Posílení neuroplasticity - strategie pro zvýšení flexibility mozku a kognitivního růstu

Tento článek se zabývá neuroplasticitou a jejím hlubokým dopadem na kognitivní růst. Tento článek nabízí praktické způsoby, jak zvýšit neuroplasticitu a adaptabilitu mozku. Prozkoumejte kognitivní cvičení, mindfulness a zapojení smyslů, které podporují flexibilitu mozku. Odhalte souvislosti mezi fyzickou aktivitou, výživou, spánkem a optimální neuroplasticitou. 

Úvod

Neuroplasticita, známá také jako plasticita mozku nebo nervová plasticita, označuje schopnost mozku reorganizovat se vytvářením nových nervových spojení a úpravou těch stávajících. Lze ji také nazvat procesem, který zahrnuje adaptivní strukturální a funkční změny mozku. Neuroplasticita změnila naše chápání mozku a poskytla vědecký základ pro pozoruhodnou odolnost a přizpůsobivost lidského mozku (1).  

Myšlenku neuroplasticity poprvé navrhl na počátku 20. století Santiago Ramon y Cajal, otec moderní neurovědy (2). Teprve ve druhé polovině 20. století se však tento koncept dočkal širokého uznání, a to díky pokroku v neurovědeckém výzkumu a zobrazovacích technologiích.

Výzkum ukázal, že mozek se neustále mění v reakci na vnitřní i vnější podněty(3). Každý zážitek, myšlenka a emoce mohou změnit strukturu a funkci našeho mozku. Například naučení se nové dovednosti, jako je hra na hudební nástroj, žonglování nebo mluvení novým jazykem, může vést ke vzniku nových spojení mezi neurony. Zároveň mohou traumatické události vést ke ztrátě spojení.

Mechanismy, které jsou základem neuroplasticity, zahrnují změny v síle a počtu spojení mezi neurony a tvorbu nových neuronů a synapsí. Na těchto změnách se podílí složitá souhra genetických, epigenetických a environmentálních faktorů, včetně cvičení, stravy, stresu a sociálních interakcí (4).

Jedním z nejzajímavějších důsledků neuroplasticity je, že ji lze využít k podpoře zotavení a rehabilitace po zranění nebo nemoci. Například u pacientů po mrtvici může intenzivní rehabilitace podpořit růst nových spojení v mozku a zlepšit motorické funkce. Podobně meditace založená na všímavosti může u jedinců s chronickou bolestí snížit objem oblastí mozku, které zpracovávají signály bolesti.

Různé typy neuroplasticity

Neuroplasticitu lze obecně rozdělit do dvou hlavních mechanismů: strukturální plasticita a funkční plasticita. Co se týče časové osy jednotlivce, neuroplasticitu lze také rozdělit do dvou fází. vývojová plasticita a plasticita dospělých. Jedná se o dva aspekty neuroplasticity, které se vyskytují v různých fázích života.

Strukturální plasticita

Strukturální plasticita označuje fyzické změny v mozku, jako je tvorba nebo zánik synapsí, růst nebo zatahování dendritických trnů a vznik nebo zánik neuronů. Předpokládá se, že tyto změny jsou základem schopnosti mozku přizpůsobovat se novým prostředím a zkušenostem a jsou důležité zejména během vývoje, kdy mozek rychle roste a mění se (5).

Funkční plasticita

Funkční plasticitase naopak týká změn funkčních vlastností nervových obvodů, jako jsou změny v síle synaptických spojení nebo změny ve vzorci aktivity v nervových sítích. Tyto změny jsou základem schopnosti mozku učit se a pamatovat si a přizpůsobovat se měnícím se kognitivním požadavkům a podmínkám prostředí(6).

Strukturální a funkční plasticita jsou často vzájemně závislé, přičemž změny v jednom mechanismu ovlivňují druhý. Strukturální i funkční plasticita jsou kritickými složkami neuroplasticity, které umožňují mozku přizpůsobovat se a měnit v reakci na zkušenosti a podněty z prostředí (7). 

Vývojová plasticita

Vývojová plasticita a plasticita dospělých jsou dva aspekty neuroplasticity, které se vyskytují v různých fázích života. Vývojová plasticita označuje proces nervové plasticity, k němuž dochází během vývoje mozku, od embryonálního vývoje až po dětství a dospívání. V tomto období je mozek velmi tvárný a reaguje na zkušenosti, přičemž se v reakci na smyslové vjemy a podněty z prostředí vytvářejí a zdokonalují nervová spojení a obvody. Vývojová plasticita hraje klíčovou roli v normálním vývoji mozku, včetně formování funkčních nervových obvodů a vytváření kritických kognitivních a behaviorálních funkcí (8).

Plasticita dospělých

Naopak, plasticita dospělých označuje schopnost mozku procházet v dospělosti plastickými změnami v reakci na zkušenosti nebo zranění. I když je míra plasticity v dospělosti obecně nižší než během vývoje, stále existuje značná schopnost nervové plasticity v dospělém mozku.

Plasticita dospělého člověka je nepřetržitý proces učení a adaptace, ke kterému dochází v průběhu celého života. Hraje klíčovou roli při udržování kognitivních a behaviorálních funkcí v měnícím se prostředí (9).

Jedním z klíčových rozdílů mezi vývojovou plasticitou a plasticitou dospělých je povaha plastických změn. Během vývoje plasticita často zahrnuje tvorbu nových synapsí, prořezávání nepoužívaných spojení a růst a reorganizaci dendritických a axonálních procesů. Naproti tomu plasticita dospělých zahrnuje posílení nebo oslabení stávajících spojení prostřednictvím změn synaptické síly a růst nových spojení tvorbou nových synapsí nebo vyrůstáním nových dendritických procesů.

