Apibrėžimas
Sinapsinis genėjimas yra natūralus procesas, vykstantis smegenyse nuo ankstyvos vaikystės iki pilnametystės. Sinapsinio genėjimo metu smegenys pašalina papildomas sinapses. Sinapsės yra smegenų struktūros, leidžiančios neuronams perduoti elektrinį ar cheminį signalą kitam neuronui.
Manoma, kad sinapsinis genėjimas yra smegenų būdas pašalinti smegenyse nebereikalingus ryšius. Tyrėjai neseniai sužinojo, kad smegenys yra labiau „plastikinės“ir formuojamos labiau nei manyta anksčiau. Sinapsinis genėjimas yra mūsų kūno būdas išlaikyti veiksmingesnes smegenų funkcijas, kai senstame ir mokomės naujos sudėtingos informacijos.
Sužinojus daugiau apie sinapsių genėjimą, daugelis tyrėjų taip pat klausia, ar yra ryšys tarp sinapsinio genėjimo ir tam tikrų sutrikimų, įskaitant šizofreniją ir autizmą, pradžios.
Kaip veikia sinapsinis genėjimas?
Kūdikystės metu smegenys patiria didelį augimą. Ankstyvojo smegenų vystymosi metu tarp neuronų susidaro sinapsių susidarymo sprogimas. Tai vadinama sinapsiogeneze.
Šis greitas sinagogenezės laikotarpis vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį mokantis, formuojant atmintį ir adaptuojantis ankstyvame gyvenime. Maždaug nuo 2 iki 3 metų sinapsių skaičius pasiekia aukščiausią lygį. Bet netrukus po šio sinapsinio augimo periodo smegenys pradeda šalinti sinapses, kurių jai nebereikia.
Kai smegenys suformuoja sinapsę, jos gali būti sustiprintos arba susilpnintos. Tai priklauso nuo to, kaip dažnai naudojama sinazė. Kitaip tariant, procesas vykdomas vadovaujantis principu „vartok arba prarask“: aktyvesnės sinapsės sustiprinamos, o ne tokios aktyvios sinapsės susilpninamos ir galiausiai genimos. Šiuo metu nesvarbių sinapsių pašalinimo procesas vadinamas sinapsiniu genėjimu.
Ankstyvajam sinapsiniam genėjimui didžiausią įtaką daro mūsų genai. Vėliau tai bus pagrįsta mūsų patirtimi. Kitaip tariant, tai, ar sinapsė yra genima, turi įtakos besivystančio vaiko patirčiai supančiu pasauliu. Dėl nuolatinės stimuliacijos sinapsės auga ir tampa nuolatinės. Bet jei vaikas mažai stimuliuojamas, smegenys išlaikys mažiau tų ryšių.
Kada vyksta sinapsinis genėjimas?
Sinapsės genėjimo laikas priklauso nuo smegenų srities. Kai kuris sinapsinis genėjimas prasideda labai anksti, tačiau greičiausias genėjimas vyksta maždaug nuo 2 iki 16 metų.
Ankstyva embriono stadija iki 2 metų
Smegenų vystymasis embrione prasideda praėjus vos kelioms savaitėms po pastojimo. Iki septinto nėštumo mėnesio vaisius pradeda skleisti savo smegenų bangas. Per šį laiką smegenys suformuoja naujus neuronus ir sinapses.
Pirmaisiais gyvenimo metais sinapsių skaičius kūdikio smegenyse padidėja daugiau nei dešimt kartų. Iki 2 ar 3 metų kūdikis turi apie 15 000 sinapsių viename neurone.
Vaizdinėje smegenų žievėje (dalyje, atsakingoje už regėjimą) sinapsių gamyba pasiekia piką maždaug 8 mėnesių amžiaus. Prefrontalinėje žievėje didžiausias sinapsių lygis būna kažkur pirmaisiais gyvenimo metais. Ši smegenų dalis naudojama įvairiems sudėtingam elgesiui, įskaitant planavimą ir asmenybę.
Nuo 2 iki 10 metų
Antraisiais gyvenimo metais sinapsių skaičius smarkiai sumažėja. 2–10 metų sinapsinis genėjimas vyksta labai greitai. Per tą laiką pašalinama apie 50 procentų papildomų sinapsių. Regimojoje žievėje genėjimas tęsiasi iki maždaug 6 metų amžiaus.
Paauglystė
Sinapsinis genėjimas tęsiasi per paauglystę, bet ne taip greitai kaip anksčiau. Bendras sinapsių skaičius pradeda stabilizuotis.
Nors tyrėjai kadaise manė, kad smegenys genėjo sinapses tik ankstyvoje paauglystėje, paskutiniai laimėjimai atrado antrą genėjimo periodą vėlyvoje paauglystėje.
Ankstyvas suaugimas
Remiantis naujesniais tyrimais, sinapsinis genėjimas iš tikrųjų tęsiasi iki ankstyvojo suaugimo ir pasibaigia 20-ųjų pabaigoje.
