul care le selecteaza.

Mintea nu este o masina, ci un mediu cu totul special, care permite informatiei sa se auto-organizeze sub forma unor modele. Vom vedea in continuare ce inseamna aceasta auto-organizare si cum se formeaza modelele. Este foarte interesant acest aspect.

Odata ce aceste modele au fost formate, putem sa le recunoastem si sa le folosim, mecanismul de selectare a utilitatii le va sorta si le va pastra pe acelea pe care le considera (pe baza a ceea ce numim alegere perceptiva) utile supravietuirii, implinirii personale etc. Cu cat modelele sunt utilizate mai mult, cu atat se inradacineaza mai bine. La fel se intampla si cu tiparul de alegere.

Acest fel de auto-organizare si functionare a mintii este extrem de eficient.   Printr-o astfel de auto-organizare, mintea devine tot mai capabila de estimare si, deci, tot mai capabila de decizie si actiune rapida. Nu mai pierdem prea mult timp si energie pentru a

3

evalua daca o situatie este periculoasa sau nu: daca vedem o masina venind in viteza spre noi, ne ferim. Putem repede recunoaste pe mama, pe un prieten, pe un dusman, putem construi o casa care sa nu se darame etc. De asemenea, decizia, selectia devine tot mai eficienta prin insasi stereotipia ei.

Insa pe langa marea sa utilitate, un astfel de sistem are, in mod inevitabil, si anumite limitari. Intr-un astfel de sistem putem combina foarte usor modelele existente sau sa le inmultim in aceeasi sens. Dar e foarte greu sa le restructuram. Pentru ca modelele controleaza atentia. In general nu observam sau nu retinem decat ce are legatura cu ceea ce cunoastem, cu modelele noastre. O cultura diferita va fi perceputa prin modele culturale proprii si va fi, desigur, prost inteleasa...

Necesitatea de a dezvolta gandirea laterala vine din chiar felul in care functioneaza mintea. Gandirea laterala conduce la restructurarea modelelor.

Recunoasterea modelelor – eficienta si limite

O caracteristica extraordinara a mintii care se auto-organizeaza in modele este ca ea poate usor recunoaste modelele. Nu e nevoie sa vada tot modelul, e suficient sa recunoasca o parte din el! Astfel ea este foarte eficienta!

Dar tocmai in aceasta super-eficienta se ascund si limitele ei: estimand prea repede, poate gresi, percepand astfel gresit informatia, realitatea! Cand un copil invata sa citeasca, dupa ce silabiseste primele litere dintr-un cuvant, repede il estimeaza, de cele mai multe ori corect, dar uneori si incorect, spre amuzamentul parintilor.

Asa functioneaza mintea noastra in orice situatie a vietii: atentia ii este indreptata spre modelele cunoscute si estimeaza foarte repede pe baza unor informatii partiale. De cele mai multe ori este corecta si eficienta, cand e vorba de litere, de obiecte fizice sau de supravietuirea animala. Dar cand e vorba de relatii inter-personale, cand e vorba de a intelege perspectivele celuilalt, de cele mai multe ori estimarile nu sunt exacte. Sunt insuficient pentru o comunicare profunda. Celebrele conflicte intre generatii sau intre natiuni sau intre religii sau ideologii politice, precum si majoritatea conflictelor inter-personale au la baza aceasta incapacitate de perceptie a perspectivelor celorlalti si de absolutizare a propriilor perceptii sau adevaruri, a propriilor tipare de gandire sau comportament.

Selectia modelelor – eficienta si limite

In cadrul mecanismului de alegere-selectie, eficientizarea presupune o tot mai pronuntata stereotipie. Utilitatea principala, presanta este supravietuirea sau protectia fizica si aceasta tinde sa decida tiparul de selectie a modelelor, comportamentelor utile.

Multi oameni se plang ca nu mai sunt ei in ceea ce fac, ca sunt prizonieri ai tiparelor de gandire sau comportament, se plang ca traiesc pe pilot automat. Pentru ca sunt oameni, simt ca le lipseste ceva... Eficienta sau mai degraba pasivitatea alegerii a condus la nedezvoltarea reflexiei si a liberului arbitru. Din universul omului a disparul pas cu pas alternativitatea...