Klíčové složky neuroplasticity

1. Synaptická plasticita

Synaptická plasticita označuje schopnost synapsí, spojení mezi neurony, měnit svou sílu v reakci na aktivitu. Je to základní mechanismus, který je základem učení a paměti a vytváření nových nervových spojení. Synaptická plasticita může probíhat jak v excitačních, tak v inhibičních synapsích a je řízena změnami v uvolňování neurotransmiterů a expresí receptorů na postsynaptické membráně.

Dvěma nejlépe prozkoumanými formami synaptické plasticity jsou dlouhodobá potenciace (LTP) a dlouhodobá deprese (LTD), známé také jako Hebbova plasticita (odkazující na neuropsychologa Donalda Hebba, který synaptickou plasticitu poprvé představil v roce 1949).(10)

LTP je proces, při kterém se síla synapse zvyšuje v reakci na opakovanou aktivitu. Předpokládá se, že je základem posilování nervových spojení při učení a vytváření paměti. LTD je naopak proces, při kterém se síla synapse snižuje v reakci na nízkofrekvenční nebo dlouhodobou aktivitu. Předpokládá se, že LTD hraje roli při oslabování nervových spojení během zapomínání a vymírání (11). Rvíce informací o LTP, LTD a tvorbě paměti naleznete na stránkách v kapitole Mysl v příručce Biohacker's Handbook.

Obrázek: Kooperativní vztah mezi hebbovskou a homeostatickou plasticitou.

Zdroj:: Li, J. & Park, E. & Zhong, L. & Chen, L. (2019). Homeostatická synaptická plasticita jako mechanismus metaplasticity - molekulární a buněčná perspektiva. Aktuální názory v neurobiologii 54: 44–53.

E= Synaptická excitace I = synaptická inhibice

Kromě LTP a LTD byla identifikována řada dalších forem synaptické plasticity, jako např. metaplasticita, která se týká změn prahu pro indukci LTP a LTD a homeostatickou plasticitu, která se týká schopnosti neuronů upravovat svou aktivitu v reakci na změny v aktivitě sítě (12).

Když vědci spojili tyto formy synaptické plasticity dohromady, dospěli k závěru, že hebbovská a homeostatická synaptická plasticita se sbližují ve společných buněčných procesech a že homeostatická plasticita upravuje stav synapsí tak, aby ovlivňovala hebbovskou plasticitu (viz obrázek výše).

Synaptickou plasticitu regulují různé molekulární a buněčné mechanismy, včetně aktivity proteinkináz a fosfatáz, syntézy a degradace proteinů a změn genové exprese. Tyto mechanismy jsou citlivé na různé environmentální a zkušenostní faktory, včetně smyslových vstupů, stresu a sociálních interakcí (13-15).

Neurogeneze

Neurogeneze je proces, při kterém se v mozku vytvářejí nové neurony, zejména v mozkové kůře, a to zejména v oblasti hipokampu, oblasti důležité pro učení a paměť. Jedná se o základní mechanismus, který je základem schopnosti mozku přizpůsobovat se a reagovat na faktory prostředí a zkušenosti.

Neurogeneze probíhá v subgranulární zóně dentátového gyru hipokampu, kde z nervových kmenových buněk vznikají intermediární progenitorové buňky, z nichž pak vznikají nezralé neurony. Tyto nezralé neurony pak migrují do vrstvy granulárních buněk hipokampu, kde dozrávají a integrují se do stávajících nervových obvodů. Ačkoli byly nové neurony zjištěny i v jiných oblastech, rozsah neurogeneze v těchto oblastech, jako je neokortex a hypotalamus, zůstává sporný(16). 

Regulace neurogeneze je složitý a dynamický proces ovlivňovaný různými faktory, včetně genetiky, epigenetiky a faktorů prostředí, jako je cvičení a stres. Studie například ukázaly, že cvičení (zejména aerobní cvičení) může stimulovat neurogenezi uvolňováním růstových faktorů, jako je neurotrofický faktor odvozený od mozku (BDNF) a inzulinu podobný růstový faktor-1 (IGF-1). Naopak bylo prokázáno, že stres a chronický zánět neurogenezi zhoršují prostřednictvím prozánětlivého cytokinu IL-1β (17-19).

Obrázek: Regulace neurogeneze behaviorálními faktory.

Zdroj:: Aimone, J. et al. (2014). Regulace a funkce neurogeneze dospělých: od genů ke kognici. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026.

Funkční role neurogeneze je stále předmětem aktivního výzkumu, ale předpokládá se, že hraje roli v učení, paměti, regulaci nálady a reakci na stres. Studium neurogeneze má důležité důsledky pro vývoj nových terapií a intervencí u neurologických a psychiatrických onemocnění (20-22). 

Dendritická arborizace

Dendritická arborizace (nebo dendritické rozvětvení) označuje proces, při němž se dendritů, rozvětvené struktury, které vycházejí z buněčného těla neuronu, vyvíjejí a rozvíjejí své rozvětvení. Tento proces má zásadní význam pro vytváření konektivity a funkčních vlastností neuronových obvodů v mozku.

Obrázek: Vývoj dendritického trsu a několik překrývajících se fází.

Zdroj:: Urbanska, M. & Blazejczyk, M. & Jaworski, J. (2008). Molekulární základ dendritické arborizace. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 68 (2): 264–288.

