هرس سیناپسی چیست؟

محتوا

• تعریف
• هرس سیناپسی چگونه کار می کند؟
• هرس سیناپسی چه زمانی اتفاق می افتد؟
• مرحله جنینی اولیه تا 2 سال
• سنین 2 تا 10 سال
• بلوغ
• بلوغ زودرس
• آیا هرس سیناپسی شروع اسکیزوفرنی را توضیح می دهد؟
• آیا هرس سیناپسی با اوتیسم ارتباط دارد؟
• تحقیقات در مورد هرس سیناپسی به کجا انجام می شود؟

تعریف

هرس سیناپسی یک روند طبیعی است که بین اوایل کودکی و بزرگسالی در مغز اتفاق می افتد. در هنگام هرس سیناپسی ، مغز سیناپس های اضافی را از بین می برد. سیناپس ها ساختارهای مغزی هستند که به سلولهای عصبی اجازه می دهد سیگنال الکتریکی یا شیمیایی را به یک نورون دیگر منتقل کنند.

تصور می شود که هرس سیناپسی راهی برای از بین بردن اتصالات مغز است که دیگر نیازی به مغز ندارند. محققان اخیراً آموخته اند که مغز "پلاستیکی" و شکل پذیرتر از آنچه تصور می شد ، است. هرس سیناپسی روشی است که بدن ما برای حفظ کارایی بیشتر عملکرد مغز با افزایش سن و یادگیری اطلاعات پیچیده جدید به خود اختصاص می دهد.

همانطور که در مورد هرس سیناپسی اطلاعات بیشتری کسب شده است ، بسیاری از محققان همچنین درمورد اینکه آیا رابطه ای بین هرس سیناپسی و بروز برخی اختلالات از جمله اسکیزوفرنی و اوتیسم وجود دارد ، فکر می کنند؟

هرس سیناپسی چگونه کار می کند؟

در دوران نوزادی ، مغز رشد زیادی را تجربه می کند. در طی رشد اولیه مغز ، یک انفجار تشکیل سیناپس بین سلولهای عصبی وجود دارد. به این synaptogenesis گفته می شود.

این دوره سریع سیناپتوژنز در اوایل زندگی نقش مهمی در یادگیری ، شکل گیری حافظه و سازگاری دارد. در حدود 2 تا 3 سالگی ، تعداد سیناپس ها به یک سطح اوج می رسند. اما اندکی پس از این دوره از رشد سیناپسی ، مغز شروع به برداشتن سیناپس هایی می کند که دیگر نیازی به آنها ندارد.

هنگامی که مغز یک سیناپس ایجاد می کند ، می تواند تقویت یا تضعیف شود. این بستگی به تعداد دفعات استفاده از سیناپس دارد. به عبارت دیگر ، این فرایند از اصل "استفاده از آن یا از دست دادن آن" پیروی می کند: سیناپس هایی که فعالیت بیشتری دارند تقویت می شوند و سیناپس هایی که فعالیت کمتری دارند ضعیف شده و در نهایت هرس می شوند. از روند برداشتن سیناپس های بی ربط در این مدت به عنوان هرس سیناپسی یاد می شود.

هرس اولیه سیناپسی بیشتر تحت تأثیر ژن های ماست. بعداً ، این براساس تجربیات ما است. به عبارت دیگر ، هرس یا نه هرس شدن سیناپس تحت تأثیر تجربیاتی است که کودک در حال رشد از دنیای اطراف خود دارد. تحریک مداوم باعث رشد و ماندگاری سیناپس ها می شود. اما اگر کودکی تحریک کمی داشته باشد ، مغز ارتباطات کمتری را حفظ می کند.

هرس سیناپسی چه زمانی اتفاق می افتد؟

زمان هرس سیناپسی بسته به منطقه مغز متفاوت است. برخی از هرس های سیناپسی در اوایل رشد شروع می شوند ، اما سریعترین هرس تقریباً در سنین 2 تا 16 سالگی اتفاق می افتد.

مرحله جنینی اولیه تا 2 سال

رشد مغز در جنین فقط چند هفته پس از بارداری شروع می شود. در ماه هفتم بارداری ، جنین شروع به انتشار امواج مغزی خود می کند. سلولهای عصبی و سیناپسی جدید در این مدت با سرعت بسیار بالایی توسط مغز تشکیل می شود.

در طول سال اول زندگی ، تعداد سیناپس های مغز نوزاد بیش از ده برابر می شود. در سن 2 یا 3 سالگی ، یک نوزاد حدود 15000 سیناپس در هر نورون دارد.

در قشر بینایی مغز (بخشی که مسئول بینایی است) ، تولید سیناپس در حدود 8 ماهگی به اوج خود می رسد. در قشر جلوی پیشانی ، اوج سیناپس ها زمانی در اولین سال زندگی رخ می دهد. این قسمت از مغز برای انواع رفتارهای پیچیده از جمله برنامه ریزی و شخصیت مورد استفاده قرار می گیرد.

سنین 2 تا 10 سال

در طول سال دوم زندگی ، تعداد سیناپس ها به طرز چشمگیری کاهش می یابد. هرس سیناپسی بین سنین 2 تا 10 سالگی بسیار سریع اتفاق می افتد. در این مدت ، حدود 50 درصد از سیناپس های اضافی از بین می روند. در قشر بینایی ، هرس تا حدود 6 سالگی ادامه دارد.

بلوغ

هرس سیناپسی در دوران نوجوانی ادامه دارد ، اما نه به سرعت قبل. تعداد کل سیناپس ها شروع به تثبیت می کنند.

در حالی که محققان زمانی فکر می کردند مغز تا اوایل نوجوانی فقط سیناپس ها را هرس می کند ، پیشرفت های اخیر یک دوره هرس دوم را در اواخر بلوغ کشف کرده است.

