Les connexions neuronales dans le cerveau provoquent un comportement complexe. Les neurones sont de petites machines informatiques qui ne peuvent exercer leur influence qu'en réseau.
Le contrôle des éléments les plus simples du comportement (par exemple, les réflexes) ne nécessite pas un grand nombre de neurones, mais même les réflexes s'accompagnent souvent de la prise de conscience par une personne du déclenchement d'un réflexe. La perception consciente des stimuli sensoriels (et de toutes les fonctions supérieures du système nerveux) dépend d'un grand nombre de connexions entre les neurones.
Les connexions neuronales font de nous ce que nous sommes. Leur qualité affecte le fonctionnement des organes internes, les capacités intellectuelles et la stabilité émotionnelle.
Câblage
Connexions neuronales du cerveau - le câblage du système nerveux. Le travail du système nerveux repose sur la capacité d'un neurone à percevoir, traiter et transmettre des informations à d'autres cellules.
L'information est transmise par l'influx nerveux. Le comportement d'une personne et le fonctionnement de son corps est complètementdépend de la transmission et de la réception des impulsions par les neurones à travers les processus.
Un neurone a deux types de processus: un axone et une dendrite. L'axone d'un neurone est toujours un, c'est le long de celui-ci que le neurone transmet des impulsions aux autres cellules. Il reçoit une impulsion à travers les dendrites, dont il peut y en avoir plusieurs.
De nombreux (parfois des dizaines de milliers) d'axones d'autres neurones sont "connectés" aux dendrites. Contact dendrite et axone via la synapse.
Neurones et synapses
L'écart entre la dendrite et l'axone est la synapse. Car l'axone est la "source" de l'impulsion, la dendrite est le "récepteur", et la fente synaptique est le lieu d'interaction: le neurone d'où provient l'axone est dit présynaptique; le neurone d'où provient la dendrite est post-synaptique.
Des synapses peuvent se former entre un axone et un corps neuronal, et entre deux axones ou deux dendrites. De nombreuses connexions synaptiques sont formées par l'épine dendritique et l'axone. Les épines sont très plastiques, ont de nombreuses formes, peuvent rapidement disparaître et se former. Ils sont sensibles aux influences chimiques et physiques (blessures, maladies infectieuses).
Dans les synapses, les informations sont le plus souvent transmises par des médiateurs (substances chimiques). Les molécules médiatrices sont libérées sur la cellule présynaptique, traversent la fente synaptique et se lient aux récepteurs membranaires de la cellule postsynaptique. Les médiateurs peuvent transmettre un signal excitateur ou inhibiteur (inhibiteur).
Les connexions neuronales du cerveau sont la connexion des neurones à traversconnexions synaptiques. Les synapses sont l'unité fonctionnelle et structurelle du système nerveux. Le nombre de connexions synaptiques est un indicateur clé du fonctionnement cérébral.
Récepteurs
Les récepteurs se souviennent de chaque fois qu'ils parlent de dépendance à la drogue ou à l'alcool. Pourquoi une personne devrait-elle être guidée par le principe de modération ?
Le récepteur de la membrane post-synaptique est une protéine adaptée aux molécules médiatrices. Lorsqu'une personne stimule artificiellement (avec des médicaments par exemple) la libération de médiateurs dans la fente synaptique, la synapse tente de rétablir l'équilibre: elle diminue le nombre de récepteurs ou leur sensibilité. Pour cette raison, les niveaux de concentration naturels des neurotransmetteurs dans la synapse cessent d'avoir un effet sur les structures neuronales.
Par exemple, les personnes qui fument de la nicotine modifient la sensibilité des récepteurs à l'acétylcholine, une désensibilisation (diminution de la sensibilité) des récepteurs se produit. Le niveau naturel d'acétylcholine est insuffisant pour les récepteurs à sensibilité réduite. Car l'acétylcholine est impliquée dans de nombreux processus, y compris ceux associés à la concentration et au confort, un fumeur ne peut pas obtenir les effets bénéfiques du système nerveux sans nicotine.
Cependant, la sensibilité des récepteurs est progressivement restaurée. Bien que cela puisse prendre beaucoup de temps, la synapse revient à la normale et la personne n'a plus besoin de stimulants tiers.
