Hvað er Synaptic Pruning?

Efni.

• Skilgreining
• Hvernig virkar synaptic snyrting?
• Hvenær á sér stað samsnyrting?
• Snemma fósturstig til 2 ára
• Aldur 2 til 10 ára
• Unglingsár
• Snemma fullorðinsár
• Skýrir synaptic snyrting upphaf geðklofa?
• Er synaptic snyrting tengd einhverfu?
• Hvert stefna rannsóknir á synaptískri klippingu?

Skilgreining

Synaptic snyrting er náttúrulegt ferli sem á sér stað í heila milli snemma bernsku og fullorðinsára. Við synaptic snyrtingu útrýma heilinn auka synapses. Synapses eru heilabúnaður sem gerir taugafrumum kleift að senda raf- eða efnamerki til annarrar taugafrumu.

Synaptic snyrting er talin leið heilans til að fjarlægja tengingar í heilanum sem ekki er lengur þörf á. Vísindamenn hafa nýlega lært að heilinn er „plastari“ og mótanlegri en áður var talið. Synaptic snyrting er leið líkama okkar til að viðhalda skilvirkari heilastarfsemi þegar við eldumst og lærum nýjar flóknar upplýsingar.

Eftir því sem meira er lært um snyrtifræðilega snyrtingu velta margir vísindamenn því einnig fyrir sér hvort tengsl séu á milli snyrtivöru og upphaf ákveðinna kvilla, þar með talið geðklofa og einhverfu.

Hvernig virkar synaptic snyrting?

Í frumbernsku upplifir heilinn mikinn vöxt. Það er sprenging í myndun synaps milli taugafrumna við snemma þroska heilans. Þetta er kallað synaptogenesis.

Þetta snögga tímabil synaptogenesis gegnir mikilvægu hlutverki í námi, myndun minni og aðlögun snemma á ævinni. Um það bil 2 til 3 ára aldur nær fjöldi synapses hámarki. En svo stuttu eftir þetta tímabil synaptic vaxtar byrjar heilinn að fjarlægja synapses sem hann þarf ekki lengur.

Þegar heilinn myndar synaps getur hann annað hvort verið styrktur eða veikst. Þetta fer eftir því hversu oft synaps er notað. Með öðrum orðum fylgir ferlið meginreglunni „nota það eða missa það“: Synapses sem eru virkari styrkjast og synapses sem eru minna virk eru veik og að lokum klippt. Ferlið við að fjarlægja óviðkomandi synapses á þessum tíma er vísað til sem synaptic snyrtingu.

Snemma synaptic snyrting er aðallega undir áhrifum frá genum okkar. Síðar byggir það á reynslu okkar. Með öðrum orðum, hvort synaps er klippt eða ekki, hefur áhrif á reynslu barns sem þroskast af heiminum í kringum það. Stöðug örvun veldur því að synapses vaxa og verða varanleg. En ef barn fær litla örvun mun heilinn halda færri af þessum tengingum.

Hvenær á sér stað samsnyrting?

Tímasetning synaptískrar klippingar er mismunandi eftir heilasvæðum. Einhver synaptísk snyrting byrjar mjög snemma í þróun, en hraðasta snyrtingin gerist á milli um það bil 2 og 16 ára aldurs.

Snemma fósturstig til 2 ára

Heilaþroski í fósturvísinum byrjar aðeins nokkrum vikum eftir getnað. Á sjöunda mánuði meðgöngu byrjar fóstrið að gefa frá sér heilabylgjur sínar. Nýjar taugafrumur og samskeyti myndast af heilanum á mjög miklum hraða á þessum tíma.

Á fyrsta ári lífsins fjölgar samskeytunum í heila ungbarns meira en tífaldast. Eftir 2 eða 3 ára aldur hefur ungbarn um það bil 15.000 synapses á hverja taugafrumu.

Í sjónbörkum heilans (sá hluti sem ber ábyrgð á sjón) nær framleiðsla synaps hámarki um það bil 8 mánaða aldur. Í heilaberki fyrir framan verða hámarksgildi synapses einhvern tíma á fyrsta ári lífsins. Þessi hluti heilans er notaður við margs konar flókna hegðun, þar á meðal skipulagningu og persónuleika.

Aldur 2 til 10 ára

Á öðru ári lífsins fækkar synapsunum verulega. Synaptic snyrting á sér stað mjög fljótt á aldrinum 2 til 10. Á þessum tíma er um 50 prósent af auka synapsunum útrýmt. Í sjónbörkum heldur klippa áfram þar til um 6 ára aldur.

Unglingsár

Synaptic snyrting heldur áfram um unglingsárin, en ekki eins hratt og áður. Heildarfjöldi synapses byrjar að koma á stöðugleika.

Þó að vísindamenn héldu einu sinni að heilinn væri aðeins klipptur á synapsum fyrr en snemma á unglingsárunum, hafa nýlegar framfarir uppgötvað annað snyrtitímabil seint á unglingsárunum.

