6 sposobów na zwiększenie neuroplastyczności i zachowanie młodości mózgu

Prowadzenie aktywnego umysłowo i fizycznie stylu życia jest podstawą utrzymania zdrowia mózgu i optymalizacji wydajności poznawczej. Fundament ten opiera się na fascynującej zdolności mózgu: neuroplastyczności lub plastyczności mózgu. 

Czym jest neuroplastyczność?

Neuroplastyczność to wrodzona zdolność mózgu do adaptacji i reorganizacji w odpowiedzi na doświadczenia życiowe, umożliwiająca uczenie się i rozwój umiejętności poprzez praktykę.

Neuroplastyczność działa na dwóch poziomach:

• Plastyczność funkcjonalna: Modyfikuje sposób funkcjonowania istniejących neuronów i synaps poprzez wywoływanie zmian na poziomie molekularnym.
• Plastyczność strukturalna: Zmienia strukturę mózgu poprzez zmiany w połączeniach neuronalnych, komórkach glejowych i morfologii komórkowej.

Chociaż neuroplastyczność ma tendencję do zmniejszania się wraz z wiekiem, co wyjaśnia, dlaczego dzieci uczą się tak szybko w porównaniu z dorosłymi, nasze mózgi zachowują znaczny potencjał adaptacyjny przez całe życie. Angażowanie się w działania, które stymulują tę zdolność, promuje zarówno funkcjonalne, jak i strukturalne zmiany w mózgu, ostatecznie zwiększając wydajność poznawczą. 

Przyjrzyjmy się, jak możemy wykorzystać ten potencjał do poprawy funkcjonowania mózgu.

Działania zwiększające neuroplastyczność 

Uczenie się jako brama do neuroplastyczności

Uczenie się z natury ćwiczy neuroplastyczność, modyfikując obwody neuronowe, które kodują nową wiedzę lub umiejętności. Dzięki ciągłej praktyce zmiany te mogą ewoluować od dostosowań funkcjonalnych do przekształceń strukturalnych. Na przykład:

Trening muzyczny

Gra na instrumencie stymuluje procesy poznawcze poprzez trening sensoryczny i motoryczny. Zawodowi muzycy wykazują zwiększoną ilość istoty szarej w motorycznych i słuchowych obszarach mózgu.¹ Badania pokazują nawet, że krótkoterminowy trening, taki jak nauka prostej sekwencji na pianinie, może wywoływać funkcjonalne i strukturalne zmiany w mózgu.^2-4 Neuroplastyczność promowana przez trening muzyczny może przyczynić się do poprawy zdolności poznawczych, takich jak pamięć i przetwarzanie mowy.^5,6

Umiejętności motoryczne

Aktywności takie jak żonglowanie sprzyjają adaptacji mózgu związanej z przetwarzaniem ruchu wzrokowego i pamięcią.⁷ Nawet starsi dorośli, którzy wykazują nieco mniejsze zmiany strukturalne niż młodsze osoby, doświadczają poprawy w obszarach takich jak hipokamp, krytycznych dla pamięci i uczenia się.⁸

Gry jako wzmacniacz funkcji poznawczych

Gry wideo stanowią wyzwanie zarówno dla umiejętności motorycznych, jak i poznawczych. Badania pokazują, że granie w gry przez zaledwie dwa miesiące zwiększa ilość istoty szarej w obszarach związanych z nawigacją przestrzenną, pamięcią roboczą i planowaniem.⁹ Podobnie, inne badania pokazują, że uwaga, percepcja i zadania kontroli wykonawczej mogą ulec poprawie po zaledwie 10-20 godzinach grania w gry wideo.^10-12

Dwujęzyczność i struktura mózgu

Nauka nowego języka - nawet w późniejszym okresie życia - zwiększa gęstość istoty szarej, grubość kory mózgowej i integralność istoty białej.¹³ Dodanie elementu motorycznego, takiego jak język migowy, wzmacnia te efekty, angażując obszary przetwarzania wizualnego i przestrzennego.¹⁴

