Wat is neuroplasticiteit?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Dr. Lara Boyd verzekert ons dat onze hersenen na haar lezing nooit meer hetzelfde zullen zijn. In een wetenschappelijke TEDx-talk vertelt ze hoe we onze hersenen veranderen met elke vaardigheid, legt ze uit hoe en wanneer de hersenen van een persoon uniek zijn, waarom sommige mensen het gemakkelijker vinden dan anderen, en hoe we onze hersenen kunnen maken zoals jij ze wilt.

De kennis over de hersenen gaat tegenwoordig in een opwindend tempo vooruit, en fysiotherapeut en neurowetenschapper Lara Boyd loopt voorop bij deze ontdekking. Sinds 2006 is ze verbonden aan de University of British Columbia, waar ze betrokken is bij onderzoek op het gebied van neurowetenschappen en motorisch leren. Sindsdien heeft ze het Brain Behaviour Lab opgezet, meer dan 40 afgestudeerde studenten geworven en opgeleid, meer dan 80 artikelen gepubliceerd en meer dan $ 5 miljoen aan financiering ontvangen.

De geschriften van Lara Boyd leiden tot de ontwikkeling van nieuwe, effectievere behandelingen voor mensen met hersenbeschadiging, en vinden ook een bredere toepassing. Ze leggen bijvoorbeeld uit waarom sommige kinderen gedijen in traditioneel onderwijs en andere niet, hoe gedrag de belangrijkste motor is voor verandering in de hersenen en waarom er geen neuroplastische pillen zijn.

Lara Boyd: Deze video zal je hersenen veranderen (transcript hieronder):

Dus hoe leren we? En waarom is het voor de een makkelijker om te studeren dan voor de ander? Zoals ik al zei, ik ben Dr. Lara Boyd die hersenonderzoek doet hier aan de University of British Columbia, en deze vragen houden me bezig.

De studie van hersenactiviteit opent perspectieven voor zowel het begrijpen van de menselijke fysiologie als voor het begrijpen van de vraag: wat maakt ons tot wie we zijn?

Dit is een geweldige tijd voor hersenwetenschappers en ik wed dat ik de meest interessante baan ooit heb. De manier waarop we over de hersenen denken, verandert in een duizelingwekkend tempo. Veel daarvan bleken onjuist of onvolledig te zijn. Sommige misvattingen zijn meer voor de hand liggend, we geloofden bijvoorbeeld dat de hersenen alleen in de kindertijd kunnen veranderen, en nu bleek dat dit pure onzin is.

Het is ook verkeerd om te geloven dat een persoon gewoonlijk slechts enkele delen van de hersenen gebruikt, en wanneer hij met niets bezig is, zijn zijn hersenen ook inactief. Dit is ook helemaal niet waar. Het blijkt dat zelfs als we rusten en nergens aan denken, de hersenen zeer actief zijn. Technologieën zoals MRI hebben ons in staat gesteld om deze en vele andere belangrijke ontdekkingen te doen. Misschien wel de meest opwindende, interessante en revolutionaire ontdekking was dat elke keer dat je nieuwe kennis of vaardigheden opdoet, je van brein verandert. Dit wordt neuroplasticiteit genoemd.

Een paar jaar geleden geloofde men dat de hersenen na de puberteit alleen maar slechter kunnen worden, cellen sterven door ouderdom of door beschadiging, bijvoorbeeld door een beroerte. Onderzoek heeft echter een verrassend aantal voorbeelden van hersentransformatie bij volwassenen aan het licht gebracht. Toen bleek dat ons gedrag invloed heeft op de veranderingen in de hersenen. En deze veranderingen zijn niet leeftijdsafhankelijk. Goed nieuws. Ze komen in feite het hele leven voor en, heel belangrijk, reorganisatieprocessen dragen bij aan het herstel van de hersenen na schade.

Neuroplasticiteit is de sleutel tot alle verandering. Wat het is? Om de ontvangen informatie te consolideren, veranderen de hersenen in drie richtingen:

1. Chemisch. In feite is het werk van de hersenen de overdracht van chemische signalen tussen zijn cellen, neuronen genaamd, die een reeks reacties teweegbrengt. En om de opgedane kennis te behouden, verhogen de hersenen het aantal of de concentratie van chemische signalen die neuronen uitwisselen. Omdat deze veranderingen snel optreden, dragen ze bij aan kortetermijngeheugen of kortetermijnverbetering van de motorische functie.

2. De tweede manier om de hersenen te veranderen om het leren te versterken, is structureel. Dat wil zeggen, tijdens het leren veranderen de hersenen de verbinding tussen neuronen, verandert de fysieke structuur van de hersenen, wat natuurlijk meer tijd kost. Deze veranderingen houden verband met het langetermijngeheugen en de verbetering van de motorische vaardigheden op de lange termijn.