4

Liberul arbitru nu se poate dezvolta in lipsa alternativitatii!Excluzand tot mai automat alternativele, poate pentru efortul si riscul pe care il

presupune alegerea lor, liberul arbitru, capacitatea de a alege se ofileste. Si odata cu ea, calitatea si demnitatea noastra de oameni!...

Cum se construiesc modelele – un sistem care se auto-organizeaza

Ne putem imagina o secretara care inregistreaza documente intr-o arhiva sau un bibliotecar care catalogheaza carti. Mintea nu sorteaza totusi in acest fel direct informatia!

Acum mintea este mai degraba pasiva, este ca un mediu plastic, ce permite informatiilor sa se intipareasca, sa se se organizeze singure in modele. In cadrul biologiei exista conceptul de intiparire (corecta sau gresita). Puiul de ratusca iesit din ou considera ca primul obiect mai mare, aflat langa el, este mama lui. Se produce o intiparire brusca – foarte eficienta si foarte necesara supravietuirii – in structura lui neuronala (sau in ceea ce numim noi mintea puiului). De acum incolo el va considera ca acel obiect mare de langa el este mama lui si il va urma cu incredere. Poate fi si un balon portocaliu. De regula, acel obiect mare de langa el este chiar mama lui, iar calitatea mintii lui de a se intipari, asemeni unui mediu plastic, lasand astfel informatiile ce ii parvin sa se auto-organizeze in modele, e cruciala pentru supravietuirea lui! In acest caz, este extrem de usor sa observam ca ordinea in care parvin informatiile este cruciala in ceea ce priveste modelele in care informatiile se auto-organizeaza! Dar, chiar daca nu e asa de evident, intotdeauna ordinea in care ne parvin informatiile este cruciala in auto-organizarea informatiilor.

Aceasta calitate plastica (sau cvasi-pasiva a mintii) este necesara eficientei adaptarii si supravietuirii fizice! Auto-organizarea informatiilor in modele in functie de ordinea informatiilor are legatura cu neuroplasticitatea creierului, cu natura structurii si functionarii neuronale. Orice informatie (gand, emotie etc) se materializeaza printr-o urma ce afecteaza structurile neuronale. Se creaza prime sinapse, prime canale de scurgere a fluxului informational etc. Pentru a intelege mai bine neuroplasticitatea creierului sa ne inchipuim un peisaj din natura. Denivelarile reprezinta urma apei care a cazut pe suprafata respectiva, urma retinuta de sol ca si de structura neuronala. Ploaia a generat mici rigole, care s-au unit si au format paraiase, care unindu-se au dat nastere raului si asa mai departe. Odata ce s-a format, acest traseu – acest model in care informatia (ploaia si structura solului) s-a auto-organizat in functie de ordinea informatiilor (cum a cazut ploaia, cum s-a ridicat solul etc.) –  tinde sa se pastreze si sa se adanceasca pe masura ce ploile vor cadea.

„Solul” creierului ofera un mediu plastic asemanator, iar informatiile se vor auto-organiza in functie de ordinea in care apar.

O alta calitate a mintii este atentia limitata. Este, din perspectiva supravietuirii, o calitate, caci ne determina sa estimam si sa decidem rapid. Este eficienta pentru ca se adreseaza modelelor celor mai cunoscute si mai des uzitate, care s-au dovedit cele mai utile pentru supravietuire. Datorita atentiei limitate, modelul care se activeaza cel mai rapid (sau cel mai usor) este modelul cel mai uzitat, cel care a lasat cele mai multe urme pe suprafata neuronala, cel care a creat cele mai puternice conexiuni neuronale. Astfel

5

acest model va deveni si mai uzitat, si mai familiar, asemeni adancirii vailor din exemplul nostru. Mintea isi alcatuieste un stoc cat mai limitat de modele necesare supravietuirii, necesare comunicarii ei cu mediul inconjurator.

Atentia si actiunea incep sa nu mai presupuna un efort de gandire prea mare. Totul e tot mai mult incadrat in tipare de gandire si de comportament!

Cum se restructureaza modelele – atentie si efort voluntar

Suntem in fata unei imagini superbe a Marelui Canion!Nu ne putem inchipui ca peisajul se poate restructura, reorganiza!La fel, nici noi nu prea avem inclinarea de a restructura si rearanja informatia!Oricat ar parea de neconceput, avem si noi tipare de gandire! Care duc la blocaje!