Dendritická arborizace je komplexní proces regulovaný různými faktory, včetně genetických a epigenetických faktorů a faktorů prostředí, jako jsou senzorické vstupy a nervová aktivita. Růst a větvení dendritů jsou řízeny aktivitou signálních drah, které jsou aktivovány extracelulárními signály, jako jsou růstové faktory a neurotransmitery. Tyto signály mohou ovlivňovat expresi genů, které se podílejí na růstu a větvení dendritů (23).

Regulace dendritické arborizace je důležitá pro vytvoření a udržení funkčních nervových obvodů v mozku. Dendritická arborizace je například rozhodující pro tvorbu synapsí, míst komunikace mezi neurony. Vzorce větvení dendritů mohou ovlivnit typy a počet vytvořených synapsí, což může zásadně ovlivnit funkční vlastnosti nervových obvodů(24).

Dendritická arborizace hraje roli při zpracování smyslových informací. Má také zásadní význam pro kognitivní funkce a tvorbu paměti. Konkrétně vzory větvení dendritů mohou ovlivnit typy a počet vytvořených synapsí, což může zásadně ovlivnit funkční vlastnosti nervových obvodů zapojených do učení a paměti (25).

Studie ukázaly, že ke změnám v dendritické arborizaci může docházet v reakci na zkušenosti s učením, a předpokládá se, že tyto změny přispívají k tvorbě a udržování nových vzpomínek. Například trénink v úkolu prostorové paměti u hlodavců zvýšil dendritické větvení v hipokampu, mozkové oblasti kritické pro prostorové učení a paměť(26).

Studie navíc ukázaly, že změny v dendritické arborizaci jsou spojeny s kognitivními deficity u neurodegenerativních onemocnění. U Alzheimerovy choroby dochází v postižených oblastech mozku ke ztrátě dendritických trnů, struktur na dendritech, které vytvářejí synapse s jinými neurony, což vede k poruše synaptické plasticity a kognitivnímu deficitu (30). 

Myelinizace

Myelinizace je biologický proces, při němž axony, podlouhlé a štíhlé buněčné útvary neuronů, které šíří elektrické impulzy k dalším neuronům, procházejí obalením látkou bohatou na lipidy, označovanou jako myelin. Myelinová pochva je vytvářena oligodendrocyty v centrálním nervovém systému (CNS) a Schwannovými buňkami v periferním nervovém systému (PNS). Myelin působí jako izolátor, který umožňuje rychlejší a účinnější šíření elektrických signálů podél axonů (27).

Proces myelinizace začíná během embryonálního vývoje a pokračuje až do rané dospělosti, přičemž v různých oblastech mozku a nervového systému dochází k myelinizaci v různém čase. Obecně myelinizace začíná v mozkovém kmeni a míše a postupuje do mozkové kůry a dalších vyšších oblastí mozku (28). Myelinové pochvy obvykle zůstávají po dlouhou dobu stejně dlouhé, což naznačuje, že se struktura stávajícího myelinu příliš nemění (viz obrázek níže)(29).

Obrázek: Dynamika oligodendrocytů a myelinu v somatosenzorické kůře savců v průběhu života.

Zdroj:: Williamson, J. & Lyons, D. (2018). Dynamika myelinu v průběhu života: neustále se měnící krajina? Frontiers in Cellular Neuroscience 12: 424.

OPC = oligodendrocytární prekurzorové buňky OL = oligodendrocyty

Regulace myelinizace je složitý proces, který ovlivňují různé faktory, včetně genetiky, epigenetiky a faktorů prostředí, jako jsou zkušenosti a nervová aktivita. Studie například ukázaly, že smyslové zkušenosti mohou ovlivnit načasování a rozsah myelinizace mozku. Podobně může nervová činnost podporovat myelinizaci uvolňováním signálních molekul, jako je BDNF.

V centrálním nervovém systému je proces myelinizace aktivován axonální aktivitou a astrocyty, zatímco za odstraňování myelinu jsou zodpovědné mikroglie/makrofágy. Jakmile jsou axony myelinizovány, jejich další zdraví a funkčnost závisí na poskytování nezbytných metabolitů a neurotrofických faktorů gliovými buňkami (31). 

Funkční úloha myelinizace je rozhodující pro účinný a efektivní přenos nervových signálů v mozku a nervovém systému. Myelinizace je klíčová pro kognitivní a motorické funkce, včetně pozornosti, učení a koordinace. Kromě toho je myelinizace nezbytná také pro rozvoj bílé hmoty, mozkové sítě axonálních spojení, která umožňuje různým oblastem mozku komunikovat a koordinovat své činnosti (32).

Reorganizace kůry

Kortikální reorganizace, známá také jako kortikální plasticita, označuje schopnost mozku reorganizovat své neuronové sítě v reakci na změny smyslových vstupů nebo jiné formy zkušeností. Tento proces je rozhodující pro vývoj funkčních nervových obvodů a pro schopnost mozku přizpůsobit se změnám v prostředí. Ke kortikální reorganizaci dochází na více úrovních mozku, od primárních senzorických oblastí až po asociační oblasti vyšší úrovně (33). 

Mechanismy, které jsou základem kortikální reorganizace, zahrnují změny synaptické síly a neuronální konektivity. Studie například ukázaly, že změny senzorických vstupů mohou vést ke změnám v síle a počtu synapsí v postižených korových oblastech. Podobně mohou změny zkušeností nebo chování vést ke změnám ve vzorci nervové aktivity a síle a specifičnosti synaptických spojení (34).

Funkční důsledky kortikální reorganizace mohou být prospěšné nebo škodlivé. Na jedné straně může kortikální reorganizace umožnit mozku přizpůsobit se změnám prostředí a zotavit se ze zranění nebo nemoci. Na druhé straně může kortikální reorganizace také přispívat k rozvoji maladaptivních nervových okruhů a syndromů chronické bolesti.