Développement des réseaux de neurones
Modifications à long terme des neuronesdes connexions se produisent dans diverses maladies (mentales et neurologiques - schizophrénie, autisme, épilepsie, maladies de Huntington, d'Alzheimer et de Parkinson). Les connexions synaptiques et les propriétés internes des neurones changent, ce qui entraîne une perturbation du système nerveux.
L'activité des neurones est responsable du développement des connexions synaptiques. "Utilisez-le ou perdez-le" est le principe derrière les réseaux de neurones du cerveau. Plus les neurones "agissent" souvent, plus il y a de connexions entre eux, moins souvent, moins il y a de connexions. Lorsqu'un neurone perd toutes ses connexions, il meurt.
Certains auteurs expriment d'autres idées qui sont responsables de la régulation du développement des réseaux de neurones. M. Butz établit un lien entre la formation de nouvelles synapses et la tendance du cerveau à maintenir un niveau d'activité "habituel".
Lorsque le niveau moyen d'activité des neurones chute (par exemple, en raison d'une blessure), les neurones établissent de nouveaux contacts, avec le nombre de synapses, l'activité des neurones augmente. L'inverse est également vrai: dès que le niveau d'activité devient supérieur au niveau habituel, le nombre de connexions synaptiques diminue. Des formes similaires d'homéostasie se retrouvent souvent dans la nature, par exemple dans la régulation de la température corporelle et de la glycémie.
M. Bottes M. Butz a noté:
…la formation de nouvelles synapses est due au désir des neurones de maintenir un niveau donné d'activité électrique…
Henry Markram, qui est impliqué dans un projet de création d'une simulation neuronale du cerveau, met en lumière les perspectives de développement d'une industrie pour étudier la perturbation, la réparation et le développement des neuronesConnexions. L'équipe de recherche a déjà numérisé 31 000 neurones de rat. Les connexions neuronales du cerveau du rat sont présentées dans la vidéo ci-dessous.
Neuroplasticité
Le développement des connexions neuronales dans le cerveau est associé à la création de nouvelles synapses et à la modification de celles existantes. La possibilité de modifications est due à la plasticité synaptique - un changement dans la "puissance" de la synapse en réponse à l'activation des récepteurs sur la cellule postsynaptique.
Une personne peut se souvenir d'informations et apprendre grâce à la plasticité du cerveau. La violation des connexions neuronales du cerveau due à des lésions cérébrales traumatiques et à des maladies neurodégénératives dues à la neuroplasticité ne devient pas mortelle.
La neuroplasticité est motivée par le besoin de changer en réponse à de nouvelles conditions de vie, mais elle peut à la fois résoudre les problèmes d'une personne et les créer. Une modification de la puissance des synapses, par exemple lorsque l'on fume, est également le reflet de la plasticité cérébrale. Les drogues et les troubles obsessionnels compulsifs sont si difficiles à éliminer précisément à cause du changement inadapté des synapses dans les réseaux de neurones.
La neuroplasticité est fortement influencée par des facteurs neurotrophiques. N. V. Gulyaeva souligne que divers troubles des connexions neuronales se produisent dans le contexte d'une diminution des niveaux de neurotrophines. La normalisation du niveau de neurotrophines conduit à la restauration des connexions neuronales dans le cerveau.
Tous les médicaments efficaces utilisés pour traiter les maladies du cerveau, quelle que soit leur structure, s'ils sont efficaces, ils le sont d'une manière ou d'une autrenormalise les niveaux locaux de facteurs neurotrophiques.
L'optimisation des niveaux de neurotrophine ne peut pas encore être obtenue par administration directe au cerveau. Mais une personne peut influencer indirectement les niveaux de neurotrophines par le biais de charges physiques et cognitives.
Activité physique
Des études montrent que l'exercice améliore l'humeur et la cognition. Les preuves suggèrent que ces effets sont dus à des niveaux altérés de facteur neurotrophique (BDNF) et à une amélioration de la santé cardiovasculaire.
Des niveaux élevés de BDNF ont été associés à de meilleures mesures de la capacité spatiale, de la mémoire épisodique et verbale. De faibles niveaux de BDNF, en particulier chez les personnes âgées, ont été corrélés à une atrophie de l'hippocampe et à des troubles de la mémoire, qui peuvent être liés à des problèmes cognitifs associés à la maladie d'Alzheimer.