De data asta nu am fost prea eficienti! Ce ne-a lipsit?Solutia exista, dar mintea noastra nu o vedea!Trebuie sa recunoastem: mintea noastra se incadreaza in schema pasiva de

functionare: informatiile se auto-organizeaza pe modele, cruciala fiind nu participarea noastra (activa sau constienta sau oricum am numi-o), ci... banala ordine in care ne-au parvenit informatiile. Pare un pic cam nedemn pentru calitatea noastra umana, dar asa stau lucrurile!...

Hai sa fim, pentru cateva minute, spectatori detasati ai spectacolului lumii!Un copil de tigan are anumite tipare de gandire sau de comportament. Iti va descrie

lumea si viata intr-un anumit fel, foarte asemanator ca marea majoritate a copiilor de tigan din lumea lui. Un copil care se naste intr-o familie de conditie medie, ortodoxa, care merge la scoala si la biserica, urmandu-i pe parinti, va avea alte comportamente si alte valori, iti va descrie viata si lumea in alt fel decat copilul nascut in casa de tigani. De asemenea, modul in care el vede lucrurile e foarte asemanator cu al marii majoritati a copiilor familiilor de conditie medie si ortodoxe. Un barbat nascut in Romania sau Rusia acum 200 de ani are mari sanse sa devina ortodox, la fel cum altul nascut in Italia sau Portugalia are sanse sa devina catolic. Si fiecare are mari sanse, crescand in genul de cultura crestina, sa isi absolutizeze punctul de vedere! Daca cel nascut in Romania s-ar fi nascut in Italia, ar fi ajuns catolic, iar celalalt ortodox! Si amandoi ar fi sustinut altceva, cu aceeasi rigiditate si aroganta! Iar daca s-ar fi nascut pe vremea lui Platon ar fi crezut in Zeus si Hera...

Personajele noastre sunt mai degraba produse pasive ale mediului, modelele lor principale fiind cele in care informatia s-a auto-organizat, in functie de ordinea in care le-a parvenit. Majoritatea oamenilor raman in stadiul pasiv, inconstient, ne-mai-fiind in stare sa isi rearanjeze, de data asta activ, constient, informatia de care dispun.

De ce este atat de greu sa rearanjam informatiile, sa restructuram modelul?...Desigur, fenomenul este multiplu si il putem dezbate din mai multe perspective

(fiziologica, psihologica, sociala, educationala):Odata formate sinapsele neuronale, autostrazile informationale sau modele, ele vor fi

accesate cel mai rapid si cel mai comod, cu un minim de atentie! Toata aceasta calitate pasiva a mintii, este necesara animalului uman pentru supravietuire.

6

Este adevarat, o spun toti educatorii: pana la o anumita varsta, educatia este cvasi-pasiva: copilului i se spune ce e bine si ce e rau, ce sa faca si cum sa faca, ce sa invete si ce sa nu invete. E dirijat intr-o masura foarte mare. In definitiv, copiii invata ceea ce vad. Deci e foarte importanta pentru formarea lor (sau, cu alte cuvinte spus, pentru modelele (de comportament si de gandire) in care s-a auto-organizat informatia primita) exact ordinea in care au venit informatiile. Fie ca si-a dezvoltat multe abilitati sau nu, fie ca a fost iubit sau nu, fie ca a fost indrumat corect sau gresit, el a fost pasiv: adica informatiile s-au auto-organizat in functie de ordinea in care au venit. El este mai degraba o creatie a familiei, a scolii, a culturii in care s-a format.

Si intotdeauna aceasta organizare, in ordinea in care au venit informatiile, nu este cea mai buna! Cea mai buna organizare se face dupa ce ai toate informatiile disponibile si le poti conexa precum consideri mai bine.

Dar de la o varsta incolo, omul are sansa sa devina activ: sa se autoeduce! Sa isi reorganizeze informatia primita, sa adauge altele, pe care le alege si le doreste, si sa isi construiasca propriile modele de gandire si comportament, de decizie, de selectie, sa se automodeleze, sa nu mai fie un produs al culturii in care s-a nascut sau o victima a actiunii celorlalti. Poate deveni propriul sau creator!

Aceasta este constientizarea si actiunea constienta, diferita de cea inconstienta, pasiva.Pentru aceasta insasi mintea lui, care pana acum s-a comportat cvasipasiv, fiind

modelata, are capacitatea de a se remodela si de a-si remodela suportul ei neuronal pentru a raspunde noilor ei nevoi!

