Definisjon
Synaptisk beskjæring er en naturlig prosess som oppstår i hjernen mellom tidlig barndom og voksenliv. Under synaptisk beskjæring eliminerer hjernen ekstra synapser. Synaps er hjernestrukturer som gjør det mulig for nevronene å overføre et elektrisk eller kjemisk signal til et annet nevron.
Synaptisk beskjæring antas å være hjernens måte å fjerne forbindelser i hjernen som ikke lenger er nødvendig. Forskere har nylig lært at hjernen er mer? Plast? og formbar enn tidligere antatt. Synaptisk beskjæring er kroppens måte å opprettholde en mer effektiv hjernefunksjon etter hvert som vi blir eldre og lærer ny kompleks informasjon.
Som mer lært om synaptisk beskjæring, lurer mange forskere også på om det er en sammenheng mellom synaptisk beskjæring og utbruddet av visse lidelser, inkludert skizofreni og autisme.
Hvordan virker synaptisk beskjæring?
Under barndommen opplever hjernen en stor vekst. Det er en eksplosjon av synapsdannelse mellom nevroner under tidlig hjerneutvikling. Dette kalles synaptogenese.
Denne raske perioden med synaptogenese spiller en viktig rolle i læring, minneformasjon og tilpasning tidlig i livet. Ved ca. 2 til 3 år treffer antallet synapses et toppnivå. Men så kort tid etter denne perioden med synaptisk vekst begynner hjernen å fjerne synapser som den ikke lenger trenger.
Når hjernen danner en synaps, kan den enten styrkes eller svekkes. Dette avhenger av hvor ofte synaps brukes. Med andre ord følger prosessen den? Bruk den eller miste den? prinsipp: Synapses som er mer aktive styrkes, og synapser som er mindre aktive, blir svekket og til slutt beskåret. Prosessen med å fjerne de irrelevante synapser i løpet av denne tiden refereres til som synaptisk beskjæring.
Tidlig synaptisk beskjæring er for det meste påvirket av våre gener. Senere er den basert på våre erfaringer. Med andre ord, om en synaps blir beskåret, blir det påvirket av erfaringene som et utviklende barn har med verden rundt dem. Konstant stimulering fører til at synapser vokser og blir permanente. Men hvis et barn får liten stimulering, vil hjernen beholde færre av disse forbindelsene.
Når skjer synaptisk beskjæring?
Tidspunktet for synaptisk beskjæring varierer etter hjernegion. Noen synaptisk beskjæring begynner veldig tidlig i utviklingen, men den raskeste beskjæringen skjer mellom rundt 2 og 16 år.
Tidlig embryonale stadium til 2 år
Hjernens utvikling i embryoet starter bare noen få uker etter unnfangelsen. Ved den sjuende måneden av en graviditet begynner fosteret å avgi sine egne hjernebølger. Nye neuroner og synapser dannes av hjernen i ekstremt høy hastighet i løpet av denne tiden.
I løpet av det første år av livet vokser antall synaps i hjernen til et spedbarn mer enn ti ganger. Ved alderen 2 eller 3 har et spedbarn omtrent 15.000 synapser per nevron.
I den visuelle cortex av hjernen (den delen som er ansvarlig for syn) treffer synapsproduksjonen sin topp ved ca. 8 måneder. I prefrontal cortex oppstår toppnivåer av synaps en gang i løpet av det første år av livet. Denne delen av hjernen brukes til en rekke komplekse oppføringer, inkludert planlegging og personlighet.
I alderen 2 til 10 år
I løpet av det andre året av livet faller antall synapser dramatisk. Synaptisk beskjæring skjer svært raskt mellom 2 og 10 år. I løpet av denne tiden elimineres om lag 50 prosent av de ekstra synapene. I visuell cortex fortsetter beskjæring frem til ca. 6 år.
oppvekst
Synaptisk beskjæring fortsetter gjennom ungdomsårene, men ikke så fort som før. Totalt antall synapser begynner å stabilisere seg.
Mens forskere en gang trodde at hjernen bare beskjærte synapsene til tidlig ungdomsår, har de siste fremskrittene oppdaget en andre beskjæringsperiode under sen ungdomsår.
Tidlig voksen alder
Ifølge nyere forskning fortsetter synaptisk beskjæring faktisk i tidlig voksenliv og stopper en gang i slutten av 20-årene.
