CogniFit — Нейронная пластичность и когнитивность
«Под пластичностью мозга подразумевается способность нервной системы изменять свою структуру и функции на протяжении всей жизни в ответ на многообразие окружающей среды. Этому термину не так просто дать определение даже несмотря на то, что в настоящее время он широко применяется в психологии и нейронауке. Он используется для обозначения изменений, происходящих на различных уровнях нервной системы: в молекулярных структурах, изменения экспрессии генов и поведения».
Нейропластичность позволяет нейронам восстанавливаться как анатомически, так и функционально, а также создавать новые синаптические связи. Нейронная пластичность — это способность мозга к восстановлению и реструктуризации. Этот адаптивный потенциал нервной системы позволяет мозгу восстановиться после травм и нарушений, а также может уменьшить последствия структурных изменений, вызванных такими патологиями, как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона, когнитивное расстройство, болезнь Альцгеймера, дислексия, СДВГ, бессонница у взрослых, бессонница у детей и т.
Нейронные сети до тренировокНейронные сети после 2-х недель когнитивной стимуляцииНейронные сети после 2-х месяцев когнитивной стимуляции
Синаптическая пластичность
Когда мы учимся или получаем новый опыт, мозг устанавливает серию нейронных связей. Эти нейронные сети представляют собой пути, по которым нейроны обмениваются между собой информацией. Эти пути формируются в мозге при обучении и практике, как, например, в горах образуется тропа, если по ней ежедневно ходит пастух со своим стадом. Нейроны взаимодействуют между собой посредством соединений, называемых синапсом, и эти коммуникационные пути могут восстанавливаться в течение всей жизни. Каждый раз, когда мы приобретаем новые знания (путем постоянной практики), коммуникация или синаптическая трансмиссия между участвующими в процессе нейронами усиливается. Улучшение коммуникации между нейронами означает, что электрические сигналы более эффективно передаются на протяжении всего нового пути.
Например, когда вы пытаетесь распознать что за птица поёт, между некоторыми нейронами образуются новые связи. Так, нейроны зрительной коры определяют цвет птицы, слуховой коры — её пение, а другие нейроны — название птицы. Таким образом, чтобы идентифицировать птицу, нужно многократно сопоставить её цвет, голос, название. С каждой новой попыткой, при возвращении к нейронной цепи и восстановлении нейронной передачи между вовлечёнными в процесс нейронами, эффективность синаптической трансмиссии повышается. Таким образом, коммуникация между соответствующими нейронами улучшается, и процесс познания с каждым разом происходит быстрее. Синаптическая пластичность является основой пластичности человеческого мозга.
С учётом того, что синаптическая пластичность достигается путём улучшения коммуникаций в синапсе между существующими нейронами, под нейрогенезом подразумевается рождение и размножение новых нейронов в мозге. В течение длительного времени идея о регенерации нейронов в мозге взрослого человека считалась чуть ли не ересью.
Учёные верили, что нервные клетки умирают и не восстанавливаются. После 1944 г., и особенно в последние годы, научным путём было доказано существование нейрогенеза, и сегодня мы знаем, что происходит, когда стволовые клетки (особый вид клеток, расположенных в зубчатой извилине, гиппокампе и, возможно, в префронтальной коре) делятся на две клетки: стволовую и клетку, которая превратится в полноценный нейрон, с аксонами и дендритами. После этого новые нейроны мигрируют в различные области (включая удалённые друг от друга) мозга, туда, где они нужны, поддерживая тем самым нейронную дееспособность мозга. Известно, что как у животных, так и у людей внезапная гибель нейронов (например, после кровоизлияния) является мощным стимулом для запуска процесса нейрогенеза.
Функциональная компенсационная пластичность
В научной литературе по нейробиологии широко раскрыта тема снижения когнитивных способностей при старении и объяснено, почему пожилые люди демонстрируют более низкую когнитивную производительность, чем молодёжь.