Snemma fullorðinsár

Samkvæmt nýrri rannsóknum heldur snyrtifræðingur áfram í raun snemma á fullorðinsaldri og hættir einhvern tíma seint á 20. áratugnum.

Athyglisvert er að á þessum tíma á sér stað snyrtingin aðallega í heilaberki heilans, sem er sá hluti heilans sem tekur mikinn þátt í ákvarðanatökuferlinu, þróun persónuleika og gagnrýnni hugsun.

Skýrir synaptic snyrting upphaf geðklofa?

Rannsóknir sem skoða samhengi synaptískrar klippingar og geðklofa eru enn á fyrstu stigum. Kenningin er sú að geðklofaheili sé „ofurklipptur“ og þessi ofurklippa sé af völdum erfðabreytinga sem hafi áhrif á synaptíska klippingu.

Til dæmis, þegar vísindamenn skoðuðu myndir af heila fólks með geðraskanir, svo sem geðklofa, komust þeir að því að fólk með geðraskanir hafði færri synapses í framhliðssvæðinu samanborið við heila fólks án geðraskana.

Síðan greindur heilavefur og dáinn frá dauða frá meira en 100.000 manns eftir dauða og kom í ljós að fólk með geðklofa hefur sérstakt genafbrigði sem getur tengst flýtimeðferð við synaptic snyrtingu.

Fleiri rannsókna er þörf til að staðfesta tilgátuna um að óeðlileg synaptísk snyrting stuðli að geðklofa. Þó að þetta sé ennþá langt í burtu, þá getur synaptic snyrting táknað áhugavert markmið fyrir meðferðir fyrir fólk með geðraskanir.

Er synaptic snyrting tengd einhverfu?

Vísindamenn hafa enn ekki bent á nákvæmlega orsök einhverfu. Það er líklegt að það séu margir þættir í spilun, en nýlega hafa rannsóknir sýnt fram á tengsl milli stökkbreytinga í ákveðnum genum sem tengjast synaptic virka og röskun á einhverfurófi (ASD).

Ólíkt rannsóknum á geðklofa, sem kenna að heilinn sé „ofklipptur“, gera vísindamenn tilgátu um að heili fólks með einhverfu geti verið „undirklipptur“. Fræðilega leiðir þessi undirskurður þá til offramboðs á synapsum sums staðar í heilanum.

Til að prófa þessa tilgátu skoðuðu vísindamenn heilavef 13 barna og unglinga með og án einhverfu sem féll frá á aldrinum 2 til 20. Vísindamennirnir komust að því að heilar unglinganna með einhverfu höfðu miklu fleiri synaps en heila taugatýpískra unglinga . Ung börn í báðum hópunum höfðu nokkurn veginn jafnmarga samskeyti. Þetta bendir til þess að ástandið geti komið fram við klippingu. Þessar rannsóknir sýna aðeins mun á synapsum, en ekki hvort þessi munur gæti verið orsök eða afleiðing einhverfu, eða bara samtök.

Þessi kenning um skerta snyrtingu getur hjálpað til við að skýra nokkur algeng einkenni einhverfu, eins og ofnæmi fyrir hávaða, ljósum og félagslegum upplifunum, svo og flogaköstum. Ef það eru of mörg samskeyti sem skjóta í einu, mun einstaklingur með einhverfu líklega upplifa of mikið af hávaða frekar en fínstillt heilasvör.

Að auki hafa fyrri rannsóknir tengt einhverfu við stökkbreytingar í genum sem starfa á próteini sem kallast mTOR kínasa. Mikið magn af ofvirkum mTOR hefur fundist í heila einhverfusjúklinga. Ofvirkni á mTOR brautinni hefur einnig verið sýnt fram á að tengjast umfram framleiðslu á synapses. Ein rannsókn leiddi í ljós að mýs með ofvirka mTOR höfðu galla í synaptic snyrtingu sinni og sýndu ASD-eins félagslega hegðun.

Hvert stefna rannsóknir á synaptískri klippingu?

Synaptic snyrting er ómissandi hluti af þróun heila. Með því að losna við samskeytin sem ekki eru lengur notuð verður heilinn skilvirkari eftir því sem maður eldist.

Í dag byggja flestar hugmyndir um þróun heila manna á þessari hugmynd um plasticity í heila. Vísindamenn eru nú að skoða leiðir til að stjórna klippingu með lyfjum eða markvissri meðferð. Þeir eru líka að skoða hvernig nýta má þennan nýja skilning á synaptískri klippingu til að bæta menntun barna. Vísindamenn eru einnig að kanna hvernig lögun samskeytanna gæti gegnt hlutverki í geðfötlun.

Ferlið við synaptic snyrtingu getur verið vænlegt markmið fyrir meðferðir fyrir fólk með geðklofa og einhverfu. Rannsóknir eru þó enn á frumstigi.