Dalším příkladem je tinnitus, kdy jedinci vnímají zvonění nebo jiný zvuk bez vnějšího podnětu. Studie ukázaly, že při vzniku a udržování tinitu může hrát roli kortikální reorganizace ve sluchové kůře. Konkrétně může dojít k reorganizaci mozku v reakci na poškození sluchového systému, což vede k vnímání fantomových zvuků(35).

Zásahy, které podporují reorganizaci mozkové kůry (např. terapie založené na plasticitě mozku), mohou být užitečné při léčbě syndromů chronické bolesti, mrtvice a dalších forem neurologického poškození (36). 

 

Přírodní faktory, které zvyšují neuroplasticitu

Bylo prokázáno několik přírodních a technologických metod, které podporují neuroplasticitu a zlepšují funkci mozku.

Níže jsou uvedeny nejlepší obecné faktory životního stylu, které zlepšují neuroplasticitu:

1. Spánek: Dostatečný spánek (a hluboký spánek) je nezbytný pro fungování mozku a bylo prokázáno, že podporuje neuroplasticitu tím, že zvyšuje synaptickou plasticitu a usnadňuje konsolidaci vzpomínek a zvyšuje schopnost učení (37-38).
2. Cvičení: Bylo prokázáno, že fyzické cvičení zvyšuje neuroplasticitu tím, že podporuje tvorbu nových neuronů, zvyšuje růst dendritických trnů a zlepšuje funkci stávajících neuronových sítí. Bylo prokázáno, že zejména aerobní cvičení zvyšuje neurotrofické faktory (BDNF, NGF a GDNF ), což jsou proteiny, které podporují růst a přežívání neuronů a gliových buněk (39-41).
3. Meditace: Bylo prokázáno, že meditace všímavosti podporuje neuroplasticitu tím, že zvyšuje hustotu šedé hmoty v oblastech mozku spojených s pozorností, regulací emocí a sebeuvědomováním. Může také zlepšovat celistvost bílé hmoty, která je důležitá pro komunikaci mezi různými oblastmi mozku (42-44).
4. Přerušovaný půst: Přerušovaný půst, který spočívá v omezení denního příjmu potravy na určité hodiny, zvyšuje neuroplasticitu tím, že podporuje růst nových neuronů a synaptickou plasticitu. Může také zlepšit kognitivní funkce a snížit riziko neurodegenerativních onemocnění (45).
5. Přerušovaná metabolická změna (IMS): Bylo navrženo, že životní styl, který zahrnuje střídání období metabolického stresu a zotavení, jako je půst a cvičení, po nichž následuje jídlo, odpočinek a spánek, zlepšuje mozkové funkce a odolnost. IMS může podporovat zdraví a funkci neuronálních obvodů, které podporují kognitivní schopnosti a emoční pohodu po celý život. Široce ovlivňuje více signálních drah, které podporují neuroplasticitu a zvyšují odolnost mozku vůči zraněním a nemocem (46). 
6. Sociální angažovanost: Bylo prokázáno, že sociální interakce a zapojení podporují neuroplasticitu tím, že podporují růst nových neuronů a zlepšují funkci stávajících neuronových sítí. Některé studie naznačují, že sociální angažovanost může dokonce chránit před poklesem kognitivních schopností a nástupem neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Udržování silné sociální sítě a pravidelné zapojení do společenských aktivit proto může být účinným způsobem, jak podpořit a posílit neuroplasticitu v průběhu celého života (47-48).
7. Obohacení prostředí: Přístup, při kterém jsou životní podmínky organismu optimalizovány tak, aby poskytovaly různorodou smyslovou, kognitivní a motorickou stimulaci. Bylo zjištěno, že tato strategie podporuje neuroplasticitu tím, že vyvolává změny v nervové aktivitě a morfologii. Konkrétně bylo prokázáno, že obohacení prostředí zvyšuje růst nových neuronů, podporuje synaptickou plasticitu a zlepšuje funkci stávajících neuronových sítí, což vede ke zlepšení kognitivních, behaviorálních a emocionálních výsledků (49-50).
8. Kognitivní trénink: Činnosti, které představují výzvu pro mozek a zlepšují jeho neuroplasticitu. Patří mezi ně učení se novému jazyku, hra na hudební nástroj nebo řešení hádanek - mohou zvýšit neuroplasticitu tím, že podporují růst nových neuronů a synaptickou plasticitu (51-52).

 

Obrázek: Schematický model toho, jak může přerušované přepínání metabolismu optimalizovat výkonnost mozku a zvyšovat odolnost vůči zraněním a nemocem.

Zdroj:: Mattson, M. & Moehl, K. & Ghena, N. & Schmaedick, M. & Cheng, A. (2018). Přerušované metabolické přepínání, neuroplasticita a zdraví mozku. Nature Reviews Neuroscience 19 (2): 81–94.