De ce este atat de greu sa se remodeleze constient?...Pentru ca e nevoie de atentie si de efort voluntar!Modelul comportamental cel mai des uzitat al tanarului, educat pana atunci pasiv, este

cel in care dedica efort doar la ceea ce este obligat sa faca. Nu gaseste putere sa dedice efort voluntar si atentie restructurarii pentru ca el nu are un astfel de model comportamental! In primul rand solutia restructurarii nici nu exista pentru el si perceptia lui! Restructurarea face parte dintr-un unives paralel, pe care nu il poate percepe, momentan!

Insa din acest cerc vicios se poate iesi: schimbarea perceptiei!Aceasta schimbare produce o schimbare a emotiei. Iar emotia aduce energie, putere.O perceptie diferita poate produce putere!O perceptie diferita poate fi numita, pentru socul, emotia ce o pot produce: revelatie,

constientizare etc. Totusi nu e nevoie chiar de o asa mare schimbare de perceptie pentru ca ea sa genereze emotie si putere pentru restructurare!

Gandirea laterala se ocupa cu schimbarea perceptiei. Ne ajuta sa vedem altfel!

Peisajul Marelui Canion nu ni-l putem inchipui reasezandu-se, restructurandu-se!Dar noi ne putem restructura modelele! Ne putem restructura intreaga viata!

Modelandu-ne noi mintea, prin efort voluntar si atentie, prin perseverenta orientata si disciplinata, si ne-mai-actionand pasiv-inconstient!

7

Exercitiu:La un moment dat nu mai putem inainta daca nu reorganizam tiparul. Daca nu

renuntam la modelul vechi, care se dovedise atat de util si nu rearanjam informatiile in alt fel!

Va rog, meditati la o perioada reala din viata dvs in care v-ati aflat intr-o situatie-mit,  situatie in care informatia nu mai putea fi evaluata obiectiv. Ce ati facut? Cum ati reusit sa schimbati/ rearanjati informatia pentru a putea merge mai departe si a evita blocajul?

Neurogeneza si moartea neuronilor

Neurogeneza (nasterea neuronilor) este procesul prin care neuronii sunt generati. Neurogeneza este activa in perioada pre-natala si este responsabila pentru popularea creierului cu neuroni.

Pana recent, se credea ca neuronii nu se regenereaza. La varsta foarte frageda se nasc noi neuroni pentru a ajuta construirea unor cai numite circuite neurale. Oamenii de stiinta credeau ca o data ce un circuit este realizat si se afla in locul potrivit, adaugarea unor noi neuroni ar putea intrerupe curgerea informatiei si ar putea rupe sistemul de comunicatie al lor.

In 1962, Joseph Altman a pus la indoiala acesata credinta atunci cand a observat nasterea neuronilor in hipocampus la un soarece adult. Neurogeneza era inca prezenta si la adulti. Mai tarziu, el a sustinut ca neuronii nou nascuti migrau din locul de unde se nasteau, din hipocampus, in alte regiuni ale creierului. In 1979, un alt om de stiinta, Michael Kaplan, a confirmat descoperirile lui Altman, iar in 1983 a descoperit ceulele precursoare la un mamifer adult.

Aceste descoperiri despre neurogeneza in creierul adult au fost surprinzatoare. La sfarsitul anilor 80, un cercetator a incercat sa inteleaga cum pot invata pasarile diverse cantece. Intr-o serie de experimente, Fernando Nottebohm si echipa sa, au aratat ca numarul neuronilor la niste canari masculi a crescut in timpul sezonului de imperechere. Exact in aceasta perioada pasarile invatau noi cantece pentru a atrage femele.

Nottebohm sustinea ca acei neuroni noi au facut posibila invatarea. Prin neurogeneza, pasarea reusea sa tina minte si sa invete, lucru ce putea fi posibil si la mamifere.

8

Alti oameni de stiinta au gasit aceasta afirmatie ca fiind exagerata, si nu era o regula pentru a se aplica si la mamifere. Insa Elizabeth Gould a descoperit ulterior, dovezi ale neuronilor nou nascuti in creierul unor maimute. Fred Gage si Peter Eriksson au aratat ca acelasi lucru se poate intampla si in creierul uman.