Deze processen zijn met elkaar verbonden. Laat me je een voorbeeld geven. We hebben allemaal wel eens een nieuwe motorische vaardigheid geleerd, zoals piano spelen of jongleren. En tijdens één poging werd het je steeds beter gegeven, en je dacht: ik heb het gedaan. En de volgende keer, misschien de volgende dag, waren alle prestaties verloren. Waarom is dat? Korte tijd hebben de hersenen de intensiteit van de uitwisseling van chemische signalen verhoogd, maar om de een of andere reden veroorzaakten deze veranderingen niet de structurele veranderingen die nodig zijn voor het langetermijngeheugen. Onthoud dat het opslaan van herinneringen in het langetermijngeheugen geen kortstondig proces is. Het kortetermijnresultaat leert nog niet. Fysieke veranderingen versterken het langetermijngeheugen. En chemische veranderingen zijn van korte duur.

Structurele veranderingen kunnen ook leiden tot het ontstaan van netwerken die verschillende hersengebieden met elkaar verbinden om het leren te versterken. Bepaalde hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor specifiek gedrag kunnen groeien of van structuur veranderen. Een paar voorbeelden. Mensen die braille lezen, hebben een vergroot sensorisch gebied van de hersenen, dat verantwoordelijk is voor de gevoeligheid van de vingers. Als je rechtshandig bent, heb je een groter deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor je dominante hand dan die aan de rechterkant. Onderzoek heeft aangetoond dat taxichauffeurs die een kaart van Londen invullen om een vergunning te krijgen, vergrote hersengebieden hebben die verband houden met ruimtelijke of cartografische herinneringen.

3. En de laatste manier om de hersenen te veranderen om informatie vast te leggen, is functioneel.

Het gebruikte deel van de hersenen wordt gevoelig en weer makkelijker te gebruiken. En met het verschijnen van gebieden met verhoogde prikkelbaarheid in de hersenen, reguleert het al hoe en wanneer ze moeten worden geactiveerd.

Tijdens het leerproces zien we hoe hele hersenblokken worden geactiveerd en veranderd. Zo ondersteunen chemische, structurele en functionele veranderingen neuroplasticiteit. En ze komen overal in de hersenen voor. Ze kunnen afzonderlijk voorkomen, maar meestal zijn ze met elkaar verbonden. Samen versterken ze het leerresultaat, en dat gebeurt voortdurend.

Dus ik heb je verteld hoe verbazingwekkend neuroplastisch onze hersenen zijn. Waarom is iets leren zo moeilijk? Waarom doen kinderen het niet altijd goed op school? Waarom worden we vergeetachtiger naarmate we ouder worden? En waarom kunnen we niet volledig herstellen van hersenschade? Welke processen helpen of belemmeren neuroplasticiteit? Dit is wat ik bestudeer. In het bijzonder onderzoek ik hoe het zich verhoudt tot het herstel van een beroerte.

Onlangs is een beroerte van de derde naar de vierde plaats op de lijst van belangrijkste doodsoorzaken in de Verenigde Staten gestegen. Geweldig nieuws, hè? Alleen is het aantal beroerteslachtoffers in feite niet afgenomen. Het is gewoon zo dat we beter in staat zijn om het leven te behouden na een ernstige beroerte. Het bleek moeilijk om de hersenen te helpen herstellen van een beroerte en eerlijk gezegd hebben we geen effectieve manier van revalidatie kunnen ontwikkelen. Eén ding is zeker: een beroerte is de belangrijkste oorzaak van invaliditeit bij volwassenen over de hele wereld.

Steeds meer jongeren krijgen een beroerte, waardoor ze langer met een handicap leven. En ons onderzoek toont aan dat de kwaliteit van leven van Canadezen met een beroerte is afgenomen. Daarom is het duidelijk dat je beter je best moet doen om mensen te helpen herstellen van een beroerte. Dit is een ernstig maatschappelijk probleem en we kunnen het niet oplossen.

Wat gedaan kan worden? Eén ding is duidelijk: de belangrijkste drijfveer van neuroplastische verandering is je gedrag. Het probleem is dat er veel oefening, je activiteit, voor nodig is om nieuwe motorische vaardigheden te verwerven of om oude weer op te bouwen. En voldoende actief oefenen is uitdagend en duur. Dus mijn onderzoeksaanpak is om therapieën te ontwikkelen die de hersenen voorbereiden op leren. Deze omvatten hersenstimulatie, lichaamsbeweging en robotica.

Onderzoek heeft me duidelijk gemaakt dat de diversiteit aan modellen van neuroplasticiteit bij mensen een belangrijk obstakel is voor het ontwikkelen van therapieën die het herstel van een beroerte versnellen. En deze diversiteit maakt me gek als onderzoeker, waardoor het extreem moeilijk is om statistieken te gebruiken om gegevens en ideeën te testen. Dit is de reden waarom medisch onderzoek is ontworpen om het verschil te minimaliseren. Mijn onderzoek heeft echter deze diversiteit aan het licht gebracht in de belangrijkste, meest informatieve gegevens die we hebben verzameld.