En étudiant les possibilités de traitement et de prévention de la maladie d'Alzheimer, les chercheurs parlent souvent du caractère indispensable de l'exercice pour les gens. Ainsi, des études montrent que la marche régulière affecte la taille de l'hippocampe et améliore la mémoire.
L'activité physique augmente le taux de neurogenèse. L'apparition de nouveaux neurones est une condition importante pour le réapprentissage (acquérir une nouvelle expérience et effacer l'ancienne).
Charges cognitives
Les connexions neuronales dans le cerveau se développent lorsqu'une personne se trouve dans un environnement enrichi en stimuli. De nouvelles expériences sont la clé pour augmenter les connexions neuronales.
Nouvelle expérience- il s'agit d'un conflit lorsque le problème n'est pas résolu par les moyens dont dispose déjà le cerveau. Par conséquent, il doit créer de nouvelles connexions, de nouveaux modèles de comportement, ce qui est associé à une augmentation de la densité des épines, du nombre de dendrites et de synapses.
L'apprentissage de nouvelles compétences conduit à la formation de nouvelles épines et à la déstabilisation des anciennes connexions entre les épines et les axones. Une personne développe de nouvelles habitudes et les anciennes disparaissent. Certaines études établissent un lien entre les troubles cognitifs (TDAH, autisme, retard mental) et les anomalies de la colonne vertébrale.
Les épines sont très flexibles. Le nombre, la forme et la taille des épines sont associés à la motivation, à l'apprentissage et à la mémoire.
Le temps qu'il faut pour changer leur forme et leur taille se compte littéralement en heures. Mais cela signifie également que de nouvelles connexions peuvent disparaître tout aussi rapidement. Par conséquent, il est préférable de privilégier les charges cognitives courtes mais fréquentes plutôt que les charges longues et peu fréquentes.
Style de vie
L'alimentation peut améliorer la cognition et protéger les connexions neuronales du cerveau contre les dommages, aider à leur rétablissement après une maladie et contrecarrer les effets du vieillissement. La santé du cerveau semble être positivement affectée:
- oméga-3 (poisson, graines de lin, kiwi, noix);
- curcumine (curry);
- flavonoïdes (cacao, thé vert, agrumes, chocolat noir);
- Vitamines B;
- vitamine E (avocat, noix, cacahuètes, épinards, farine de blé);
- choline (poulet, veau, œufjaunes).
La plupart des produits répertoriés affectent indirectement les neurotrophines. L'impact positif de l'alimentation est renforcé par la présence d'exercice. De plus, une restriction calorique modérée stimule l'expression des neurotrophines.
Pour la restauration et le développement des connexions neuronales, il est utile d'exclure les graisses saturées et les sucres raffinés. Les aliments contenant des sucres ajoutés réduisent les niveaux de neurotrophine, ce qui affecte négativement la neuroplasticité. Et la teneur élevée en graisses saturées dans les aliments ralentit même la récupération du cerveau après des lésions cérébrales traumatiques.
Parmi les facteurs négatifs affectant les connexions neuronales: le tabagisme et le stress. Le tabagisme et le stress prolongé ont récemment été associés à des changements neurodégénératifs. Bien que le stress à court terme puisse être un catalyseur de la neuroplasticité.
Le fonctionnement des connexions neuronales dépend aussi du sommeil. Peut-être même plus que tous les autres facteurs énumérés. Parce que le sommeil lui-même est le prix que nous payons pour la plasticité cérébrale. Ch. Cirelli
CV
Comment améliorer les connexions neuronales dans le cerveau ? Impact positif:
- exercice;
- tâches et difficultés;
- bon sommeil;
- alimentation équilibrée.
Impact négatif:
- aliments gras et sucrés;
- fumer;
- stress prolongé.
Le cerveau est extrêmementplastique, mais il est très difficile d'en "sculpter" quelque chose. Il n'aime pas gaspiller de l'énergie sur des choses inutiles. Le développement le plus rapide de nouvelles connexions se produit dans une situation de conflit, lorsqu'une personne n'est pas en mesure de résoudre le problème en utilisant des méthodes connues.