 

Výživové faktory podporující neuroplasticitu 

1. Omega-3 mastné kyseliny: Bylo prokázáno, že omega-3 mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, zejména kyselina dokosahexaenová (DHA), podporují neuroplasticitu tím, že zvyšují synaptickou plasticitu a zvyšují růst dendritických trnů. Mohou také snižovat zánět v mozku, který může neuroplasticitu narušovat. Zdrojem omega-3 jsou tučné ryby jako losos a sardinky a doplňky stravy (53-55).
2. Kurkumin: Bylo prokázáno, že kurkumin, sloučenina obsažená v kurkumě, zvyšuje neuroplasticitu tím, že podporuje růst nových neuronů a posiluje synaptickou plasticitu. Může mít také protizánětlivé účinky, které mohou zlepšit funkci mozku. Zajímavé je, že kurkumin může také zvrátit poruchy poznávání a neuronální plasticity vyvolané chronickým stresem (56-57) -. Vyzkoušejte doplněk stravy AGEless Defense, který obsahuje vitaminy skupiny B, polyfenoly, aminokyseliny a kurkumin.
3. Vitamíny skupiny B: Bylo prokázáno, že vitamíny B-komplexu a cholin zlepšují neuroplasticitu mozku. Hrají klíčovou roli v různých metabolických drahách, které podporují funkci mozku, včetně syntézy neurotransmiterů a myelinu. Vitaminy skupiny B, zejména vitamin B12 a folát, se také podílejí na metylaci DNA, která může ovlivňovat expresi genů v neuroplasticitě (58-62).
4. Vitamin D: Některé důkazy naznačují, že vitamin D může hrát roli při podpoře neuroplasticity. Receptory vitaminu D byly nalezeny v různých oblastech mozku, včetně hipokampu, který se podílí na učení a paměti. Studie na zvířatech a lidech naznačují, že nedostatek vitaminu D může zhoršovat kognitivní funkce a snižovat produkci specifických neurotrofických faktorů nezbytných pro podporu neuroplasticity (63-64). Získejte Ecosh Vitamin K2+D3, abyste maximalizovali neuroplasticitu.
5. Polyfenoly: Bylo prokázáno, že polyfenoly zlepšují neuroplasticitu mozku. Jedním z mechanismů je jejich schopnost modulovat signální dráhy zapojené do synaptické plasticity a neurogeneze. Mohou také působit protizánětlivě a chránit před oxidačním stresem, zlepšovat funkci neuronů a podporovat neuroplasticitu. Obecně mohou polyfenoly zabránit progresi neurodegenerativních patologií (65-66) - Vyzkoušejte jeden z nejlepších polyfenolů: Vyzkoušejte liposomální kvercetin Purovitalis.

Technologické metody podporující neuroplasticitu 

1. Transkraniální magnetická stimulace (TMS): TMS je neinvazivní technika, která využívá magnetické pole ke stimulaci nervové aktivity ve specifických oblastech mozku. Bylo prokázáno, že zvyšuje neuroplasticitu a zlepšuje kognitivní funkce v různých souvislostech, včetně jedinců s depresí, úzkostí a mrtvicí (67-69) -. Neurostimulační zařízení NeoRhythm OmniPEMF si můžete pořídit zde. [viz obrázek níže]
2. Stimulace mozku: Kromě TMS se ukázalo, že další formy stimulace mozku, jako je transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) a transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS), zvyšují neuroplasticitu a zlepšují kognitivní funkce (70-71). Více informací o tDCS naleznete na stránkách Příručky biohackera.
3. Neurofeedback: Neurofeedback je technika, která zahrnuje sledování elektrické aktivity mozku a poskytování zpětné vazby jednotlivci v reálném čase. Bylo prokázáno, že zvyšuje neuroplasticitu tím, že podporuje růst nových neuronů a synaptickou plasticitu. Neurofeedback se používá k léčbě poruchy pozornosti s hyperaktivitou (ADHD), úzkosti a dalších neurologických onemocnění (72-74). Více informací o neurofeedbacku naleznete na stránkách Příručky biohackera.
4. Virtuální realita (VR): Virtuální realita je pohlcující technologie pro tréninkové, rehabilitační a terapeutické účely. V posledních letech roste zájem o využití VR ke zvýšení neuroplasticity mozku. VR může zlepšit neuroplasticitu tím, že poskytuje stimulující a poutavé prostředí, které je pro mozek výzvou k adaptaci a učení. VR může například simulovat scénáře z reálného života a poskytovat příležitosti k učení a procvičování v bezpečném a kontrolovaném prostředí. To může pomoci podpořit růst nových neuronů a zvýšit synaptickou plasticitu (75-76).
5. Software pro kognitivní trénink: Software pro kognitivní trénink využívá počítačové programy ke zlepšení kognitivních funkcí tím, že mozku zadává úkoly na procvičení paměti, řešení problémů a pozornost. Kromě toho může mentální trénink stimulovat uvolňování určitých neurotransmiterů, jako je dopamin a acetylcholin, což může zlepšit synaptickou plasticitu a kognitivní funkce a zvýšit BDNF v mozku (77-79).

Závěr

Závěrem lze říci, že pozoruhodná schopnost mozku přetvářet se prostřednictvím různých forem neuroplasticity - vývojové, dospělé, strukturální a funkční - otevírá svět možností osobního růstu a kognitivního vylepšení. Osvojení si strategií uvedených v tomto článku vám poskytne nástroje, díky nimž se můžete vydat na cestu transformace. Aktivně utváříte budoucnost svého mozku tím, že se věnujete mentálním cvičením, pěstujete všímavost a upřednostňujete zdravé návyky. Nezapomeňte, že klíč spočívá v důslednosti a odhodlání. Vydejte se tedy vstříc tomuto vzrušujícímu dobrodružství a otevřete se potenciálu svého mozku. 

Pokud chcete svou hru posunout o oktávu výš, předobjednejte si naše rozsáhlé pokračování Příručky biohackera, tzv. Resilient Being Book.

P.S. Tento článek je založen na textu z části Mentální odolnost knihy Resilient Being Book.