Удивительно, однако далеко не все пожилые люди показывают низкую производительность: у некоторых результаты ничуть не хуже, чем у молодых. Эти неожиданно разные результаты у подгруппы людей одного и того же возраста были исследованы научным путём, в результате чего было обнаружено, что при обработке новой информации пожилые люди с большей когнитивной производительностью используют те же самые области мозга, что и молодёжь, а также другие области мозга, которые не используются ни молодыми, ни другими пожилыми участниками эксперимента. Этот феномен сверхиспользования мозга пожилыми людьми был исследован учёными, которые пришли к выводу о том, что использование новых когнитивных ресурсов происходит в рамках компенсационной стратегии. В результате старения и снижения синаптической пластичности мозг, демонстрируя свою пластичность, начинает реструктурировать свои нейрокогнитивные сети. Исследования показали, что мозг приходит к этому функциональному решению путём активации других нервных путей, чаще задействуя области в обоих полушариях (что обычно характерно только для более молодых людей).
Функционирование и поведение: обучение, опыт и окружение
Мы рассмотрели, что пластичность — это способность мозга изменять свои биологические, химические и физические характеристики. Однако меняется не только мозг — также меняется поведение и функционирование всего организма. За последние годы мы узнали о том, что генетические или синаптические нарушения мозга происходят в результате как старения, так и воздействия огромного количества факторов окружающей среды. Особенно важны открытия о пластичности мозга, а также о его уязвимости в результате различных расстройств. Мозг учится на протяжении всей нашей жизни — в любой момент и по разным причинам мы получаем новые знания. Например, дети приобретают новые знания в огромных количествах, что провоцирует значительные изменения в мозговых структурах в моменты интенсивного обучения. Новые знания можно получить и в результате пережитой неврологической травмы, например, в результате повреждения или кровоизлияния, когда функции повреждённой части мозга нарушаются, и нужно учиться заново.
Есть также люди с жаждой знаний, для которых необходимо постоянно учиться. В связи с огромным количеством обстоятельств, при которых может потребоваться новое обучение, мы задаемся вопросом, меняется ли каждый раз при этом мозг? Исследователи полагают, что это не так. По-видимому, мозг приобретает новые знания и демонстрирует свой потенциал пластичности в том случае, если новые знания помогут улучшить поведение. То есть для физиологических изменений мозга необходимо, чтобы следствием обучения были перемены в поведении. Другими словами, новые знания должны быть нужными. Например, знания о еще одном способе выживания. Вероятно, тут играет роль степень полезности. В частности, развить пластичность мозга помогают интерактивные игры. Было доказано, что такая форма обучения повышает активность префронтальной коры головного мозга (ПФК). Кроме того, полезно играть с положительным подкреплением и вознаграждением, что традиционно используется при обучении детей.
Условия реализации пластичности мозга
Когда, в какой момент жизни мозг наиболее подвержен изменениям под воздействием факторов окружающей среды? По-видимому, пластичность мозга зависит от возраста, и предстоит сделать ещё немало открытий о влиянии на неё окружающей среды в зависимости от возраста субъекта.
Однако нам известно о том, что умственная деятельность как здоровых пожилых людей, так и пожилых людей, страдающих нейродегенеративным заболеванием, положительно влияет на нейропластичность. Важно то, что мозг подвержен как положительным, так и негативным изменениям ещё до рождения человека. Проведённые на животных исследования показали, что если будущие матери находятся в окружении положительных стимулов, у младенцев образуется больше синапсов в определённых областях мозга. И наоборот, при включении яркого света при беременных, который вводил их в состояние стресса, количество нейронов в префронтальной коре головного мозга (ПФК) плода снижалалось. Кроме того, похоже, что ПФК более чувствительна к воздействию окружающей среды, чем остальные области мозга. Результаты этих экспериментов имеют важное значение в споре «природа против окружения», поскольку демонстрируют, что окружающая среда может менять нейронную экспрессию генов. Как эволюционирует мозговая пластичность со временем и каков результат воздействия на неё окружающей среды? Этот вопрос является важнейшим для терапии.