Se pare ca neurogeneza functioneaza si la adulti, sau cel putin doar in anumite zone ale creierului. Neuronii se nasc in permanenta predominand in doua regiuni ale creierului: in zona subventriculara, unde celulele noi migreaza catre bulbul olfactiv si in zona subgranulara, parte din hipocamp. Multe dintre celulele noi nu supravietuiesc si mor, insa altele reusesc sa se integreze si sa devina functionale in tesutul care le inconjoara.

Pentru unii cercetatori ai neurostiintei, neurogeneza la adulti este o teorie inca nedemonstrata.

Nasterea

Neuronii sunt nascuti in zone ale creierului bogate in celule precursoare ale lor. Acestea sunt numite si celule stem neurale. Aceste celule au potentialul de a genera majoritatea – daca nu toate – tipurilor de neuroni si de celule gliale ce se gasesc in creier.

Cercetatorii au observat cum se comporta aceste celule in laborator.

Stiinta celulelor stem este una noua si in permanenta evolutie, o data cu descoperirea unor noi lucruri. Insa cercetatorii au reusit sa descrie cum se nasc neuronii din aceste celule stem neurale, iar modelul seamana in principiu cu un arbore genealogic.

Celulele stem neurale se inmultesc prin diviziune. O celula se divide dand nastere la doua celule, iar acestea la randul lor, se divid dand nastere la patru celule.

Atunci cand o celula se divide, se spune ca se diferentiaza. Diferentierea inseamna ca o celula noua este specializata mai mult in forma si functie.

In timp ce o celula da nastere la astrocite, in final, altele vor produce neuroni sau oligodentrocite.

Migratia neuronilor

O data ce un neuron este nascut, el trebuie sa calatoreasca pana in locul potrivit. Dar de unde stiu acestia unde trebuie sa ajunga si ce ii ajuta sa ajunga acolo?

9

Oamenii de stiinta au observat ca exista cel putin doua metode diferite prin care neuronii calatoresc. Unii neuroni migreaza urmand fibrele lungi ale unor celule numite glia radiala. Aceste fibre se intind din straturile interioare ale creierului pana in cele exterioare. Cu ajutorul lor, neuronii se agata de aceste fibre pana ajung la destinatia finala.

Neuronii pot calatori folosind si semnale chimice. Cercetatorii au descoperit molecule speciale pe suprafata neuronilor, care se leaga cu alte molecule asemanatoare de celulele gliale din apropiere sau de axoni. Aceste semnale chimice ii „indruma” pana la destinatie.

Dar nu toti neuronii ajung cu succes la destinatie. Cercetatorii au aproximat ca doar o treime ajung unde trebuie. Restul fie nu se diferentiaza, fie mor si dispar in primele 3 saptamani din faza migrarii.

Alti neuroni supravietuiesc calatoria insa sfarsesc intr-un loc unde n-ar trebui sa fie. Mutatiile la nivelul genelor care controleaza migratia creaza grupuri de neuroni care nu se afla unde trebuie, provocand diverse disfunctii precum epilepsia la copii, retard mintal, sau este posibil sa provoace chiar si schizofrenia sau dislexia.

Diferentierea

O data ce un neuron ajunge la destinatia finala, se pune in functiune. Acesta este ultima etapa a diferentierii si este cel mai putin inteleasa din toata neurogeneza.

Neuronii sunt responsabili pentru transport si pentru asimilarea neurotransmitatorilor – pe neurotransmitatori se bazeaza informatia si comunicarea dintre doua celule.

Depinzand de locatie, un neuron poate sa ia functia unui neuron senzorial, neuron motor, sau interneuron, trimitand si primind anumiti neurotransmitatori. Un neuron depinde de semnalele altor celule, precum astrocitele, ce determina forma si locatia lor, ce tip de transmitatori sa produca si cum sa se conecteze la alti neuroni.

10

Aceste celule nou nascute realizeaza celule neurale – sau cai de comunicare intre doi neuroni – care se vor afla in acelasi loc pana in perioada cand individul devine adult.

In creierul unui adult, circuitele neurale sunt deja realizate iar neuronii trebuie sa gaseasca o cale sa se potriveasca in retelele deja create. Cercetatorii banuiesc ca astrocitele ar putea juca un rol similar si in creierul unui adult.

O data ajuns la locul potrivit, neuronii dezvolta un axon si dendrite cu care se conecteaza la alti neuroni din jurul lor.

Moartea neuronilor

Desi neuronii sunt celulele cele mai longevive, foarte multi dintre ei mor in perioada migrarii si diferentierii. Unele boli sunt provocate de moartea prematura a neuronilor.