Odkazy:

1. Puderbaugh, M. & Emmady, P. (2022). Neuroplasticita. In StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
2. Venkataramani, P. (2010). Santiago Ramón y Cajal: otec neurověd. Resonance 15 (11): 968–976.
3. Draganski, B. & Gaser, C. & Busch, V. & Schuierer, G. & Bogdahn, U. & May, A. (2004). Změny v šedé hmotě vyvolané tréninkem. Nature 427 (6972): 311–312.
4. Kleim, J. & Jones, T. (2008). Principy nervové plasticity závislé na zkušenosti: důsledky pro rehabilitaci po poškození mozku. Journal of Speech Language and Hearing Research (Časopis pro výzkum řeči a sluchu). 51: S225-S239.
5. Bozelos, P. & Poirazi, P. (2017). Impact of Structural Plasticity on Memory Capacity [Vliv strukturální plasticity na paměťovou kapacitu]. In The Rewiring Brain (str. 319-341). Cambridge (USA): Academic Press.
6. Grafman, J. (2000). Konceptualizace funkční neuroplasticity. Journal of Communication Disorders 33 (4): 345–356.
7. Taubert, M. et al. (2010). Dynamické vlastnosti struktury lidského mozku: změny související s učením v korových oblastech a souvisejících vláknových spojeních. Journal of Neuroscience 30 (35): 11670–11677.
8. Kolb, B. & Gibb, R. (2011). Mozková plasticita a chování ve vyvíjejícím se mozku. Journal of the Canadian Academy of Child and Adolescent Psychiatry. 20 (4): 265–276.
9. Fuchs, E. & Flügge, G. (2014). Neuroplasticita dospělých: více než 40 let výzkumu. Neural Plasticity 2014: 541870
10. Hebb, D. (1949). Organizace chování: D.: A neuropsychological theory (Neuropsychologická teorie). New York: John Wiley and Sons.
11. Bliss, T. & Collingridge, G. (1993). Synaptický model paměti: dlouhodobá potenciace v hipokampu. Nature . 361 (6407): 31–39.
12. Li, J. & Park, E. & Zhong, L. & Chen, L. (2019). Homeostatická synaptická plasticita jako mechanismus metaplasticity - molekulární a buněčná perspektiva. Current Opinion in Neurobiology (Aktuální názory v neurobiologii). 54: 44–53.
13. Magee, J. & Grienberger, C. (2020). Formy a funkce synaptické plasticity. Annual Review of Neuroscience 43: 95–117.
14. Vitureira, N. & De Pasquale, R. & Leão, R. & Rossi, F. (2022). Buněčné a molekulární mechanismy synaptické plasticity na hipokampálních a kortikálních synapsích. Frontiers in Cellular Neuroscience. 16: 980623.
15. Fox, K. & Stryker, M. (2017). Integrace hebbovské a homeostatické plasticity: úvod. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 372 (1715): 20160413.
16. Aimone, J. et al. (2014). Regulace a funkce neurogeneze dospělých: od genů ke kognici. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026
17. Cotman, C. & Berchtold, N. (2002). Cvičení: behaviorální intervence ke zlepšení zdraví a plasticity mozku. Trendy v neurovědách 25 (6): 295–301.
18. Vecchio, L. et al. (2018). Neuroprotektivní účinky cvičení: udržení zdravého mozku v průběhu stárnutí. Brain Plasticity 4 (1): 17–52.

19. Koo, J. & Duman, R. (2008): Jaké jsou výsledky cvičení v oblasti mozku? IL-1β je zásadním mediátorem antineurogenních a anhedonických účinků stresu. Sborník Národní akademie věd 105 (2): 751–756.

20. Saxe, M. et al. (2006). Ablace hipokampální neurogeneze narušuje kontextové podmiňování strachu a synaptickou plasticitu v dentátovém gyru. Sborník Národní akademie věd 103 (46): 17501–17506.

21. Aimone, J. et al. (2014). Regulace a funkce neurogeneze dospělých: od genů ke kognici. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026.
22. Ming, G. & Song, H. (2011). Dospělá neurogeneze v mozku savců: významné odpovědi a významné otázky. Neuron 70 (4): 687–702.
23. Urbanska, M. & Blazejczyk, M. & Jaworski, J. (2008). Molekulární základ dendritické arborizace. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 68 (2): 264–288.
24. Cline, H. (2001). Vývoj dendritického trsu a synaptogeneze. Current Opinion In Neurobiology (Současné názory v neurobiologii). 11 (1): 118–126.
25. Kasai, H. & Fukuda, M. & Watanabe, S. & Hayashi-Takagi, A. & Noguchi, J. (2010). Strukturální dynamika dendritických trnů v paměti a poznávání. Trendy v neurovědách 33 (3): 121–129.
26. Holtmaat, A. & Svoboda, K. (2009). Strukturální synaptická plasticita závislá na zkušenosti v mozku savců. Nature Reviews Neuroscience 10 (9): 647–658.
27. Demerens, C. et al. (1996). Indukce myelinizace v centrálním nervovém systému elektrickou aktivitou. Sborník Národní akademie věd 93 (18): 9887–9892.
28. Harry, G. & Toews, A. (1998). Myelinizace, dysmyelinizace a demyelinizace. Handbook of Developmental Neurotoxicology. 87–115.
29. Williamson, J. & Lyons, D. (2018). Myelinová dynamika v průběhu života: neustále se měnící krajina? Frontiers in Cellular Neuroscience 12: 424.
30. Scheff, S. & Price, D. & Schmitt, F. & Mufson, E. (2006). Hipokampální synaptická ztráta u časné Alzheimerovy choroby a mírné kognitivní poruchy. Neurobiology of Aging 27 (10): 1372–1384.
31. Nave, K. & Werner, H. (2014). Myelinizace nervového systému: mechanismy a funkce. Annual Review of Cell and Developmental Biology 30: 503–533
32. Fields, R. (2015). Nový mechanismus plasticity nervového systému: myelinizace závislá na aktivitě. Nature Reviews Neuroscience 16 (12): 756–767.
33. Pascual-Leone, A. & Amedi, A. & Fregni, F. & Merabet, L. (2005). The plastic human brain cortex (Plastická kůra lidského mozku). Annual Reviews Neuroscience. 28: 377–401.
34. Schoups, A. & Vogels, R. & Qian, N. & Orban, G. (2001). Procvičování identifikace orientace zlepšuje kódování orientace v neuronech V1. Nature 412 (6846): 549–553.
35. Mühlnickel, W. & Elbert, T. & Taub, E. & Flor, H. (1998). Reorganizace sluchové kůry u tinnitu. Sborník Národní akademie věd 95 (17): 10340–10343.
36. Merzenich, M. & Van Vleet, T. & Nahum, M. (2014). Terapie založená na plasticitě mozku. Frontiers in Human Neuroscience. 8: 385.
37. Fattinger, S. et al. (2017). Hluboký spánek udržuje efektivitu učení lidského mozku. Nature Communications 8 (1): 15405.

