Definition
Synaptisk beskärning är en naturlig process som uppstår i hjärnan mellan tidig barndom och vuxen ålder. Under synaptisk beskärning eliminerar hjärnan extra synapser. Synapser är hjärnstrukturer som gör att neuronerna kan överföra en elektrisk eller kemisk signal till en annan neuron.
Synaptisk beskärning anses vara hjärnans sätt att ta bort kopplingar i hjärnan som inte längre behövs. Forskare har nyligen lärt sig att hjärnan är mer? Plast? och formbar än tidigare trodde. Synaptisk beskärning är vår kropps sätt att upprätthålla effektivare hjärnfunktion när vi blir äldre och lär sig ny komplex information.
Som mer lärt sig om synaptisk beskärning undrar många forskare om det finns en koppling mellan synaptisk beskärning och uppkomsten av vissa sjukdomar, inklusive schizofreni och autism.
Hur fungerar synaptisk beskärning?
Under sin linda upplever hjärnan en stor tillväxt. Det finns en explosion av synapsbildning mellan neuroner under tidig hjärnans utveckling. Detta kallas synaptogenes.
Denna snabba period av synaptogenes spelar en viktig roll i lärande, minnesbildning och anpassning tidigt i livet. Vid ungefär 2 till 3 år träffar antalet synapser en toppnivå. Men sen efter denna period av synaptisk tillväxt börjar hjärnan att ta bort synapser som den inte längre behöver.
När hjärnan bildar en synaps kan den antingen stärkas eller försvagas. Det beror på hur ofta synaps används. Med andra ord följer processen processen? Använd den eller förlora den? Princip: Synapser som är mer aktiva förstärks, och synapser som är mindre aktiva försvagas och i sista hand beskärs. Processen att avlägsna de irrelevanta synapserna under denna tid kallas synaptisk beskärning.
Tidig synaptisk beskärning påverkas mest av våra gener. Senare bygger den på våra erfarenheter. Med andra ord, huruvida en synapning beskärs påverkas inte heller av de erfarenheter som ett utvecklande barn har med världen runt dem. Konstant stimulering orsakar synapser att växa och bli permanenta. Men om ett barn får liten stimulans kommer hjärnan att hålla färre av dessa anslutningar.
När sker synaptisk beskärning?
Tidpunkten för synaptisk beskärning varierar efter hjärnregionen. Vissa synaptiska beskärningar börjar mycket tidigt i utvecklingen, men den snabbaste beskärningen sker mellan ungefär 2 och 16 år.
Tidigt embryonalt stadium till 2 år
Hjärnutveckling i embryot börjar bara några veckor efter befruktningen. Vid graviditetens sjunde månad börjar fostret att avge sina egna hjärnvågor. Nya neuroner och synapser bildas av hjärnan i extremt hög takt under denna tid.
Under det första året av livet växer antalet synapser i ett spädbarns hjärna mer än tiofaldigt. Vid 2 år eller 3 år har ett barn ungefär 15 000 synapser per neuron.
I synkronen i hjärnan (den del som ansvarar för synen) träffar synapsproduktionen sin topp vid ca 8 månaders ålder. I prefrontal cortex uppstår toppnivåer av synapser någon gång under det första levnadsåret. Denna del av hjärnan används för ett flertal komplexa beteenden, inklusive planering och personlighet.
Åldrar 2 till 10 år
Under det andra året av livet sjunker antalet synapser dramatiskt. Synaptisk beskärning sker mycket snabbt mellan åldrarna 2 och 10. Under denna tid elimineras cirka 50 procent av de extra synapserna. I visuell cortex fortsätter beskärningen fram till ca 6 års ålder.
Ungdom
Synaptisk beskärning fortsätter genom ungdomar, men inte så snabbt som tidigare. Det totala antalet synapser börjar stabilisera.
Medan forskare en gång trodde att hjärnan endast beskårde synapser fram till tidig ungdom, har de senaste framstegen upptäckt en andra beskärningsperiod under sen ungdom.
Tidig vuxen ålder
Enligt nyare forskning fortsätter synaptisk beskärning faktiskt i början av vuxenlivet och slutar någon gång i slutet av 20-talet.