Rola snu w uczeniu się i neuroplastyczności

Sen jest niezbędny do konsolidacji nauki i pamięci.¹⁵ Podczas snu procesy takie jak długotrwałe wzmocnienie (LTP) i tworzenie synaps optymalizują plastyczność mózgu.^16,17 Badania pokazują, że przywoływanie pamięci znacznie się poprawia, gdy po nauce następuje sen, zwłaszcza gdy sen następuje wkrótce po przyswojeniu nowych informacji.^18-20 Słaby sen zakłóca jednak te procesy i wiąże się ze zmniejszoną objętością istoty szarej i hipokampa.^21-26

Ćwiczenia: Katalizator adaptacji mózgu

Regularna aktywność fizyczna przynosi korzyści mózgowi na wielu poziomach:

• Zmiany funkcjonalne: Ćwiczenia zwiększają poziom neuroprzekaźników, komunikację synaptyczną i aktywność korową.^27-30
• Zmiany strukturalne: Zwiększona objętość istoty szarej i białej, szczególnie w obszarach takich jak hipokamp, równoważy normalną atrofię mózgu związaną z wiekiem i wspomaga pamięć.^31-35

Nawet zwykły 40-minutowy spacer może wywołać neuroplastyczność, której skumulowane efekty z czasem poprawiają strukturę hipokampa i pamięć.³⁶

Redukcja stresu poprzez medytację

Ciągły stres osłabia neuroplastyczność, podczas gdy praktyki takie jak medytacja uważności przeciwdziałają tym efektom, zmniejszając poziom hormonów stresu.^37-40 Badania łączą medytację ze strukturalnymi zmianami w mózgu w regionach wspierających uwagę, regulację emocji i poznanie, pomagając mózgowi odzyskać siły po stresie i promować plastyczność.^41,42

Wspieraj zdrowie mózgu poprzez odżywianie

Odżywianie może wpływać na szereg procesów komórkowych i struktur istotnych dla żywotności mechanizmów neuroplastyczności, w tym na metabolizm komórkowy i zdrowie mitochondriów. Naturalne nootropy to składniki diety i inne związki dostępne w naturze, takie jak witaminy, minerały, aminokwasy, zioła i grzyby, które są badane pod kątem wspierania i ochrony funkcjonalnego i strukturalnego stanu mózgu. Przykładami popularnych nootropów są: L-teanina, Citocoline, Magnezi Lion's Mane.

Wspieranie adaptacji mózgu

Kluczem do wykorzystania neuroplastyczności jest angażowanie mózgu poprzez różnorodne, nowatorskie i stymulujące aktywności. Zaangażowanie mózgu oznacza coś więcej niż tylko robienie czegoś; skupienie i powtarzanie są kluczowe dla neuroplastyczności. Traktuj swój mózg jak mięsień: stawiaj mu wyzwania, odżywiaj go i daj mu czas na odpoczynek i regenerację. Od uczenia się nowych umiejętności po dobry sen, każdy wysiłek liczy się w kierunku zdrowszego, bardziej elastycznego mózgu.

Referencje:

1. Gaser C, Schlaug G. Różnice w istocie szarej między muzykami i nie-muzykami. Ann N Y Acad Sci. 2003;999:514-517. https://doi.org/10.1196/annals.1284.062 
2. Lappe C, Herholz SC, Trainor LJ, Pantev C. Plastyczność korowa indukowana przez krótkoterminowy unimodalny i multimodalny trening muzyczny. J Neurosci. 2008;28(39):9632-9639. https://www.jneurosci.org/content/28/39/9632
3. Pantev C, Lappe C, Herholz SC, Trainor L. Integracja słuchowo-somatosensoryczna i plastyczność korowa w treningu muzycznym. Ann N Y Acad Sci. 2009;1169:143-150. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1749-6632.2009.04556.x
4. Li Q, Gong X, Lu H, Wang Y, Li C. Trening muzyczny indukuje funkcjonalną i strukturalną plastyczność sieci słuchowo-ruchowej u młodych dorosłych. Hum Brain Mapp. 2018;39(5):2098-2110. http://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29400420/
5. Guo X, Li Y, Li X, et al. Trening na instrumencie muzycznym poprawia pamięć werbalną i wydajność neuronalną u osób starszych. Hum Brain Mapp. 2021;42(5):1359-1375. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hbm.25298
6. Fleming D, Wilson S, Bidelman GM. Wpływ krótkoterminowego treningu muzycznego na neuronalne przetwarzanie mowy w szumie u osób starszych. Brain Cogn. 2019;136:103592. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2019.103592 
7. Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, May A. Neuroplastyczność: zmiany w istocie szarej wywołane treningiem. Nature. 2004;427(6972):311-312. https://www.nature.com/articles/427311a
8. Mogenson GJ, Jones DL, Yim CY. Od motywacji do działania: funkcjonalny interfejs między układem limbicznym a układem motorycznym. Prog Neurobiol. 1980;14(2-3):69-97. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6999537/
9. Kühn S, Gleich T, Lorenz RC, Lindenberger U, Gallinat J. Gra w Super Mario indukuje strukturalną plastyczność mózgu. Mol Psychiatry. 2014;19(2):265-271. https://www.nature.com/articles/mp2013120
10. Green CS, Bavelier D. Gra wideo akcji modyfikuje selektywną uwagę wzrokową. Nature. 2003;423(6939):534-537. https://www.nature.com/articles/nature01647
11. Green CS, Bavelier D. Wyliczanie a śledzenie wielu obiektów: gracze gier wideo akcji. Poznanie. 2006;101(1):217-245. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16359652/ 
12. Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF. Strategiczna gra wideo w czasie rzeczywistym łagodzi spadek funkcji poznawczych u osób starszych. Psychol Aging. 2008;23(4):765-777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19140648/ 
13. Li P, Legault J, Litcofsky KA. Neuroplastyczność jako funkcja uczenia się drugiego języka: sygnatury anatomiczne i funkcjonalne. Cortex. 2014;58:301-324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24996640/
14. Banaszkiewicz A, Bola Ł, Matuszewski J, Szwed M, Rutkowski P, Ganc M. Brain reorganization in hearing late learners of sign language. Hum Brain Mapp. 2021;42(2):384-397. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33098616/ 
15. Rasch B, Born J. O roli snu w zapamiętywaniu. Physiol Rev. 2013;93(2):681-766. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00032.2012
16. Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Lokalny sen i uczenie się. Nature. 2004;430(6995):78-81. https://www.nature.com/articles/nature02663
17. Cirelli C, Tononi G. Wpływ snu i czuwania na ekspresję genów w mózgu. Neuron. 2004;41(1):35-43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14715133/
18. Talamini LM, Nieuwenhuis IL, Takashima A, Jensen O. Sen bezpośrednio po nauce wpływa korzystnie na zachowanie pamięci. Learn Mem. 2008;15(5):233-237. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18391183/
19. Gais S, Lucas B, Born J. Sen po nauce wspomaga przywoływanie pamięci. Learn Mem. 2006;13(3):259-262. https://learnmem.cshlp.org/content/13/3/259.full
20. Payne JD, Tucker MA, Ellenbogen JM, Wamsley EJ, Walker MP, Schacter DL, Stickgold R. Rola snu w zapamiętywaniu informacji o wartościowaniu emocjonalnym. PLoS One. 2012;7(4):e33079. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0033079
21. Backhaus J, Junghanns K, Born J, Hohaus K, Faasch F, Hohagen F. Upośledzona konsolidacja pamięci podczas snu u pacjentów z bezsennością pierwotną. Biol Psychiatry. 2006;60(12):1324-1330. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16876140/
22. Nissen C, Kloepfer C, Nofzinger EA, Feige B, Voderholzer U, Riemann D. Konsolidacja pamięci związana ze snem w bezsenności pierwotnej. J Sleep Res. 2011;20(1 Pt 2):129-136. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20673291/ 
23. Joo EY, Kim H, Suh S, Hong SB. Deficyty istoty szarej u pacjentów z przewlekłą bezsennością pierwotną. Sen. 2013;36(7):999-1007. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4098804/ 