38. Abel, T. & Havekes, R. & Saletin, J. & Walker, M. (2013). Spánek, plasticita a paměť od molekul k celým mozkovým sítím. Current Biology 23 (17): R774-R788.

39.  Adlard, P. & Perreau, V. & Cotman, C. (2005). Exprese BDNF vyvolaná cvičením v hipokampu se liší v průběhu života. Neurobiologie stárnutí 26 (4): 511–520.

40. Voss, M. et al. (2010). Plasticita mozkových sítí v randomizované intervenční studii cvičebního tréninku u starších dospělých. Frontiers in Aging Neuroscience 2: 32.
41. e Sousa Fernandes, M. et al. (2020). Effects of physical exercise on neuroplasticity and brain function: a systematic review in human and animal studies [Účinky fyzického cvičení na neuroplasticitu a funkci mozku: systematický přehled studií na lidech a zvířatech]. Neural Plasticity 2020: 8856621
42. Hölzel, B. et al. (2011). Mindfulness cvičení vede ke zvýšení regionální hustoty šedé hmoty mozkové. Psychiatry Research: Neuroimaging 191 (1): 36–43.
43. Tang, Y. & Hölzel, B. K. & Posner, M. (2015). The neuroscience of mindfulness meditation (Neurověda meditace všímavosti). Nature Reviews Neuroscience 16 (4): 213–225.
44. Lardone, A. et al. (2018). Mindfulness meditace souvisí s dlouhodobými změnami funkční topologie hipokampu v klidovém stavu: magnetoencefalografická studie. Neural Plasticity 2018: 5340717.
45. Brocchi, A. & Rebelos, E. & Dardano, A. & Mantuano, M. & Daniele, G. (2022). Účinky přerušovaného hladovění na metabolismus mozku. Nutrients 14 (6): 1275.
46. Mattson, M. & Moehl, K. & Ghena, N. & Schmaedick, M. & Cheng, A. (2018). Intermitentní metabolické přepínání, neuroplasticita a zdraví mozku. Nature Reviews Neuroscience 19 (2): 81–94.
47. Kramer, A. & Bherer, L. & Colcombe, S. & Dong, W. & Greenough, W. (2004). Environmentální vlivy na kognitivní a mozkovou plasticitu během stárnutí. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 59 (9): M940-M957.
48. Fratiglioni, L. & Paillard-Borg, S. & Winblad, B. (2004). Aktivní a sociálně integrovaný životní styl v pozdním věku může chránit před demencí. The Lancet Neurology 3 (6): 343–353.
49. Kempermann, G. (2015). Závislost na aktivitě a stárnutí v regulaci neurogeneze dospělých. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology (Perspektivy biologie v Cold Spring Harbor). 7 (11): a018929.
50. Van Praag, H. & Kempermann, G. & Gage, F. (2000). Neurální důsledky enviromentálního obohacení. Nature Reviews Neuroscience. 1 (3): 191–198
51. Lövdén, M. & Bäckman, L. & Lindenberger, U. & Schaefer, S. & Schmiedek, F. (2010). Teoretický rámec pro studium kognitivní plasticity dospělých. Psychological Bulletin 136 (4): 659–676
52. Park, D. & Bischof, G. (2013). The aging mind: neuroplasticity in response to cognitive training (Stárnoucí mysl: neuroplasticita v reakci na kognitivní trénink). Dialogy v klinické neurovědě 15 (1): 109–119.
53. Crupi, R. & Marino, A. & Cuzzocrea, S. (2013). n-3 mastné kyseliny: role v neurogenezi a neuroplasticitě. Current Medicinal Chemistry 20 (24): 2953–2963.
54. Swanson, D. & Block, R. & Mousa, S. A. (2012). Omega-3 mastné kyseliny EPA a DHA: přínosy pro zdraví po celý život. Pokroky ve výživě 3 (1): 1–7.
55. Dyall, S. (2015). Omega-3 mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a mozek: přehled nezávislých a společných účinků EPA, DPA a DHA. Frontiers in Aging Neuroscience (Hranice stárnutí v neurovědách). 7: 52.
56. Maharjan, R. et al. (2020). Role životního stylu v neuroplasticitě a neurogenezi ve stárnoucím mozku. Cureus 12 (9): e10639.
57. Xu, Y. et al. (2009). Kurkumin zvrátí poruchy poznávání a neuronální plasticity vyvolané chronickým stresem. Neuropharmacology 57 (4): 463–471.
58. Echeverry, M. et al. (2021). Vitamíny D a B 12, změněná synaptická plasticita a extracelulární matrix. In Vitamíny komplexu B - zdroje, příjem a nové aplikace.. IntechOpen.
59. Downey, L. et al. (2019). Zvýšená funkční konektivita zadního cingulátu po šestiměsíční suplementaci vysokými dávkami multivitamínů skupiny B: randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie. Frontiers in Nutrition 6: 156.
60. Mattson, M. & Shea, T. (2003): Vědecké poznatky z oblasti vitamínů C a B. Folát a metabolismus homocysteinu v nervové plasticitě a neurodegenerativních poruchách. Trendy v neurovědách 26 (3): 137–146.