Intressant är att beskärningen oftast sker i hjärnans prefontala cortex, vilket är den del av hjärnan som är starkt involverad i beslutsprocesser, personlighetsutveckling och kritiskt tänkande.
Synaptisk beskärning förklarar uppkomsten av schizofreni?
Forskning som ser på förhållandet mellan synaptisk beskärning och schizofreni är fortfarande i början. Teorin är att schizofrena hjärnor är? Överskottade? och denna överskärning orsakas av genetiska mutationer som påverkar synaptisk beskärningsprocess.
Till exempel när forskare tittade på bilder av hjärnor hos personer med psykiska störningar, såsom schizofreni, fann de att personer med psykiska störningar hade färre synapser i prefrontalregionen jämfört med hjärnan hos människor utan psykiska störningar.
Därefter analyserade en stor studie postmortem hjärnvävnad och DNA från över 100 000 personer och fann att personer med schizofreni har en specifik genvariant som kan associeras med en acceleration av processen med synaptisk beskärning.
Mer forskning behövs för att bekräfta hypotesen att onormal synaptisk beskärning bidrar till schizofreni. Även om detta fortfarande är långt ifrån kan synaptisk beskärning vara ett intressant mål för behandlingar för personer med psykiska störningar.
Är synaptisk beskärning associerad med autism?
Forskare har fortfarande inte identifierat den exakta orsaken till autism. Det är troligt att det finns flera faktorer att spela, men nyligen har forskning visat en länk mellan mutationer i vissa gener relaterade till synaptisk funktion och autismspektrum störningar (ASD).
Till skillnad från forskning om schizofreni, som teoretiserar att hjärnan är? Överskruvas ,? Forskare hypoteser att hjärnorna hos personer med autism kan vara "beskärna". Teoretiskt leder den här underskärningen till överskott av synapser i vissa delar av hjärnan.
För att testa den här hypotesen såg forskarna på hjärnvävnad hos 13 barn och ungdomar med och utan autism som avled mellan åldrarna 2 och 20. Forskarna fann att hjärnorna hos ungdomarna med autism hade mycket mer synaps än hjärnorna hos neurotypiska ungdomar . Unga barn i båda grupperna hade ungefär samma antal synapser. Detta tyder på att tillståndet kan inträffa under beskärningsprocessen. Denna forskning visar bara en skillnad i synapser, men inte om denna skillnad kan vara en orsak eller en effekt av autism eller bara en förening.
Denna underskärningsteori kan hjälpa till att förklara några av de vanliga symptomen på autism, som överkänslighet mot buller, ljus och sociala erfarenheter, liksom epileptiska anfall. Om det finns för många synapser som skjuter omedelbart, kommer en person med autism sannolikt att uppleva en överbelastning av ljud snarare än ett finjusterat hjärnansvar.
Dessutom har tidigare forskning kopplat autism med mutationer i gener som verkar på ett protein som kallas mTOR-kinas. Stora mängder av överaktiv mTOR har hittats i hjärnorna hos autismspatienter. Överaktivitet i mTOR-vägen har också visat sig vara förknippad med en överproduktion av synapser. En studie visade att möss med överaktiv mTOR hade defekter i sin synaptiska beskärning och uppvisade ASD-liknande sociala beteenden.
Var är forskning på synaptisk beskärning huvudet?
Synaptisk beskärning är en viktig del av hjärnans utveckling. Genom att bli av med synapserna som inte längre används, blir hjärnan effektivare när du ålder.
Idag drar de flesta idéer om mänsklig hjärnans utveckling på den här tanken om hjärn plasticitet. Forskare ser nu på sätt att styra beskärning med mediciner eller riktade terapi. De tittar också på hur man använder denna nya förståelse för synaptisk beskärning för att förbättra barndomsutbildningen. Forskare studerar också hur formen av synapserna kan spela en roll i psykiska funktionshinder.
Processen med synaptisk beskärning kan vara ett lovande mål för behandlingar för personer med tillstånd som schizofreni och autism. Forskningen är dock fortfarande i början.