La Parkinson, neuronii care produc dopamina (un neurotransmitator) mor, iar creierul nu mai poate controla corpul.

La sindromul Huntington, o mutatie genetica cauzeaza o supra-productie a unui neurotransmitator numit glutamat, ce omoara neuronii din ganglionii bazali.

La sindromul Alzheimer, proteinele se depun in jurul neuronilor din neocortex si hipocamp, regiuni ce controleaza memoria. Acesti neuroni ajung sa piarda legatura cu restul retelei de neuroni si in cele din urma mor. Oamenii ce sufera de acest sindrom pierd capacitatea de a memora si abilitatea de a face diverse lucruri.

Loviturile puternice la cap pot omori imediat neuronii, sau ii pot omori lent, daca legaturile au fost intrerupte. Astfel oxigenul si nutrientii de care au nevoie pentru a trai nu mai pot ajunge la acestia.

O vatamare a coloanei vertebrale poate intrerupe comunicarea intre creier si muschi. Neuronii care au pierdut legatura pot supravietui, insa isi pierd capacitatea de a comunica.

Cercetarile continua, iar creierul nu inceteaza sa ne uimeasca prin complexitatea lui. Cu ajutorul descoperirilor, oamenii de stiinta spera ca vor gasi noi metode pentru a trata diverse boli si sindroame care afecteaza viata a milioane de oameni.

Un studiu recent a aratat ca celulele stem neurale pot genera multe tipuri de neuroni gasiti in creier si in sistemul nervos. Invatand cum sa manipulam aceste celule stem in laborator pentru a da nastere unor diferite tipuri de neuroni, ar putea implini un vis demult neimplinit: producerea de noi neuroni pentru a-i inlocui pe cei afectati sau care au murit prematur.

Bibliografie:

11

1. National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH Publication No.02-3440d)

2. Altman, J (1962). “Are new neurons formed in the brains of adult mammals?”. Science 135: 1127–8

Cum sa-ti mentii creierul in viata

Pe masura ce viata devine din ce in ce mai agitata, multi oameni dorm din ce in ce mai putin. Oamenii de stiinta au constatat insa ca acest lucru are consecinte serioase asupra creierului si asupra capacitatilor de invatare. In plus, ei au constatat ca procesul de invatare conduce la nasterea de noi neuroni.

Este cunoscut de multa vreme faptul ca lipsa somnului afecteaza abilitatile cognitive. Somnul insuficient afecteaza atentia, memoria si timpul de reactie fata de stimuli. Insa din ce cauza este somnul atat de important? Oamenii de stiinta incep sa inteleaga mai bine ce anume se intampla efectiv in creier: dezvoltarea a noi abilitati de orientare favorizeaza producerea de noi celule intr-o zona a creierului implicata in memoria spatiala, zona numita hipocampus. Somnul joaca un rol important in capacitatea de supravietuire a celulelor care apar in aceasta zona.

O echipa de cercetatori de la universitatea din California si Stanford au descoperit ca, daca nu permit cobailor sa doarma suficient, acestora le este mai greu sa-si aminteasca drumul printr-un labirint, comparativ cu cei care au dormit normal. De asemenea, neuronii din hipocampusul cobailor care nu dorm suficient au o rata de supravietuire mai mica.

Alte studii au aratat ca hipocampusul joaca un rol important in invatarea sarcinilor de orientare. "Hipocampusul are capacitatea unica de a genera noi celule de-a lungul intregii vieti, un proces numit 'neurogeneza'", a remarcat Ilana Hairston, autorea

12

principala a noii cercetari. "Atunci cand animalele invata o noua sarcina in care este implicat hipocampusul, rata neurogenezei creste. Acest lucru sugereaza ca procesul de invatare efectiv regenereaza creierul." Cercetatorii au incercat sa afle in ce fel si daca procesul de invatare si rata neurogenezei sunt afectate de somnul insuficient.