61. Chin, E. & Goh, E. (2019). Modulace neuronální plasticity pomocí cholinu. Neural Regeneration Research 14 (10): 1697.
62. Jadavji, N. & Emmerson, J. & MacFarlane, A. & Willmore, W. & Smith, P. (2017). Suplementace vitaminy skupiny B a cholinem zvyšuje neuroplasticitu a zotavení po cévní mozkové příhodě. Neurobiology of Disease 103: 89–100.
63. Mayne, P. & Burne, T. (2019). Vitamin D v synaptické plasticitě, kognitivních funkcích a neuropsychiatrických onemocněních. Trendy v neurovědách 42 (4): 293–306.
64. Echeverry, M. et al. (2021). Vitaminy D a B 12, změněná synaptická plasticita a extracelulární matrix. In Vitamíny komplexu B - zdroje, příjem a nové aplikace.. IntechOpen.
65. Vauzour, D. (2012). Dietní polyfenoly jako modulátory mozkových funkcí: biologické působení a molekulární mechanismy, které jsou základem jejich příznivých účinků. Oxidativní medicína a buněčná dlouhověkost. 2012: 914273.
66. Figueira, I. & Menezes, R. & Macedo, D. & Costa, I. & Nunes dos Santos, C. (2017). Polyfenoly za hranicemi bariér: pohled do mozku. Current Neuropharmacology 15 (4): 562–594.
67. Hallett, M. (2007). Transkraniální magnetická stimulace: základní informace. Neuron 55 (2): 187–199.
68. Jannati, A. & Oberman, L. & Rotenberg, A. & Pascual-Leone, A. (2023). Hodnocení mechanismů plasticity mozku pomocí transkraniální magnetické stimulace. Neuropsychofarmakologie . 48 (1): 191–208.
69. Auriat, A. & Neva, J. & Peters, S. & Ferris, J. & Boyd, L. (2015). Přehled transkraniální magnetické stimulace a multimodálního neurozobrazování k charakterizaci neuroplasticity po cévní mozkové příhodě. Frontiers in Neurology 6: 226.
70. Kricheldorff, J. et al. (2022). Evidence neuroplastických změn po transkraniální magnetické, elektrické a hluboké mozkové stimulaci. Brain Sciences 12 (7): 929.
71. Brunoni, A. et al. (2012). Klinický výzkum s transkraniální stimulací stejnosměrným proudem (tDCS): výzvy a budoucí směry. Brain Stimulation 5 (3): 175–195.
72. Gruzelier, J. (2014). EEG-neurofeedback pro optimalizaci výkonu. III: přehled metodologických a teoretických úvah. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 44: 159–182.
73. Trambaiolli, L. & Cassani, R. & Mehler, D. & Falk, T. (2021). Neurofeedback and the aging brain: a systematic review of training protocols for dementia and mild cognitive impairment (Neurofeedback a stárnoucí mozek: systematický přehled tréninkových protokolů pro demenci a mírnou kognitivní poruchu). Frontiers in Aging Neuroscience (Hranice stárnutí v neurovědách). 13: 682683.
74. Sitaram, R. et al. (2017). Uzavřená smyčka tréninku mozku: věda o neurofeedbacku. Nature Reviews Neuroscience 18 (2): 86–100.
75. Laver, K. & George, S. & Thomas, S. & Deutsch, J. & Crotty, M. (2015). Virtual reality for stroke rehabilitation: an abridged version of a Cochrane review [Virtuální realita pro rehabilitaci po cévní mozkové příhodě: zkrácená verze Cochrane review]. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 51 (4): 497–506.
76. Huang, C. et al. (2022). Effects of virtual reality-based motor control training on inflammation, oxidative stress, neuroplasticity and upper limb motor function in patients with chronic stroke: a randomized controlled trial (Účinky tréninku motorické kontroly založeného na virtuální realitě na zánět, oxidační stres, neuroplasticitu a motorické funkce horních končetin u pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou: randomizovaná kontrolovaná studie). BMC Neurology 22 (1): 21.
77. Anguera, J. et al. (2013). Videoherní trénink zlepšuje kognitivní kontrolu u starších dospělých. Nature 501 (7465): 97–101.
78. Lampit, A. et al. (2014). Časový průběh globálního kognitivního zisku z počítačem asistovaného kognitivního tréninku pod dohledem: randomizovaná, aktivně kontrolovaná studie u starších osob s více rizikovými faktory demence. The Journal of Prevention of Alzheimers Disease. 1 (1): 33–39.
79. D'Antonio, J. et al. (2019). Kognitivní trénink a neuroplasticita u mírné kognitivní poruchy (COG-IT): protokol zaslepené, randomizované, kontrolované studie léčby na dvou místech. BMJ Open 9 (8): e028536.