بلوغ زودرس

طبق تحقیقات جدید ، هرس سیناپسی در اوایل بزرگسالی ادامه دارد و زمانی در اواخر دهه 20 متوقف می شود.

جالب اینجاست که در این مدت هرس بیشتر در قشر پیشانی مغز رخ می دهد ، که بخشی از مغز است که به شدت درگیر فرآیند تصمیم گیری ، رشد شخصیت و تفکر انتقادی است.

آیا هرس سیناپسی شروع اسکیزوفرنی را توضیح می دهد؟

تحقیقاتی که به رابطه بین هرس سیناپسی و اسکیزوفرنی می پردازد هنوز در مراحل اولیه است. تئوری این است که مغز اسکیزوفرنی "بیش از حد هرس می شود" و این هرس بیش از حد ناشی از جهش های ژنتیکی است که بر روند هرس سیناپسی تأثیر می گذارد.

به عنوان مثال ، هنگامی که محققان تصاویر مغز افراد مبتلا به اختلالات روانی مانند اسکیزوفرنی را بررسی کردند ، دریافتند که افراد مبتلا به اختلالات روانی در مقایسه با مغز افراد فاقد اختلالات روانی ، سیناپس کمتری در منطقه پیش پیشانی دارند.

سپس ، بافت مغز و DNA پس از مرگ بیش از 100000 نفر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و دریافت که افراد مبتلا به اسکیزوفرنیا یک نوع ژن خاص دارند که ممکن است با تسریع روند هرس سیناپسی همراه باشد.

برای تأیید این فرضیه که هرس سیناپسی غیرطبیعی به اسکیزوفرنی کمک می کند ، تحقیقات بیشتری لازم است. در حالی که این مسافت خیلی دور است ، هرس سیناپسی ممکن است یک هدف جالب برای درمان افراد مبتلا به اختلالات روانی باشد.

آیا هرس سیناپسی با اوتیسم ارتباط دارد؟

دانشمندان هنوز علت دقیق اوتیسم را مشخص نکرده اند. به احتمال زیاد عوامل متعددی در این زمینه وجود دارد ، اما اخیراً ، تحقیقات نشان داده است که رابطه ای بین جهش در ژن های خاص مربوط به عملکرد سیناپسی و اختلالات طیف اوتیسم (ASD) وجود دارد.

برخلاف تحقیقات در مورد اسکیزوفرنی ، که نظریه می دهد مغز "بیش از حد هرس شده است" ، محققان این فرضیه را مطرح می کنند که مغز افراد مبتلا به اوتیسم ممکن است "کمتر هرس شود". بنابراین ، از نظر تئوری ، این هرس کم منجر به عرضه بیش از حد سیناپس در برخی از قسمت های مغز می شود.

برای آزمایش این فرضیه ، محققان بافت مغز 13 کودک و نوجوان مبتلا و بدون اوتیسم را که در سنین 2 تا 20 سالگی درگذشت بررسی کردند. دانشمندان دریافتند که مغز نوجوانان مبتلا به اوتیسم دارای سیناپس بسیار بیشتری از مغز نوجوانان نوروتیپی است. . کودکان خردسال در هر دو گروه تقریباً به همان تعداد سیناپس داشتند. این نشان می دهد که این شرایط ممکن است در طی روند هرس اتفاق بیفتد. این تحقیق فقط تفاوت در سیناپس ها را نشان می دهد ، اما نه اینکه این تفاوت ممکن است یک علت یا اثر اوتیسم باشد ، یا فقط یک ارتباط باشد.

این تئوری زیر هرس ممکن است به توضیح برخی از علائم رایج اوتیسم ، مانند حساسیت بیش از حد به سر و صدا ، نورها و تجارب اجتماعی و همچنین حملات صرع کمک کند. اگر همزمان تعداد زیادی سیناپس شلیک شود ، فرد مبتلا به اوتیسم به جای واکنش مغز تنظیم شده ، احتمالاً بیش از حد سر و صدا را تجربه خواهد کرد.

علاوه بر این ، تحقیقات گذشته اوتیسم را با جهش در ژن هایی که بر روی پروتئین معروف به mTOR کیناز عمل می کنند ، مرتبط می داند. مقادیر زیادی mTOR بیش فعال در مغز بیماران اوتیسم یافت شده است. همچنین نشان داده شده است که فعالیت بیش از حد در مسیر mTOR با تولید بیش از حد سیناپس در ارتباط است. یک مطالعه نشان داد که موش هایی که mTOR بیش از حد فعال دارند در هرس سیناپسی نقص دارند و رفتارهای اجتماعی ASD مانند نشان می دهند.

تحقیقات در مورد هرس سیناپسی به کجا انجام می شود؟

هرس سیناپسی قسمت اساسی رشد مغز است. با خلاص شدن از سیناپس هایی که دیگر استفاده نمی شوند ، با افزایش سن مغز کارآمدتر می شود.

امروزه ، بیشتر ایده ها در مورد رشد مغز انسان از این ایده برای انعطاف پذیری مغز استفاده می کنند. محققان اکنون به دنبال روش هایی برای کنترل هرس با داروها یا درمان هدفمند هستند. آنها همچنین در حال بررسی چگونگی استفاده از این درک جدید از هرس سیناپسی برای بهبود آموزش در دوران کودکی هستند. محققان همچنین در حال بررسی چگونگی نقش سیناپس ها در ناتوانی های ذهنی هستند.

روند هرس سیناپسی ممکن است یک هدف امیدوار کننده برای درمان برای افراد مبتلا به بیماری هایی مانند اسکیزوفرنی و اوتیسم باشد. با این حال ، تحقیقات هنوز در مراحل اولیه است.