Синаптикалық кесу дегеніміз не?

Анықтама

Синаптикалық кесу қалай жұмыс істейді?

Нәрестелік кезеңде мидың үлкен өсуі байқалады. Мидың ерте дамуы кезінде нейрондар арасында синапс түзілу жарылысы болады. Бұл синаптогенез деп аталады.

Синаптогенездің бұл жылдам кезеңі оқуда, есте сақтаудың қалыптасуында және өмірдің басында бейімделуде маңызды рөл атқарады. Шамамен 2-3 жаста синапстардың саны ең жоғары деңгейге жетеді. Бірақ содан кейін синаптикалық өсудің осы кезеңінен кейін көп ұзамай ми қажет емес синапстарды жоя бастайды.

Ми синапсты қалыптастырғаннан кейін оны күшейтуге немесе әлсіретуге болады. Бұл синапстың қаншалықты жиі қолданылатынына байланысты. Басқаша айтқанда, процесс «оны қолданыңыз немесе жоғалтыңыз» принципіне сәйкес жүреді: белсендірек синапстар күшейеді, ал белсенді емес синапстар әлсіреп, ақырында кесіледі. Осы уақыт ішінде сәйкес емес синапстарды жою процесі синаптикалық кесу деп аталады.

Ерте синаптикалық кесуге негізінен біздің гендер әсер етеді. Кейінірек бұл біздің тәжірибемізге негізделген. Басқаша айтқанда, синапстың кесілгені немесе кесілмегені дамушы баланың қоршаған әлеммен тәжірибесіне әсер етеді. Тұрақты ынталандыру синапстардың өсуіне және тұрақты болуына әкеледі. Бірақ егер бала аз ынталандыру алса, ми бұл байланыстардың аздығын сақтайды.

Синаптикалық кесу қашан пайда болады?

Синаптикалық кесу уақыты ми аймағына байланысты өзгереді. Кейбір синаптикалық кесу дамуда өте ерте басталады, бірақ ең жылдам кесу шамамен 2 және 16 жас аралығында болады.

Ерте эмбриональды кезең 2 жасқа дейін

Эмбриондағы мидың дамуы тұжырымдамадан кейін бірнеше аптадан кейін басталады. Жүктіліктің жетінші айында ұрық ми толқындарын шығара бастайды. Осы уақыт ішінде мида жаңа нейрондар мен синапстар өте жоғары жылдамдықпен қалыптасады.

Өмірдің бірінші жылында нәрестенің миындағы синапстардың саны он еседен астам өседі. 2 немесе 3 жаста нәрестеде бір нейронға шамамен 15 000 синапс болады.

Мидың көрнекі қыртысында (көру үшін жауапты бөлік) синапс өндірісі шамамен 8 айлық жаста ең жоғары деңгейге жетеді. Префронтальды қыртыста синапстардың шыңы өмірдің бірінші жылында болады. Мидың бұл бөлігі жоспарлау мен тұлғаны қоса алғанда, әртүрлі күрделі мінез-құлық үшін пайдаланылады.

2 жастан 10 жасқа дейін

Өмірдің екінші жылында синапстардың саны күрт төмендейді. Синаптикалық кесу 2 жастан 10 жасқа дейін өте тез жүреді. Осы уақыт ішінде қосымша синапстардың шамамен 50 пайызы жойылады. Көру қыртысында кесу шамамен 6 жасқа дейін жалғасады.

Жасөспірімдік шақ

Синаптикалық кесу жасөспірім кезінде жалғасады, бірақ бұрынғыдай тез емес. Синапстардың жалпы саны тұрақтана бастайды.

Зерттеушілер бір кездері ми тек ерте жасөспірімдік шаққа дейін синапстарды кеседі деп ойласа, соңғы жетістіктер жасөспірімдік шақта екінші кесу кезеңін тапты.

Ерте есею

Жаңа зерттеулерге сәйкес, синаптикалық кесу шын мәнінде ерте есейген кезде жалғасады және 20-шы жылдардың соңында тоқтайды.

Бір қызығы, осы уақыт ішінде кесу көбінесе мидың шешім қабылдау процестеріне, тұлғаның дамуына және сыни ойлауға белсенді қатысатын бөлігі болып табылатын мидың префонтальды қыртысында орын алады.

Синаптикалық кесу шизофренияның басталуын түсіндіре ме?

Синаптикалық кесу мен шизофрения арасындағы қарым-қатынасты қарастыратын зерттеулер әлі ерте сатысында. Теория шизофрения миы «шамадан тыс кесілген» және бұл шамадан тыс кесу синаптикалық кесу процесіне әсер ететін генетикалық мутациялардан туындаған.