1] Определение взято из: Колб, Б., Мохамед, A., & Гибб, Р., Поиск факторов, лежащих в основе пластичности мозга в нормальном и повреждённом состоянии, Revista de Trastornos de la Comunicación (2010), doi: 10.
Материали пластичные — Энциклопедия по машиностроению XXL
В какой точке напряженное состояние является более опасным Воспользоваться гипотезой Мора и рассмотреть 2 варианта а) материал пластичный, для кото- [c.25]На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести значительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней
Материал пластичный ( >5 Уо), поэтому вал будет разрушаться по поперечному сечению.
[c.149]Чем больше значения 6 и ), тем материал пластичнее. [c.191]
Эти две характеристики служат для оценки пластичности металла чем они выше, тем материал пластичнее. Вообще пластичными называют материалы, разрушению которых предшествует возникновение значительных остаточных деформаций. Условно считают, что к пластичным могут быть отнесены материалы, для которых б 5%. При 6 среднеуглеродистые стали, медь, латунь [c.199]
Если материал пластичный, то мы, как правило, ведем расчет по пределу текучести определяем эквивалентное напряжение по одному из критериев либо по критерию максимальных, либо по критерию октаэдрических касательных напряжений. Найденное эквивалентное напряжение сравнивается затем с пределом текучести. [c.88]
Возникает вопрос взаимного расположения этих предельных кривых. Для материалов, которые мы традиционно относим к категории пластичных, горизонтальная прямая (рис.
57, а) в правой части диаграммы располагается ниже предельной огибающей по разрушению. И это легко понять. Обычное испытание образца на растяжение отображается кругом Мора. По мере увеличения напряжения а круг увеличивается, как это показано на рис. 57, а, и -когда напряжение а достигнет предела текучести, круг Мора касается предельной прямой, отражающей возникновение пластических деформаций. Дальнейшее увеличение напряжения а приводит к разрушению образца. На диаграмме это отмечается тем, что круг Мора соприкасается с предельной огибающей по разрушению. Все это — для материала пластичного.
[c.89]
На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести.
Так как материал пластичный, используем критерий прочности наибольших касательных напряжений. Учитывая, что а =(а,) акс а2 = (ад) акс [c.518]
Для материала пластичного (в общепринятом понимании этого термина) прямая i в правой части диаграммы (см.
[c.358]
Статическая Ударная Повторно переменная Пластичный материал Хрупкий материал Пластичный материал Пластичный материал 2,4—2,6 3.0—9,0 2,8-5,0 5.0—15,0 [c.53]
При наличии в детали концентрации напряжений надо выбирать материал пластичный, малочувствительный к местным напряжениям.
Состояние материала (пластичное, хрупкое, состояние границ зерен и т. д.). [c.173]
В качестве второго примера можно привести днище бака, имеющего несколько присоединенных к нему трубопроводов (рис. 14, а). Бак находится иод действием внутреннего давления. Если материал хрупкий, то расчет ведется по допускаемым напряжениям. Определяются местные изгибные напряжения, возникающие вблизи контура днища и в зоне присоединения трубопроводов. Эти напряжения сопоставляются затем с предельными. Если нматериал пластичный, и надо определить только разрушающее давление, схема резко упрощается. Рассчитывается на разрыв перемычка между трубопроводами (рис.
14, б, в). Основанием этому служит эксперимент, показывающий, что при близком расположении трубопроводов разрыв происходит именно в этой зоне. Если отверстия расположены на большем расстоянии друг от друга, схема, очевидно, должна быть изменена.
[c.28]
Идеи П. Людвика, А. Ф. Иоффе, Н. Н. Давиденкова. Стремление к построению схемы, которая отражала бы различный характер поведения материала — пластичный и хрупкий в различных условиях, определяемых скоростью p . 8Л9. Диаграмма П. Людвика. нагружения, температурой, типом [c.549]
Состояние материала пластичное 22, 185 [c.615]
При быстром приложении напряжений, характерном для теплового удара, иногда наблюдается переход материала, пластичного в обычных условиях, в хрупкое состояние. [c.5]
Таким образом, металл в большинстве случаев ведет себя при 20°С как материал пластичный, хотя значения относительного удлинения и-неве-лики. Резкого повышения пластичности с ростом температуры испытания не наблюдается.