Cercetatorii au folosit un labirint acvatic: cobaii erau plasati in apa si erau nevoiti sa innoate pana la platforma de iesire. Un grup de cobai nu putea sa vada platforma; pentru a putea iesi cat mai repede erau nevoiti sa-si formeze o "harta mentala" a labirintului - o sarcina spatiala care depinde de hipocampus. Al doilea grup putea sa vada si sa miroasa platforma de iesire. In cazul acestora, cercetatorii schimbau pozitia platformei odata la patru incercari pentru a obliga cobaiul sa se bazeze pe simturi si nu pe memorie. Acest lucru nu implica hipocampusul, pentru ca nu mai era necesara o "harta mentala" a labirintului pentru a putea iesi.La sfarsitul fiecarei sesiuni de antrenament, jumatate din animalele din fiecare grup erau tinute treze pentru inca sase ore, oferindu-li-se o serie de activitati care ii mentineau interesati. Cealalta jumatate erau pusi la loc in custi si li se dadea voie sa doarma. Dupa sase ore, cobaii din prima jumatate erau adusi si ei in custi si lasati sa doarma pana la sesiunea urmatoare, 18 ore mai tarziu.

Rezultatul a fost ca soarecii odihniti care trebuiau sa se bazeze pe memorie au manifestat o neurogeneza sporita comparativ cu cei care nu au dormit suficient. Acest lucru arata ca lipsa somnului retracteaza efectele benefice ale procesului de invatare, care, in mod normal, conduce la creearea de noi celule nervoase.

Pe de alta parte, cercetatorii au fost surprinsi sa constate ca soarecii care nu avusesera parte de suficient somn si care, pentru a iesi din labirint, trebuiau sa se foloseasca de simturi, s-au descurcat mai bine decat colegii lor care dormisera suficient.Hairston si colegii sai considera ca acest lucru se intampla din cauza ca soarecii odihniti incercau sa se foloseasca de memorie mai degraba decat de simturi, o strategie care, in general, functioneaza mai bine. Insa in acest caz, in care pozitia iesirii era mutata in mod constant, folosirea simturilor era o strategie mai buna. Se pare deci ca soarecii care nu avusesera parte de suficient somn si-au schimbat strategia de orientare, pentru a compensa pentru lipsa de somn - si in acest caz a functionat.

"Cobaii insuficient de odihniti s-au descurcat mai bine din cauza ca lipsa somnului le-a afectat capacitatea de a-si folosi memoria spatiala - fortandu-i sa se bazeze pe alte indicii usor accesibile", a spus Hairston. "Aceasta descoperire poate fi folosita pentru a pune la punct modalitati de antrenare specifice pentru oamenii care in mod cronic nu au parte de suficient somn, cum ar fi militarii sau studentii la medicina. Insa, cu toate ca dificultatile datorate lipsei somnului ar putea fi in principiu inlaturate, studiul nostru arata ca o stare cronica, chiar usoara, de somn insuficient poate avea efecte negative de lunga durata asupra functionarii creierului."

Una dintre implicatiile acestui studiu este ca somnul insuficient schimba ierarhia proceselor cognitive.

13

De exemplu, memoria spatiala pare sa fie principala strategie cognitiva, si numai atunci cand a fost afectata de lipsa somnului, a aparut o a doua strategie. "Va fi interesant sa extindem descoperirile facute pentru a vedea daca exista si alte procese care intra in competitie unul cu celalalt si care sunt afectate in mod similar de somnul insuficient", a mai spus Hairston.

De exemplu, exista oameni care au suferit anumite traume craniene si care, datorita unor leziuni ale creierului, nu mai sunt capabili sa filtreze stimulii irelevanti (cum ar fi zgomotul dintr-o camera), lucru pe care oamenii obisnuiti il fac fara probleme. In schimb, acesti oameni, avand astfel de leziuni, tind sa asocieze stimulii familiari cu noi informatii, sa descopere neobisnuitul din spatele firescului mult mai usor decat oamenii obisnuiti - un fenomen numit comutarea atentiei. Acest lucru sugereaza ca a invata cum sa ignori anumiti stimuli si comutarea atentiei sunt doua procese care se afla in competitie unul cu celalalt, indivizii sanatosi avand drept strategie primara ignorarea stimulilor familiari. "Ar fi interesant de vazut daca nu cumva lipsa somnului diminueaza capacitatea de a ignora stimulii si sa incline astfel balanta catre comutarea atentiei", a mai adaugat cercetatoarea.

Cum functioneaza memoria?