24. Altena E, Vrenken H, Van Der Werf YD, van den Heuvel OA, Van Someren EJ. Zmniejszona istota szara w sieci czołowo-ciemieniowej u pacjentów z przewlekłą bezsennością. Biol Psychiatry. 2010;67(2):182-185. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19782344/ 
25. Riemann D, Voderholzer U, Spiegelhalder K, et al. Bezsenność i depresja: czy "wrażliwość hipokampa" może być wspólnym mechanizmem? Sleep. 2007;30(8):955-958. https://academic.oup.com/sleep/article-abstract/30/8/955/2696802?redirectedFrom=fulltext 
26. Joo EY, Lee H, Kim H, Hong SB. Wrażliwość hipokampa i jej mechanizm u pacjentów z przewlekłą bezsennością pierwotną. Sen. 2014;37(7):1189-1196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25061247/
27. Maddock RJ, Casazza GA, Buonocore MH, Tanase C. Wywołane wysiłkiem zmiany w poziomach glutaminianu i GABA w przedniej części kory zakrętu obręczy. J Neurosci. 2016;36(8):2449-2457. https://www.jneurosci.org/content/36/8/2449 
28. Church DD, Hoffman JR, Mangine GT, et al. Porównanie wysokiej intensywności i dużej objętości treningu oporowego na odpowiedź BDNF na ćwiczenia. J Appl Physiol (1985). 2016;121(1):123-128. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27231312/ 
29. Vaughan S, Wallis M, Polit D, et al. Wpływ ćwiczeń multimodalnych na funkcjonowanie poznawcze i fizyczne oraz neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego u starszych kobiet: randomizowane badanie kontrolowane. Age Ageing. 2014;43(5):623-629. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24554791/ 
30. Moore D, Loprinzi PD. Przypuszczalne mechanizmy działania dla powiązania ćwiczenia-pamięć. Eur J Neurosci. 2021;54(10):6960-6971. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32236992/
31. Kleemeyer MM, Kühn S, Prindle J, et al. Sprawność fizyczna jest związana z mikrostrukturą hipokampa i kory oczodołowo-czołowej u osób starszych. Neuroimage. 2016;131:155-161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26584869/
32. den Ouden L, van der Heijden S, Van Deursen D, et al. Ćwiczenia aerobowe i integralność hipokampa u osób starszych. Plastyka mózgu. 2018;4(2):211-216. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30598871/
33. Voss MW, Prakash RS, Erickson KI, et al. Plastyczność mózgu wywołana ćwiczeniami: jakie są dowody? Trends Cogn Sci. 2013;17(10):525-544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23123199/
34. Wittfeld K, Jochem C, Dörr M, et al. Wydolność krążeniowo-oddechowa i objętość istoty szarej w okolicach skroniowych, czołowych i móżdżku w populacji ogólnej. Mayo Clin Proc. 2020;95(1):44-56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31902428/
35. Thomas AG, Dennis A, Rawlings NB, et al. Wpływ aktywności aerobowej na strukturę mózgu. Front Psychol. 2012;3:86. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2012.00086/full
36. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, et al. Trening wysiłkowy zwiększa rozmiar hipokampa i poprawia pamięć. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(7):3017-3022. https://www.pnas.org/content/108/7/3017
37. Lupien SJ, Juster RP, Raymond C, Marin MF. Wpływ przewlekłego stresu na ludzki mózg: od neurotoksyczności, przez podatność, po możliwości. Front Neuroendocrinol. 2018;49:91-105. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2018.02.001 
38. Radley J, Morilak D, Viau V, Campeau S. Przewlekły stres i plastyczność mózgu: mechanizmy leżące u podstaw zmian adaptacyjnych i nieprzystosowawczych oraz konsekwencje funkcjonalne. Neurosci Biobehav Rev. 2015;58:79-91. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.06.018
39. Chiesa A, Serretti A. Redukcja stresu oparta na uważności w zarządzaniu stresem u zdrowych osób: przegląd i metaanaliza. J Altern Complement Med. 2009;15(5):593-600. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/acm.2008.0495
40. Creswell JD, Taren AA, Lindsay EK, et al. Zmiany w spoczynkowej łączności funkcjonalnej łączą medytację uważności ze zmniejszoną interleukiną-6: randomizowane badanie kontrolowane. Psychoneuroendokrynologia. 2014;44:1-12. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2014.02.007 
41. Fox KCR, Nijeboer S, Dixon ML, Floman JL, Ellamil M, Rumak SP. Czy medytacja wiąże się ze zmienioną strukturą mózgu? Systematyczny przegląd i metaanaliza neuroobrazowania morfometrycznego u osób praktykujących medytację. Neurosci Biobehav Rev. 2014;43:48-73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24705269/
42. Tang YY, Hölzel BK, Posner MI. Neuronauka medytacji uważności. Nat Rev Neurosci. 2015;16(4):213-225. https://www.nature.com/articles/nrn3916