Исключение составляет лишь рекристаллизованный металл, проявляющий хрупкость по отдельным направлениям. В этом случае при повышении температуры испытания металл переходит в пластичное состояние.
Методы расчета на прочность. Прежде чем приступить к расчету на прочность, следует выяснить характер внешних нагрузок (постоянная, циклическая и т. д.) и деформационную способность конструкционного материала (пластичный, с ограниченной пластичностью, хрупкий и т. д.). Основные элементы теплообменных аппаратов работают, как правило, в условиях спокойных нагрузок и выполняются из пластичных материалов. Количество тепло-смен за срок службы аппарата определяется в основном числом пусков — остановок (для большинства стационарных установок их частота невелика). В подобных случаях прочностные возможности конструкции правильнее оценивать по предельным нагрузкам, так как оценка прочности по максимальным напряжениям дает несколько завышенный результат. Однако метод предельных нагрузок применять нельзя, если нагрузка носит циклический характер или недопустимо (например, по коррозионным соображениям) появление пластических зон в металле, а также если искомой величиной является деформация.
В этих случаях применяют упругий метод расчета.
[c.240]
А. В предыдущих параграфах подробно изучены способы вычисления напряжений, определения механических свойств материалов при растяжении и сжатии и даны указания о выборе того или иного типа материала (пластичного или хрупкого) в зависимости от условий работы конструкции. [c.58]
В связи со сказанным нельзя, например, при расчете элемента конструкции из углеродистой стали — материала, пластичного в определенных условиях (статическое нагружение, комнатная температура, линейное напряженное состояние), всегда применять третью или четвертую теории прочности, не считаясь с действительным режимом его работы, или при расчете детали из бетона — материала, хрупкого в указанных выше условиях, всегда пользоваться первой теорией прочности. [c.144]
Первые два способа — применение теории упругости или оптического метода — дают близкие друг к другу величины к это понятно, так как в обоих случаях результаты исследования относятся к изотропному упругому материалу между тем величины а , определенные при помощи испытаний на усталость, оказываются для некоторых х ортов материала хромоникелевая сталь, углеродистая сталь высокого сопротивления) близкими к полученным первыми двумя методами, а для некоторых (малоуглеродистая сталь) значительно пониженными.
Оказалось, что коэффициент концентрации зависит не только от формы детали, но и от материала образца. Он тем ниже, чем материал пластичнее. Известное объяснение этому обстоятельству дано уже в 16 пластические свойства материала образуют своеобразный буфер, смягчающий в той или иной степени эффект местных напряжений.
[c.549]Анализ рис. 6.12 показывает, что при изображенной конструкции кронштейна и указанном нагружении в нем возникнет многоосное напряженное состояние. Рассматривая свойства материалов, приведенные в табл. 6.1, можно отметить, что в соответствии с изложенным в разд. 6.9 практическим правилом оценки пластичности материалов серый чугун класса 60 следует считать хрупким, а остальные два материала — пластичными. Кроме того, свойства ковкого чугуна 35018 при сжатии существенно отличаются от его свойств при растяжении. Основываясь на этих замечаниях и краткой оценке гипотез разрушения при сложном напряженном состоянии, приведенной в разд. 6.9, можно дать следующие рекомендации
[c.
156]
Если модель и оригинал сделаны только из двух видов материала — пластичного и хрупкого, то уравнению (8.023) удобнее всего бывает удовлетворить, подобрав соответствующим образом коэффициент динамического подобия, т. е. приложив к модели соответствующие грузы вместо изменения в нужной пропорции поперечных сечений. [c.542]
Процесс деформирования в каждом отдельном случае идет так, что приложенные силы, взятые в целом, производят над материалом некоторую работу. Если материал упругий, о эта работа запасается в виде потенциальной энергии, которая освобождается по мере того, как уменьшаются деформирующие силы. Если материал пластичный, то работа, произведенная приложенными к нему внешними силами, пойдет на изменение его физического состояния или вызовет нагревание. Чем больше жесткость материала, тем меньше при данной системе приложенных сил запасенная работа. Иногда неабсолютная жесткость является помехой. Например, это имеет место при точных измерениях, когда приходится учитывать деформацию измерительных инструментов, эталонов длины и т.
