De neurale plasticiteit omvat verschillende herstructureringsprocessen van de zenuwcellen, die een essentiële voorwaarde zijn voor leerervaringen. De reconstructie van synapsen en synapsverbindingen zal plaatsvinden tot het einde van het leven en vindt plaats afhankelijk van het gebruik van individuele structuren. Bij neurodegeneratieve ziekten verliezen de hersenen hun neurale plasticiteit.
Wat is neurale plasticiteit?
Zenuwcelweefsel heeft een bepaalde structuur. Deze structuur staat ook bekend als de neurale structuur en is onderhevig aan permanente herstructureringsprocessen. De ontwikkeling van de hersenen is in de vroege kinderjaren voltooid, maar het zenuwweefsel heeft dan nog niet zijn definitieve structuur bereikt. In ieder geval bestaat er nooit een definitieve structuur van de hersenen. Met name de hersenen worden gekenmerkt door hun hoge leervermogen.
Dit leervermogen is grotendeels te danken aan het vermogen en de bereidheid van het zenuwweefsel om te hermodelleren. De hermodellerende processen staan ook bekend als neurale plasticiteit en kunnen zowel een enkele zenuwcel als hele hersengebieden aantasten. Herstructurering in de zin van neurale plasticiteit vindt plaats afhankelijk van het specifieke gebruik van bepaalde zenuwcellen.
Individuele gebieden van neuronale plasticiteit zijn intrinsieke en synaptische plasticiteit. In de context van intrinsieke plasticiteit kunnen zenuwcellen hun gevoeligheid aanpassen aan de signalen van aangrenzende zenuwcellen. Synaptische plasticiteit verwijst daarentegen naar de verbindingen tussen individuele zenuwcellen. De neuronen (zenuwcellen) vormen een netwerk van individuele verbindingen met elkaar. Een verbinding in het geheugen komt bijvoorbeeld overeen met een geheugeninhoud. Dankzij de synaptische plasticiteit kunnen onbruikbare verbindingen weer worden verbroken en kunnen nieuwe synapsverbindingen worden gemaakt.
Functie en taak
Het centrale zenuwstelsel is een van de meest complexe regio's in het hele lichaam. Tot enkele decennia geleden was de heersende aanname dat de neurale structuur van de hersenen vanaf de geboorte statisch is en zijn ontwikkeling heeft voltooid. Dat zou betekenen dat de hersenen niet verder veranderen tot de dood. Op basis van onderzoek hebben neuroanatomie en neurologie echter de complexe leerprocessen van de hersenen ontdekt die de structuren van zenuwcellen aanzienlijk veranderen en een leven lang meegaan.
Onmiddellijk na de geboorte hebben zuigelingen 100 miljard individuele zenuwcellen. Een gezonde volwassene heeft niet veel meer individuele cellen. De neuronen van een baby zijn echter nog klein en hebben weinig verbindingen. Na de geboorte begint de differentiatie en rijping van de individuele cellen. Pas op dit punt worden de eerste synaptische verbindingen tussen de zenuwcellen tot stand gebracht.
De neurale plasticiteit komt overeen met de onophoudelijke processen van verbinden en verbreken van verbindingen. De intensiteit van deze verbouwingsprocessen is afhankelijk van de leeftijd. Veel hersengebieden vertragen bijvoorbeeld hun aanpassingsvermogen met de jaren van hun leven. Een basisvaardigheid om te worden herbouwd blijft echter bestaan tot de dood.
Neurale plasticiteit is de essentiële voorwaarde voor alle soorten leerprocessen en draagt ook bij aan de geheugenprestaties. Het levenspad van het individu bepaalt welke delen van de hersenen bijzonder gestrest zijn. De synaptische verbindingen zijn dan het meest uitgebreid in deze gebieden. Het brein van een muzikant vertoont sterke verbindingen op andere gebieden dan het brein van een dokter.
Geheugen en kennis moeten ook worden opgevat als synaptische verbindingen. Afhankelijk van hoe vaak deze verbindingen worden gebruikt, wordt het zenuwstelsel opnieuw opgebouwd. De synaptische verbanden tussen geheugen en kennis blijven waarschijnlijk behouden, bijvoorbeeld als de respectievelijke gedachten of herinneringen vaak in het bewustzijn worden geroepen. De hersenen werken efficiënter en behouden alleen verbindingen waarvan bekend is dat ze nodig zijn. Minder vaak gebruikte verbindingen maken plaats en maken plaats voor nieuwe verbindingen met een hogere relevantie.
Uw medicatie vindt u hier
➔ Geneesmiddelen tegen geheugenstoornissen en vergeetachtigheidZiekten en aandoeningen
De neurale plasticiteit heeft niets te maken met het vermogen om te regenereren. Het zenuwweefsel van het centrale zenuwstelsel is zeer gespecialiseerd. Hoe meer gespecialiseerde weefseltypen zijn, hoe minder regeneratief ze zijn. Om deze reden kunnen de hersenen tijdens wondgenezing veel minder goed herstellen van verwondingen dan huid en weefsel.
In de kinderjaren kunnen hersenletsel veel beter worden gecompenseerd dan na het einde van de ontwikkelingsfase. Als zenuwweefsel in de hersenen sterft door onvoldoende toevoer van zuurstof, een traumatisch letsel of een ontsteking, kan dit zenuwweefsel niet meer worden vervangen. Onder bepaalde omstandigheden kunnen de hersenen echter opnieuw leren en de door het letsel veroorzaakte tekorten compenseren. Bij CVA-patiënten werd bijvoorbeeld waargenomen dat de volledig functionele zenuwcellen in de onmiddellijke nabijheid van de overledenen de taken van de beschadigde hersengebieden overnemen. Dit aannemen van functies uit andere hersengebieden vereist vooral gerichte training. Door deze relaties werden mensen met een loopbeperking na bijvoorbeeld een beroerte opnieuw gedocumenteerd.
Het feit dat dergelijke successen zijn waargenomen, heeft in de breedste zin te maken met de neuronale plasticiteit van de hersenen. Dood zenuwweefsel heeft geen neuronale plasticiteit meer en kan het niet meer herwinnen. Desalniettemin blijft de neurale plasticiteit in de intacte delen van de hersenen behouden.
Het verlies van neuronale plasticiteit is vooral te zien bij patiënten met degeneratieve hersenziekten. Bij deze hersenziekten worden de zenuwcellen in de hersenen stukje bij beetje afgebroken. Zo'n degradatie gaat noodzakelijkerwijs hand in hand met het verlies van neurale plasticiteit en dus ook het verlies van het leervermogen.
Naast de ziekte van Alzheimer behoren de ziekte van Huntigton en de ziekte van Parkinson tot de meest bekende hersenziekten met degeneratieve gevolgen. In tegenstelling tot patiënten met een beroerte is de overdracht van individuele functies naar aangrenzende hersengebieden in verband met neurodegeneratieve ziekten niet eenvoudig mogelijk.