We hebben veel geleerd van het bestuderen van de hersenen na een beroerte, en ik denk dat deze lessen nuttig zijn op andere gebieden. De eerste les is dat gedrag de belangrijkste aanjager van verandering in de hersenen is. En daarom zijn er geen neuroplastische pillen. Niets zal je helpen bij het leren zoals oefenen. Je moet dus nog werken. Bovendien heeft mijn onderzoek aangetoond dat meer moeite, meer stress tijdens het oefenen leidt tot beter leren en grotere structurele veranderingen in de hersenen.

Het probleem is dat neuroplasticiteit een tweesnijdend zwaard is. Het heeft een positief effect als je iets nieuws leert of een motorische vaardigheid aanscherpt, en een negatief effect als je vergeet wat je wist, verslaafd aan drugs, mogelijk door chronische pijn. Het brein is dus extreem plastisch en alles wat je doet, evenals alles wat je niet doet, vormt het zowel structureel als functioneel.

De tweede les die we hebben geleerd, is dat er geen one-size-fits-all benadering van leren is, dus er is geen recept voor hoe te leren. Velen geloven bijvoorbeeld dat er uren training nodig is om een nieuwe motorische vaardigheid te leren. Ik verzeker je, zo eenvoudig is het niet. Sommigen zullen meer oefening nodig hebben, terwijl anderen veel minder nodig hebben.

Werken aan onze plastic hersenen is een te unieke baan om er één aanpak te hebben die voor iedereen werkt. Toen we ons dit realiseerden, kwamen we op het idee van een individuele behandeling. Dat wil zeggen, voor optimale resultaten heeft elke persoon zijn eigen maatregelen nodig. Deze gedachte kwam eigenlijk voort uit de ervaring van kankerbehandeling. Toen bleek dat genetica erg belangrijk is bij het kiezen van het type chemotherapie bij de behandeling van een bepaalde vorm van kanker. Mijn onderzoek heeft aangetoond dat deze benadering ook toepasbaar is op herstel na een beroerte.

Er zijn bepaalde kenmerken van de structuur en functie van de hersenen, biomarkers. Ze zijn erg nuttig om de therapie op het individu af te stemmen. De resultaten van mijn laboratorium laten zien dat bepaalde combinaties van biomarkers neuroplastische veranderingen en patronen van herstel na een beroerte kunnen voorspellen, wat niet verwonderlijk is gezien de complexiteit van het menselijk brein.

Ik denk echter ook dat dit begrip veel ruimer kan worden beschouwd. Gezien de uniciteit van de structuur en functie van de hersenen, is wat we hebben geleerd over neuroplasticiteit na een beroerte voor iedereen van toepassing. Gedrag in het dagelijks leven is erg belangrijk. Het beïnvloedt de hersenen.

Ik ben van mening dat we niet alleen naar individuele behandeling moeten kijken, maar ook naar individuele training. De uniciteit van de hersenen manifesteert zich in een persoon wanneer hij lesgeeft en wanneer hij leert. Dit idee hielp ons te begrijpen waarom sommige kinderen gedijen in traditioneel onderwijs en andere niet. Waarom talen voor sommigen gemakkelijk zijn, terwijl anderen elke vorm van sport kiezen en het beste doen. Dus als je vandaag deze kamer verlaat, zullen je hersenen niet meer hetzelfde zijn als op de ochtend dat je binnenkwam. En ik vind het gewoon geweldig. Maar de hersenen van ieder van jullie zullen op zijn eigen manier veranderen.

Het begrijpen van deze verschillen, deze persoonlijke patronen, deze verscheidenheid aan veranderingen zal aanzienlijke vooruitgang mogelijk maken op het gebied van neurowetenschappen. Hiermee kunt u nieuwe, effectievere maatregelen ontwikkelen om geschikte studenten en docenten, patiënten en behandelmethoden te vinden.

En dit geldt niet alleen voor het herstel van een beroerte, maar voor ieder van ons als ouder, leraar, leider en ook, aangezien je hier vandaag bij TEDx bent, als eeuwige leerling.

Ontdek hoe en wat u het meest effectief leert. Herhaal wat goed is voor de hersenen en gooi slechte gewoonten en ineffectief gedrag weg. Oefening. Leren is het werk dat je brein nodig heeft. De beste strategie is dus voor iedereen anders. Weet je, zelfs voor één persoon kunnen deze strategieën verschillen met betrekking tot verschillende vaardigheden. Muziek leren kan gemakkelijk zijn, maar snowboarden kan veel moeilijker zijn.

Ik hoop dat je vandaag vertrekt met een nieuw begrip van hoe geweldig je brein is. De wereld om je heen vormt constant jou en je plastic brein. Begrijp dat je hersenen veranderen door wat je doet, wat je onder ogen ziet en alles wat je ervaart. Dit kan het beste zijn, maar het kan ook het slechtste zijn. Dus ga je gang en maak je hersenen vandaag zoals je het wilt. Erg bedankt.