д., происходящую вследствие их собственного веса. Но в очень большом числе случаев деформируемость является положительным качеством. Так, пластичность свинца или резины позволяет употреблять эти материалы в качестве прокладок в машинах высокого давления, где они, деформируясь, обеспечивают
[c.7]
Определим запас прочности трехстержневой подвески (рис. 488, а), нагруженной силой Р. Плош,ади поперечных сечений стержней одинаковы. Материал пластичный с пределом текучести [c.490]
Предельные напряжения, при дсстижении которых появляются пластические деформации (если материал пластичный) или признаки хрупкого разрушения (если материал хрупкий). Эти напряжения определяются при механических испытаниях материалов и зависят от его свойств и вида деформации (растяжение, сжатие и т.д.). [c.9]
Первый вопрос, с которого начинает конструктор при проектпрованин,—это выбор материала. Вопрос выбора материала, как было сказано выше, решается прежде всего сообразно с условиями работы проектируемых элементов конструкций.
При выборе материала принимаются во внимание также экономические соображения и технология изготовления. Однако этого еш,е недостаточно для рационального выбора материала. Выше мы видели значительную разницу в поведении пластичных и хрупких материалов при испытаниях их па растяжение и сжатие. Теперь мы остановимся еще на одном обстоятельстве, которое необходимо учитывать при выборе материала. Пластичные материалы в отличие от хрупких ведут себя совершенно иначе в отношении так называемых местных напряжений, т. е, напряжений, возникающих на очень небольшой части поперечного сечения и значительно превышающих напряжения на всей остальной части сечения.
[c.50]
Случай нелинейной связи напряженки с дсформациял л в ка-правленно армированных композитах нуждается в дальнейшем исследовании. Отклонения от линейности могут возникать за счет различных механизмов, среди которых отметим влияние конечности деформаций, нелинейность упругого поведения материала, пластичность, трещиноватость и реономные эффекты.
Некоторые теоретические работы этого плана посвящены распространению ударных волн и развитию соотношений Гюгонио см., например, работы [73] и [74]. Библиографию аналитических и экспериментальных исследований проблемы нелинейности можно найти в обзорных статьях Пека [53, 54].
[c.388]
В начальный период испытаний образцов, когда поверхность трения имеет относительно малую микротвердость 650—680 кг1мм (материал пластичный), происходит интенсивное развитие процесса схватывания первого рода. [c.123]
В первых экспериментальных наблюдениях явления внедрения разряда в поверхностный слой твердого диэлектрика (А.Т.Чепиков) при использовании в качестве модельного материала пластичного фторопласта при пробое в толще материала (в поле продольного среза образца) отчетливо фиксировался обугливающийся след от канала разряда, а на образцах горных пород — воронка откола материала. Этими опытами были начаты систематические исследования физических основ способа и многообразных технологических его применений.
Данная разновидность способа разрушения твердых тел электрическим пробоем, использующая эффект инверсии электрической прочности сред на импульсном напряжении, получила название электроимпульсного способа разрушения материалов (ЭИ). Работы многих исследователей свидетельствуют, что гамма пород и материалов, склонных к ЭИ-разрушению, достаточно обширна. Главными предпосылками для разрушения материалов таким способом является их склонность к электрическому пробою и хрупкому разрушению в условиях импульсного силового нагружения. Электрическому пробою подвержено большинство горных пород и руд, различные искусственные материалы -продукты пффаботки или синтеза минерального сырья, а именно те, которые по электрическим свойствам могут быть отнесены к диэлектрикам и слабопроводящим материалам. За пределами возможностей способа остаются лишь руды со сплошными массивными включениями электропроводящих минералов. По условиям разрушения к трудно разрушаемым из диэлектрических материалов относятся лишь не склонные к хрупкому разрушению в естественных условиях пластмассы и резины.