Įdomu tai, kad per šį laiką genėjimas dažniausiai vyksta smegenų priekinėje žievėje, kuri yra smegenų dalis, kuri intensyviai dalyvauja sprendimų priėmimo procesuose, asmenybės ugdyme ir kritiniame mąstyme.
Ar sinapsinis genėjimas paaiškina šizofrenijos pradžią?
Tyrimai, kuriuose nagrinėjamas sinapsinio genėjimo ir šizofrenijos ryšys, vis dar yra pradiniame etape. Teorija yra tokia, kad šizofreninės smegenys yra „per daug genimos“, o šį per mažą genėjimą sukelia genetinės mutacijos, turinčios įtakos sinapsinio genėjimo procesui.
Pavyzdžiui, tyrinėdami žmonių, turinčių psichikos sutrikimų, tokių kaip šizofrenija, smegenų atvaizdus, jie nustatė, kad psichikos sutrikimų turintys žmonės turėjo mažiau sinapsių prefrontaliniame regione, palyginti su žmonių, neturinčių psichinių sutrikimų, smegenimis.
Tada dideliu tyrimu buvo išanalizuotas daugiau nei 100 000 žmonių pomirtinis smegenų audinys ir DNR ir nustatyta, kad šizofrenija sergantys žmonės turi specifinį geno variantą, kuris gali būti susijęs su sinapsinio genėjimo proceso pagreitėjimu.
Norint patvirtinti hipotezę, kad nenormalus sinapsinis genėjimas prisideda prie šizofrenijos, reikia daugiau tyrimų. Nors tai dar toli, sinapsinis genėjimas gali būti įdomus psichikos sutrikimų turinčių žmonių gydymo tikslas.
Ar sinapsinis genėjimas susijęs su autizmu?
Mokslininkai vis dar nenustatė tikslios autizmo priežasties. Tikėtina, kad yra keletas veiksnių, tačiau pastaruoju metu tyrimai parodė ryšį tarp tam tikrų genų mutacijų, susijusių su sinapsės funkcija ir autizmo spektro sutrikimais (ASD).
Skirtingai nuo šizofrenijos tyrimų, kurie teoretizuoja, kad smegenys yra „per daug genimos“, tyrėjai iškėlė hipotezę, kad autizmu sergančių žmonių smegenys gali būti „per mažos“. Teoriškai tada dėl tokio genėjimo atsiranda sinapsių perteklius kai kuriose smegenų dalyse.
Norėdami patikrinti šią hipotezę, tyrėjai ištyrė 13 vaikų ir paauglių, sergančių autizmu ir be jo, kurie mirė nuo 2 iki 20 metų, smegenų audinį. Mokslininkai nustatė, kad autizmu sergančių paauglių smegenys turi daug daugiau sinapsių nei neurotipinių paauglių smegenys.. Mažieji vaikai abiejose grupėse turėjo maždaug tiek pat sinapsių. Tai rodo, kad būklė gali atsirasti genėjimo metu. Šis tyrimas parodo tik sinapsių skirtumą, bet ne tai, ar šis skirtumas gali būti autizmo priežastis ar padarinys, ar tiesiog asociacija.
Ši nepakankamo genėjimo teorija gali padėti paaiškinti kai kuriuos įprastus autizmo simptomus, tokius kaip padidėjęs jautrumas triukšmui, šviesai ir socialinei patirčiai, taip pat epilepsijos priepuoliai. Jei vienu metu šaudoma per daug sinapsių, autizmu sergantis asmuo greičiausiai patirs perkrautą triukšmą, o ne tiksliai suderintą smegenų reakciją.
Be to, ankstesni tyrimai autizmą susiejo su genų, veikiančių baltymą, vadinamą mTOR kinaze, mutacijomis. Autizmo pacientų smegenyse rasta daug hiperaktyvaus mTOR. Įrodyta, kad per didelis mTOR kelio aktyvumas susijęs su pertekline sinapsių gamyba. Viename tyrime nustatyta, kad pelėms, turinčioms hiperaktyvią mTOR, buvo sinapsinio genėjimo trūkumų ir jos elgėsi su ASD panašiai.
Kur yra sinapsinio genėjimo tyrimai?
Sinapsinis genėjimas yra svarbi smegenų vystymosi dalis. Atsikratant nebenaudojamų sinapsių, jūsų smegenys tampa efektyvesnės, senstant.
Šiandien dauguma idėjų apie žmogaus smegenų vystymąsi remiasi šia smegenų plastiškumo idėja. Tyrėjai dabar ieško būdų, kaip kontroliuoti genėjimą vaistais ar tiksline terapija. Jie taip pat ieško, kaip panaudoti šį naują sinapsinio genėjimo supratimą, siekiant pagerinti vaikų ugdymą. Tyrėjai taip pat tiria, kaip sinapsių forma gali turėti įtakos psichinei negaliai.
Sinapsinio genėjimo procesas gali būti perspektyvus gydymo būdas žmonėms, sergantiems šizofrenija ir autizmu. Tačiau tyrimai vis dar yra pradiniame etape.