Мысалы, зерттеушілер шизофрения сияқты психикалық бұзылулары бар адамдардың миының суреттерін қараған кезде, психикалық бұзылыстары жоқ адамдардың миымен салыстырғанда психикалық бұзылулары бар адамдардың префронтальды аймақта синапстары аз екенін анықтады.

Содан кейін, А үлкен зерттеу 100 000-нан астам адамның өлгеннен кейінгі ми тінін және ДНҚ-сын талдап, шизофрениямен ауыратын адамдарда синаптикалық кесу процесінің жеделдеуімен байланысты болуы мүмкін белгілі бір ген нұсқасы бар екенін анықтады.

Қалыпты емес синаптикалық кесу шизофренияға ықпал етеді деген гипотезаны растау үшін қосымша зерттеулер қажет. Бұл әлі ұзақ жол болса да, синаптикалық кесу психикалық бұзылулары бар адамдарды емдеу үшін қызықты мақсат болуы мүмкін.

Синаптикалық кесу аутизммен байланысты ма?

Ғалымдар әлі күнге дейін аутизмнің нақты себебін анықтаған жоқ. Көптеген факторлардың болуы мүмкін, бірақ жақында зерттеулер синаптикалық функцияға және аутизм спектрінің бұзылуына (ASD) байланысты кейбір гендердегі мутациялар арасындағы байланысты көрсетті.

Мидың «шамадан тыс кесілген» теориясын тудыратын шизофрения туралы зерттеулерден айырмашылығы, зерттеушілер аутизммен ауыратын адамдардың миы «шамадан тыс кесілген» болуы мүмкін деп болжайды. Теориялық тұрғыдан алғанда, бұл жеткіліксіз кесу мидың кейбір бөліктеріндегі синапстардың артық болуына әкеледі.

Бұл гипотезаны тексеру үшін, зерттеушілер 2 мен 20 жас аралығында қайтыс болған аутизммен ауыратын және онсыз 13 бала мен жасөспірімнің ми тінін зерттеді. Ғалымдар аутизммен ауыратын жасөспірімдердің миында нейротиптік жасөспірімдердің миына қарағанда синапстары әлдеқайда көп екенін анықтады. Екі топтағы кішкентай балаларда шамамен бірдей синапс саны болды. Бұл жағдайдың кесу процесінде болуы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл зерттеу тек синапстардың айырмашылығын көрсетеді, бірақ бұл айырмашылық аутизмнің себебі немесе салдары немесе жай ғана ассоциация болуы мүмкін емес.

Бұл жеткіліксіз кесу теориясы аутизмнің шуға, жарыққа және әлеуметтік тәжірибеге шамадан тыс сезімталдық, сондай-ақ эпилепсиялық ұстамалар сияқты жалпы белгілерін түсіндіруге көмектесуі мүмкін. Бір уақытта тым көп синапстар қосылса, аутизммен ауыратын адам мидың дұрыс реттелген реакциясынан гөрі шудың шамадан тыс жүктелуін сезінуі мүмкін.

Бұған қоса, өткен зерттеулер аутизмді mTOR киназа деп аталатын ақуызға әсер ететін гендердегі мутациялармен байланыстырды. Аутизммен ауыратын науқастардың миында шамадан тыс белсенді mTOR көп мөлшері табылды. mTOR жолындағы шамадан тыс белсенділік синапстардың артық өндірілуімен де байланысты екендігі көрсетілген. Бір оқу шамадан тыс белсенді mTOR бар тышқандардың синаптикалық кесуде ақаулары бар екенін және ASD тәрізді әлеуметтік мінез-құлықтарды көрсетті.

Синаптикалық кесу бойынша зерттеулер қайда бағытталады?

Синаптикалық кесу ми дамуының маңызды бөлігі болып табылады. Енді пайдаланылмайтын синапстардан құтылу арқылы ми жасы ұлғайған сайын тиімдірек болады.

Бүгінгі күні адам миының дамуы туралы көптеген идеялар мидың пластикалық идеясына негізделген. Зерттеушілер қазір дәрі-дәрмекпен немесе мақсатты терапиямен кесуді бақылаудың жолдарын қарастыруда. Олар сондай-ақ балалық шақтағы білім беруді жақсарту үшін синаптикалық кесудің жаңа түсінігін қалай пайдалану керектігін қарастыруда. Зерттеушілер сонымен қатар синапстардың пішіні ақыл-ой кемістігінде қалай рөл атқаратынын зерттеп жатыр.

Синаптикалық кесу процесі шизофрения және аутизм сияқты жағдайлары бар адамдарды емдеу үшін перспективалы мақсат болуы мүмкін. Дегенмен, зерттеу әлі бастапқы кезеңде.