Az emberi agy napról napra képes önmagát megújítani, újraszervezni. Ez az ismeret korántsem volt egyértelmű az elmúlt évszázadokban, ugyanis tekintett a tudomány az agyra stabil, megváltoztathatatlan anatómiájú struktúraként, vagy ha feltételezték is az átrendeződés képességének meglétét, azt csak az emberi élet első néhány évére korlátozódó jelenségnek gondolták. Az 1970-es évek felfedezései nyomán kiderült azonban, hogy bármilyen tevékenységet is végzünk, azzal az agy a saját szerkezetét is megváltoztatja, megerősíti a feladat elvégzéséhez szükséges kapcsolatokat.
Az elmúlt évtizedekben egyre több, korábban elképzelhetetlennek tartott gyógyulás és terápiás módszer fejlődött ki az ide vonatkozó kutatások által. Bár a legtöbb történet csodálatos és ritka esetekről szól, a leghétköznapibb tevékenységeinket is érdemes megvizsgálni a neuroplaszticitás fényében.
Fantasztikus gyógyulások a plasztikus agynak köszönhetően
Ritka, hogy hiteles források és tudományos megalapozottság rejlik egy-egy szinte természetfelettinek mutatkozó tünetegyüttes és az abból való felépülés mögött. Általában szenzációhajhász bulvár újságok szalagcímei vagy értelmezhetetlen hátterű online hirdetések keltik fel a figyelmet ebben a témában, olykor pedig elég lehet bekapcsolni egy-egy életmód témájú tévécsatornát egy jól elkapott műsoridőben. Milyen az, amikor értjük a mechanizmust, ami a csodák mögött van, és valódi tudományos áttörésekről van szó? Van-e egyáltalán bármilyen rendkívüli az ilyen “csodák” mögött?
Miért veszítjük el idős korunkra az egyensúlyérzékünket? Az agyunk rengeteg információt használ ahhoz, hogy nagy pontossággal meghatározza, milyen testhelyzetben vagyunk, és éppen mely izmok aktiválására van szükség ahhoz, hogy ne essünk el. Ezek egyike a belső fülben megtalálható, a tér három dimenziójában való mozgásokat leképező félkörös ívjáratok rendszere, de a perifériákról érkező aktivitás is fontos: a talpunk a talajjal való érintkezés során nagy felbontású képet küld az agyunknak a környezetünkről. Ezen a ponton lép közbe a neuroplaszticitás egyik mechanizmusa: Azokat az idegpályákat, amiket nem használunk, elveszítjük, vagy szerepüket más kapcsolatok veszik át, így egy vastag talpú cipő felhúzása, és ezzel az érzékelés részletességének elhomályosítása az évek során elvezethet az egyensúlyérzék romlásához, ugyanis csak a cipőtalp miatti kis részletességű információ kerül felhasználásra, az agyunk pedig megtanulja, hogy ha ez évtizedeken keresztül így történik, akkor a részletesebb képet feldolgozó idegpályák egy részére nem lesz szükség, azok részt vehetnek más kapcsolatok kialakításában.
Hogy lehet terápiás eljárássá fejleszteni ezeket az ismereteket?
Norman Doidge pszichiáter könyvében beszámol egy nő esetéről, akinél a félkörös ívjáratok működése nagymértékben károsult, így a teljesen megbízhatatlan egyensúlyi információk miatt folyamatosan úgy érezte, mintha zuhanna. Az agy számára azonban teljesen lényegtelen, hogy egy információt milyen forrásból kap meg. Ebben az esetben a félkörös ívjárat is helyettesíthető egy jól megtervezett orvosi készülékkel. Erre az elvre alapozva egy nyelv felületéhez rögzített eszköz, amely apró elektromos impulzusokká alakította a fej helyzetének adatait, képes volt arra, hogy átvegye a nem megbízható félkörös ívjáratok szerepét, a páciens újra stabilan állni, majd járni kezdett. Ennél is megdöbbentőbb, hogy az eszköz elhagyása után is, bizonyos idejű gyakorlás után meg tudta tartani egyensúlyát, annak köszönhetően, hogy a készülék lehetőséget biztosított új idegpályák és kapcsolatok kialakulására azzal, hogy a nem működőket “lezárta”. Szervezetünk tehát lényegében folyamatosan törekszik arra, hogy ha egy feladatot nem tud ellátni, hatékony kerülőutakat találhasson.
Élhet-e egy ember egy agyféltekével?