Но и в данном случае применение метода охрупчивания материалов глубоким охлаждением делает ЭИ-метод разрушения достаточно эффективным.»
[c.12]
Повышение прочности с понижением температуры обычно сопровождается уменьшением пластичности и вязкости материала. Пластичность характеризует способность металла подвергаться остаточной деформации, а вязкость — способность поглощать работу внешних сил при разрушении. Некоторые пластичные металлы, например алюминий, могут иметь малую вязкость при высоком относительном удлинении. Наоборот, термообработанная легированная сталь при сравнитель- [c.623]
В зависимости от материала (пластичного или хрупкого) и характера нагружения детали под предельным напряжением понимают следующие механические свойства материалов или — пределы текучести в кГ/мм или кГ1см [c.19]
Структура конца сквозной трещины в тонкой пластине. Рассмотрим тонкую пластину с произвольной сквозной трещиной нормального разрыва, подвергающуюся воздействию растягивающих усилий.
Материал пластичны будем считать идеальным упруго-пластическим и удовлетворяющим условию пластичности Мизеса. Рассмотрим окрестность конца трещины, малую сравнительно с характерным линейным размером пластины, но большую по сравнению с характерным размером пластической области. На плоскости ху трещина представится полубесконеч-ным разрезом вдоль отрицательной полуоси х, свободным от внешних нагрузок (рис. 40).
[c.162]
Все сделанные выше заключения о распределении напряжений предполагают, что максимальные напряжения не превосходят предела упругости материала. За пределом упругости распределение напряжений зависит от пластичности материала. Пластичные материалы, как, например, мягкую сталь, можно подвергать значительному растяжению за пределом текучести без большого увеличения напряжений. Вследствие этого распределение напряжений за пределом текучести с увеличением растяжения становится все более равномерным. Этим объясняется то обстоятельство, что для пластичных материалов отверстия и выточки не уменьшают прочности на разрыв при условии статического нагружения образцов ).
Напротив, для хрупких материалов, как, например, стекло, высокая концентрация напряжений не уменьшается до самого разрыва. Это приводит к резкому ослабляюш,ему действию, которое выражается в пониженной прочности на разрыв стержня из хрупкого материала при наличии в нем вырезов ). Из этого видно, что требуется большая осторожность при проектировании вырезов или отверстий в машинных частях. В случае мягкой стали ) их можно делать без
[c.565]
Пластичность — Справочник химика 21
Физико-химические свойства ванадия, ниобия и тантала существенно зависят от их чистоты. Например, чистые металлы ковки, тогда как примеси (особенно О, Н, N и С) сильно ухудшают пластичность и повышают твердость металлов. [c.540] Консистентные смазки — это пластичные коллоидные системы, существенно отличающиеся по своей природе и свойствам от жидких масел. Их получают путем введения в жидкие масла загустителей и других компонентов, придающих им специальные свойства (присадки, наполнители, стабилизаторы и т.
п.). [c.185]
А если в молекуле уроновой кислоты гидроксильные группы расположены так же, как в молекуле галактозы, то получается галактуроновая кислота. Как и молекулы сахаров, ее молекулы могут соединяться между собой в длинные цепи, образуя так называемые пектиновые вещества. Они содержатся во многих фруктах и овощах. Растворяясь в воде, они дают гели — густые растворы, которые ведут себя, как очень пластичные твердые тела. Именно пектиновые вещества придают густоту фруктовым желе, джемам и мармеладам. Их можно использовать и для получения сгущенных продуктов, как, например, майонез и сгущенное молоко. [c.177]
Простые вещества. Медь, серебро и золото представляют собой металлы (соответственно красного, белого и желтого цвета) с гранецентрированной кубической решеткой. Поскольку у меди и ее аналогов в образовании связи принимают участие как П5-, так и (п—1) -электроны, то теплоты возгонки и температуры плавления у них значительно выше, чем у щелочных металлов.