Interessant, i løpet av denne tiden forekommer beskjæringen hovedsakelig i hjernens prefontale cortex, som er den delen av hjernen som er sterkt involvert i beslutningsprosesser, personlighetsutvikling og kritisk tenkning.
Synaptisk beskjæring forklarer starten på schizofreni?
Forskning som ser på forholdet mellom synaptisk beskjæring og skizofreni er fortsatt i de tidlige stadier. Teorien er at schizofrene hjerner er overbeskjedne? og denne overbeskjæringen skyldes genetiske mutasjoner som påvirker den synaptiske beskjæringsprosessen.
For eksempel, da forskerne så på bilder av hjernen til personer med psykiske lidelser, som for eksempel schizofreni, fant de at personer med psykiske lidelser hadde færre synapser i prefrontal regionen sammenlignet med hjernen til mennesker uten psykiske lidelser.
Deretter analyserte en stor studie post mortem hjernevæv og DNA fra over 100 000 mennesker, og fant at personer med schizofreni har en bestemt genvariant som kan knyttes til en akselerasjon av prosessen med synaptisk beskjæring.
Mer forskning er nødvendig for å bekrefte hypotesen om at unormal synaptisk beskjæring bidrar til schizofreni. Selv om dette fortsatt er langt unna, kan synaptisk beskjæring utgjøre et interessant mål for behandlinger for personer med psykiske lidelser.
Er synaptisk beskjæring forbundet med autisme?
Forskere har fortsatt ikke funnet den eksakte årsaken til autisme. Det er sannsynlig at det er flere faktorer til spill, men nylig har forskningen vist en sammenheng mellom mutasjoner i visse gener relatert til synaptisk funksjon og autismespektrumforstyrrelser (ASD).
I motsetning til forskning på schizofreni, som teoretiserer at hjernen er "overbeskyttet"? forskere hypoteser at hjernen til personer med autisme kan være? beskjedne.? Teoretisk sett fører dette underbeskjæring til et overforbruk av synapser i enkelte deler av hjernen.
For å teste denne hypotesen så forskerne på hjernevæv av 13 barn og ungdommer med og uten autisme som gikk bort mellom 2 og 20 år. Forskerne fant at hjernen til ungdommene med autisme hadde mye mer synaps enn hjernen til neurotypiske ungdom . Små barn i begge grupper hadde omtrent det samme antall synapser. Dette antyder at tilstanden kan oppstå under beskjæringsprosessen. Denne forskningen viser bare en forskjell i synaps, men ikke om denne forskjellen kan være en årsak eller en effekt av autisme, eller bare en forening.
Denne underbeskjæringsteorien kan bidra til å forklare noen av de vanlige symptomene på autisme, som overfølsomhet overfor støy, lys og sosiale erfaringer, samt epileptiske anfall. Hvis det er for mange synapser som skyter på en gang, vil en person med autisme trolig oppleve en overbelastning av støy i stedet for et finjustert hjernespons.
I tillegg har tidligere forskning knyttet autisme med mutasjoner i gener som virker på et protein kjent som mTOR-kinase. Store mengder overaktiv mTOR har blitt funnet i hjernen til autisme pasienter. Overaktivitet i mTOR-banen har også vist seg å være forbundet med en overskytende produksjon av synapser. En studie fant at mus med overaktiv mTOR hadde defekter i sin synaptisk beskjæring og utstilt ASD-lignende sosiale oppføringer.
Hvor er forskning på synaptisk beskjæring ledet?
Synaptisk beskjæring er en viktig del av hjernens utvikling. Ved å bli kvitt synapsene som ikke lenger brukes, blir hjernen effektivere når du blir eldre.
I dag trekker de fleste ideer om menneskelig hjerneutvikling på denne ideen om hjernens plastisitet. Forskere ser nå på måter å kontrollere beskjæring med medisiner eller målrettet terapi. De ser også på hvordan man bruker denne nye forståelsen av synaptisk beskjæring for å forbedre barndomsutdanningen. Forskere studerer også hvordan formen på synapsene kan spille en rolle i psykiske funksjonshemninger.
Prosessen med synaptisk beskjæring kan være et lovende mål for behandlinger for mennesker med forhold som skizofreni og autisme. Imidlertid er forskningen fortsatt i de tidlige stadier.