Egy-egy funkció ellátása, helyettesítése még belátható feladatnak tűnik, azonban képes lehet-e az emberi szervezet megküzdeni azzal, ha az agy egyik fele ki sem fejlődik? Valóban egészen szélsőséges esetről van szó, sokan élnek egy vesével vagy tüdővel, de az agy nem páros szerv, és egy egész agyfélteke nélkülözése súlyos következményekkel járna - gondolhatnánk, hiszen egy-egy kiemelt fontosságú területet érintő agyvérzés is gyakran halálos kimenetelű. A valóságban azonban már számos esetet dokumentáltak, amikor egyetlen kifejlődött agyféltekével teljes életet éltek az érintettek. Doidge számolt be Michelle esetéről, akinél a születést követő rutinvizsgálatok során az orvosok fel sem fedeztek semmilyen rendellenességet, és 37 éves korára sincsenek szembetűnő jelei a szervi hiányosságának. Dolgozik, elvégzi az egyszerűbb otthoni teendőket, érthetően beszél, kommunikál. Ez természetesen nem jelenti azt, hogy ne lennének nyomai a hiányzó agyféltekének: Michelle nehezen tudja kontrollálni az érzelmeit, a téri-vizuális észlelése nem tökéletes, hasonlóan az absztrakt koncepciók megértéséhez és az új helyszíneken való tájékozódáshoz - számolnak be róla a CNN cikkében. Érdekes továbbá, hogy bizonyos területeken rendkívüli szellemi képességei is kialakultak. Egy 18 éves periódusból ugyanis minden egyes napra élénken emlékszik, gondolkodás és számolgatás nélkül fel tudja idézni, a hét melyik napjára esett egy véletlenszerűen kiválasztott dátum.
A neuroplaszticitás lehetőségeiről mi sem tanúskodhatna jobban, mint ez az eset, de mi is történt pontosan? Hogy volt képes Michelle agya ennyire hatékonyan megbirkózni egy ilyen hatalmas feladattal? A magyarázat a plaszticitás egyik formája, az úgynevezett tükörrégió-helyettesítés, amikor az egyik agyfélteke bizonyos kieső működéseit átveszi a másik félteke azzal szimmetrikus része. Így történhetett, hogy az alapesetben látási-térbeli feldolgozást végző jobb agyfélteke képessé vált például a beszéd feldolgozására is. Fontos ugyanis, hogy az élet korai szakaszaiban az agy strukturális elemei (így az agyféltekék általánosságban is) rendkívül hasonlóak, csak később specializálódnak. Az, hogy a legtöbb emberben viszonylag egyezően alakultak ki a területek funkciói, csak “hajlamoknak” köszönhető, nem kőbe vésett szabály. Michelle esetében még épp abban az időben történt a fejlődési rendellenesség, amikor volt lehetősége alkalmazkodni.
Hogyan használhatjuk agyunk plaszticitását saját javunkra?
Ha ilyen csodálatos dolgokra képes a szerkezetében folyamatosan megújuló agy, miért nem használjuk ki az ebben rejlő lehetőségeket a mindennapi életünkben? A neuroplaszticitás ugyanis nem csak egy ritka mechanizmus, hanem minden ember központi idegrendszerének az alapvető működési módja. Terápiás céllal az ide kötődő eredmények használhatók agyvérzések rehabilitációs kezeléseként, amputáció utáni fantomfájdalom, valamint például Parkinson- vagy Alzheimer-kór esetén is.
Mi az, amit egészséges idegrendszerrel rendelkező emberként tehetünk, hogy mentális egészségünk megőrzésének szolgálatába állítsuk saját agyunkat? A változásokhoz figyelemre van szükség, és az agyunk koncentráció közben aktiválódó része (nucleus basalis) szükséges az új neurális kapcsolatok megerősítéséhez. Míg gyermekkorban ez a terület állandóan aktív, felnőttként valaminek be kell kapcsolnia. Az ebben rejlő potenciál kihasználásához a tanácsok pedig nem különböznek semmiben az általános egészséges életmódhoz fűződőktől. Ingergazdag környezet, testmozgás és tanulás. A testmozgás bizonyítottan új őssejtek létrehozásához járul hozzá, amiknek növelhetjük az élettartamát a tanulással, így támogathatjuk a plasztikus változásokat és tarthatjuk jó állapotban az agyunkat, idegrendszerünket, szervezetünket.
Források:
- Doidge, N. (2011). A változó agy - Elképesztő történetek az agykutatás élvonalából. Budapest: Park Könyvkiadó.
- https://edition.cnn.com/2009/HEALTH/10/12/woman.brain/index.html
- Steven C. Cramer, Mriganka Sur, Bruce H. Dobkin, Charles O'Brien, Terence D. Sanger, John Q. Trojanowski, Judith M. Rumsey, Ramona Hicks, Judy Cameron, Daofen Chen, Wen G. Chen, Leonardo G. Cohen, Christopher deCharms, Charles J. Duffy, Guinevere F. Eden, Eberhard E. Fetz, Rosemarie Filart, Michelle Freund, Steven J. Grant, Suzanne Haber, Peter W. Kalivas, Bryan Kolb, Arthur F. Kramer, Minda Lynch, Helen S. Mayberg, Patrick S. McQuillen, Ralph Nitkin, Alvaro Pascual-Leone, Patricia Reuter-Lorenz, Nicholas Schiff, Anu Sharma, Lana Shekim, Michael Stryker, Edith V. Sullivan, Sophia Vinogradov, Harnessing neuroplasticity for clinical applications, Brain, Volume 134, Issue 6, June 2011, Pages 1591–1609, https://doi.org/10.1093/brain/awr039