Cercetatorii de la Princeton au studiat legatura dintre activitatea creierului si procesul prin care ne amintim anumite imagini. Ei au descoperit ca, atunci cand ne amintim ceva, noi "calatorim in timp" inapoi in momentul si in contextul in care ne-am format amintirea respectiva. Cu alte cuvinte, memoria nu este un fel de dulap in care tinem stocate amintirile ca pe niste dosare. Lucrurile pot fi descrise mai degraba in felul urmator: Atunci cand ne aflam intr-o anumita situatie, anumite lucruri ne atrag atentia si ne produc emotii, ganduri etc. Pentru a ne aminti ceva, noi ne retranspunem imaginar in situatia respectiva, iar creierul nostru genereaza din nou aceleasi emotii, ganduri etc. (sau daca nu exact aceleasi, macar unele asemanatoare).

Studiul a fost coordonat de Kenneth Norman, un profesor asistent de psihologie, si de Sean Polyn care si-a luat in 2005 doctoratul in psihologie la Princeton, iar acum lucreaza la universitatea din Pennsylvania. Acestia au colaborat cu Jonathan Cohen, directorul Centrului de Studiere a Creierului de la Princeton si cu Vaidehi Natu, care lucreaza si el in laboratorul lui Norman.

14

Ei au folosit o tehnica performanta de a scana activitatea cerebrala numita fMRI (functional magnetic resonance imaging), dezvoltata in anii '90. Aceasta tehnica detecteaza acele portiuni din creier care sunt cele mai oxigenate, fiind capabila sa dea o imagine in timp real a activitatii cerebrale (se presupune ca ariile active la un moment dat din creier folosesc mai mult oxigen decat celelalte si, deci, detectarea ariilor cele mai oxigenate ne indica unde are loc activitatea cerebrala cea mai intensa).

Participantilor la experiment li s-au aratat 90 de imagini din trei categorii - fetele unor celebritati, locatii faimoase si obiecte obisnuite, apoi li s-a cerut sa-si aminteasca imaginile. Cercetatorii au folosit tehnica fRMI pentru a detecta starile mentale ale participantilor atunci cand li se aratau imaginile si apoi cand isi reaminteau imaginile. Cercetatorii au reusit sa arate ca celor trei clase de imagini le corespund trei clase diferite de activitate cerebrala - cu alte cuvinte, activitatea cerebrala atunci cand vedem sau ne amintim o fata de om este sensibil diferita de cea cand vedem sau ne amintim o locatie sau un obiect obisnuit.In plus, s-au mai constatat doua lucruri extrem de interesante:Pe de o parte, s-a observat ca exista o corelatie mare intre activitatea cerebrala din momentul in care participantilor li se aratau imaginile pentru prima data si activitatea cerebrala din momentul in care ei isi aminteau imaginile. Aceasta activitate cerebrala nu este localizata intr-un anumit loc din creier, ci este un tipar complex - cu alte cuvinte, amintirea nu este stocata undeva anume, ci este o combinatie complexa de reactii. Aceste lucruri sugereaza deci ca procesul prin care se amintim este un fel de "calatorie in timp mentala".Kenneth Norman: "Atunci cand incerci sa-ti amintesti ceva ce s-a intamplat in trecut, ceea ce faci este sa reinstantiezi contextul mental al evenimentului respectiv. Daca reusesti sa te reintorci la starea de spirit pe care o aveai atunci cand se desfasura evenimentul pe care incerci sa ti-l amintesti, vei reusi sa-ti amintesi o serie intreaga de detalii. Tehnicile folosite in studiul nostru ne-au permis sa vizualizam cat de bine reusesc subiectii sa recupereze treptat treptat starea lor mentala initiala."

Un alt lucru interesant descoperit de echipa de la Princeton a fost ca, aproximativ cu cinci secunde inainte ca participantul sa-si aminteasca efectiv o imagine anume, in creierul sau aparea o activitate cerebrala specifica clasei in care era imaginea respectiva. De pilda, daca isi amintea o locatie, aparea mai intai activitatea cerebrala a locatiilor in general. Acest lucru arata deci ca pentru a ne aminti ceva noi trecem printr-un proces de particularizare de la cazul general la lucrul concret pe care ni-l amintim.Spectaculos este si faptul ca, monitorizand activitatrea cerebrala a participantilor, cercetatorii reuseau sa ghiceasca ce imagine anume isi vor aminti ei, inainte chiar ca acestia sa-si constientizeze amintirea.

Se spera ca acest gen de studii sa aiba impact nu numai teoretic ci si practic in vindecarea unor boli precum Alzheimer, in care pacientii sufera o pierdere a amintirilor.

15