Otak yang mudah dibentuk. www.shutterstock.com
Neuroplastisitas - atau plastisitas otak - adalah kemampuan otak untuk mengubah hubungannya atau menyambung kembali dirinya sendiri. Tanpa kemampuan ini, otak mana pun, bukan hanya otak manusia, tidak akan dapat berkembang dari masa bayi hingga dewasa atau pulih dari cedera otak.
Yang membuat otak istimewa adalah, tidak seperti komputer, otak memproses sinyal sensorik dan motorik secara paralel. Ini memiliki banyak jalur saraf yang dapat mereplikasi fungsi lain sehingga kesalahan kecil dalam pengembangan atau hilangnya fungsi sementara karena kerusakan dapat dengan mudah diperbaiki dengan mengubah rute sinyal di sepanjang jalur yang berbeda.
Masalah menjadi parah ketika kesalahan dalam pengembangan besar, seperti efek dari virus Zika pada perkembangan otak di dalam rahim, atau sebagai akibat dari kerusakan akibat pukulan di kepala atau setelah stroke. Namun, bahkan dalam contoh-contoh ini, dengan kondisi yang tepat, otak dapat mengatasi kesulitan sehingga beberapa fungsinya dipulihkan.
Anatomi otak memastikan bahwa area otak tertentu memiliki fungsi tertentu. Ini adalah sesuatu yang ditentukan sebelumnya oleh gen Anda. Misalnya, ada bagian otak yang dikhususkan untuk gerakan lengan kanan. Kerusakan pada bagian otak ini akan mengganggu pergerakan lengan kanan. Tetapi karena bagian otak yang berbeda memproses sensasi dari lengan, Anda dapat merasakan lengan tersebut tetapi tidak dapat menggerakkannya. Susunan "modular" ini berarti bahwa wilayah otak yang tidak terkait dengan sensasi atau fungsi motorik tidak dapat mengambil peran baru. Dengan kata lain, neuroplastisitas tidak sama dengan otak yang dapat dibentuk secara tak terhingga.
Bagian dari kemampuan tubuh untuk pulih setelah kerusakan pada otak dapat dijelaskan dengan bagian otak yang rusak semakin membaik, tetapi sebagian besar adalah hasil dari neuroplastisitas - pembentukan koneksi saraf baru. Dalam sebuah studi tentang Caenorhabditis elegans, sejenis nematoda digunakan sebagai model organisme dalam penelitian, Telah ditemukan bahwa kehilangan indra peraba meningkatkan indra penciuman. Ini menunjukkan bahwa kehilangan satu indra mengikat yang lain. Diketahui dengan baik bahwa, pada manusia, kehilangan penglihatan di awal kehidupan dapat meningkatkan indra lain, terutama pendengaran.
Seperti pada bayi yang sedang berkembang, kunci untuk mengembangkan koneksi baru adalah pengayaan lingkungan yang bergantung pada rangsangan sensorik (visual, auditori, taktil, penciuman) dan motorik. Semakin banyak rangsangan sensorik dan motorik yang diterima seseorang, semakin besar kemungkinan mereka untuk pulih dari trauma otak. Misalnya, beberapa jenis stimulasi sensorik digunakan untuk merawat pasien stroke termasuk pelatihan di lingkungan virtual, terapi musik dan latihan gerakan fisik secara mental.
Struktur dasar otak dibentuk sebelum lahir oleh gen Anda. Namun perkembangannya yang berkelanjutan sangat bergantung pada proses yang disebut plastisitas perkembangan, di mana proses perkembangan mengubah neuron dan koneksi sinaptik. Dalam otak yang belum matang, ini termasuk membuat atau kehilangan sinapsis, migrasi neuron melalui otak yang sedang berkembang atau dengan mengubah rute dan menumbuhkan neuron.
Hanya ada sedikit tempat di otak yang matang di mana neuron baru terbentuk. Pengecualiannya adalah dentate gyrus dari hipokampus (area yang terlibat dalam memori dan emosi) dan zona sub-ventrikel ventrikel lateral, di mana neuron baru dihasilkan dan kemudian bermigrasi ke olfactory bulb (area yang terlibat dalam pemrosesan indera penciuman). Meskipun pembentukan neuron baru dengan cara ini tidak dianggap sebagai contoh neuroplastisitas, hal itu mungkin berkontribusi pada cara otak pulih dari kerusakan.
Tumbuh lalu pemangkasan
Saat otak tumbuh, neuron individu menjadi matang, pertama dengan mengirimkan banyak cabang (akson, yang mengirimkan informasi dari neuron, dan dendrit, yang menerima informasi) dan kemudian dengan meningkatkan jumlah kontak sinaptik dengan koneksi tertentu.
Mengapa tidak semua orang sembuh total setelah stroke? www.shutterstock.com
Saat lahir, setiap neuron bayi di korteks serebral memiliki sekitar 2,500 sinapsis. Pada usia dua atau tiga tahun, jumlah sinapsis per neuron meningkat menjadi sekitar 15,000 saat bayi menjelajahi dunianya dan mempelajari keterampilan baru - sebuah proses yang disebut sinaptogenesis. Tapi saat dewasa jumlah bagian sinapsis, yang disebut pemangkasan sinaptik.
Apakah otak mempertahankan kemampuan untuk meningkatkan sinaptogenesis masih bisa diperdebatkan, tetapi hal itu dapat menjelaskan mengapa pengobatan agresif setelah stroke dapat membalikkan kerusakan yang disebabkan oleh kurangnya suplai darah ke area otak dengan memperkuat fungsi koneksi yang tidak rusak.
Menempa jalan baru
Kami terus memiliki kemampuan untuk mempelajari aktivitas, keterampilan, atau bahasa baru bahkan hingga usia tua. Kemampuan yang dipertahankan ini membutuhkan otak untuk memiliki mekanisme yang tersedia untuk mengingat sehingga pengetahuan dipertahankan dari waktu ke waktu untuk diingat di masa mendatang. Ini adalah contoh lain dari neuroplastisitas dan kemungkinan besar melibatkan perubahan struktural dan biokimia pada tingkat sinaps.
Kegiatan penguatan atau repetitif pada akhirnya akan mengarahkan otak orang dewasa untuk mengingat aktivitas baru tersebut. Dengan mekanisme yang sama, lingkungan yang diperkaya dan merangsang yang ditawarkan ke otak yang rusak pada akhirnya akan mengarah pada pemulihan. Jadi jika otaknya sangat plastik, mengapa tidak semua orang yang terkena stroke bisa pulih sepenuhnya? Jawabannya adalah tergantung pada usia Anda (otak yang lebih muda memiliki peluang pemulihan yang lebih baik), ukuran area yang rusak, dan yang lebih penting, perawatan yang ditawarkan selama rehabilitasi.
tentang Penulis
Duncan Banks, Dosen Ilmu Biomedis, Universitas Terbuka
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