Медь, серебро и золото характеризуются исключительной (особенно, золото) пластичностью они превосходят остальные металлы также по тепло-и электрической проводимости. Некоторые константы рассматриваемых металлов приведены ниже [c.621]
Только в 1838 году американец Чарльз Гудьир совершенно случайно обнаружил, что если сырой каучук нагреть с небольшим количеством серы, то получится продукт, гораздо лучше выдерживающий жару и холод — он остается пластичным зимой и не делается липким летом. Такой каучук называется вулканизованным. Сейчас вулканизации подвергается почти весь каучук, которым мы пользуемся. Если серы добавить много, то получится твердая резина, которую иногда называют эбонитом-, до появления современных пластиков эбонит пользовался довольно большим спросом. [c.45]
Очень своеобразны механические свойства интерметаллидов, весьма чувствительные к воздействию температур. При обычных условиях большинство из них очень тверды и хрупки.
При температуре же, составляющей 70—90% от их температуры плавления, интерметаллиды ведут себя как пластичные тела. Основная причина этого — возрастание доли металлической связи при нагревании. [c.255]
Металлические гидриды используются как восстановители для получения покрытия из соответствующего металла, а также для получения металлов в виде порошков. В последнем случае металл, например Ti или V, насыщают водородом, образовавшийся хрупкий гидрид растирают в порошок и нагревают в вакууме, в результате чего получают порошок металла. Вследствие пластичности чистых металлов получить их порошки простым растиранием металлов не удается. Гидриды используют также в реакциях гидрирования, синтеза многих соединений d- и /-элементов. Гидрид титана представляет интерес в качестве хранилища водорода. [c.280]
Б. В. Дерягин, исследуя состояние тонких смазочных слоев, показал, что масло в этих условиях коренным образом отличается от масла в объемных условиях.
Тонкие граничные пленки ведут себя, как пластичные тела, имеют определенную величину напряжения сдвига. Этими же исследованиями было показано, что тонкие граничные пленки обладают особой способностью расклинивающего действия. Эффект расклинивания состоит в том, что в тонких граничных слоях развивается давление, не только препятствующее сближению поверхностей, на которые нанесен слой, но и стремящееся их раздвинуть. Давление это растет с уменьшением зазора. Расклинивающее действие увеличивается со скоростью, т. е. имеет не только статический, но и динамический характер, что особенно важно, так как смазке подвергаются поверхности, имеющие относительное перемещение. [c.131] Вяжущие материалы. Природные соединения кальция широко применяются в производстве вяжущих материалов. Последние представляют собой порошкообразные вещества, образующие при смешении с водой пластичную массу, затвердевающую в твердое прочное тело. Вяжущие материалы используются в строительных растворах (для скрепления камней, кирпичей, отдельных элементов сооружений), для изготовления бетона, строительных деталей и конструкций.
К вяжущим веществам относятся цементы, гипсовые материалы, известь и др. [c.482]
Осадочные породы в зависимости от происхождения подразделяются на обломочные, глинистые, химические и биохимические. Обломочные породы — продукты ме — ханического разрушения исходных пород (пески, песчаники). Глинистые породы, обладающие высокой пластичностью и низкой водопроницаемостью, состоят в основном из мельчайших минеральных частиц (с размерами 0,001—0,01 мм), окислов кремния (30 — 70 % масс.) и алюминия (10 — 40 % масс.), их главные компоненты — кремнезем и глинозем. Химические породы образуются в результате осаждения солей в вы — сыхающих замкнутых водоемах (гипс, соль), а биохимические — за счет деятельности и концентрации скелетов живых организмов биосферы, как, например, мел, из — [c.45]
Целлулоид невзрывоопасен, но он легко воспламеняется, что может быть причиной пожара, поэтому Истмен начал поиски менее горючих материалов.
Когда в целлюлозу вместо нитрогрупп ввели ацетильные группы, полученный продукт остался столь же пластичным, как и нитроцеллюлоза, но он уже не был легко воспламеняющимся. С 1924 г. ацетилцеллюлозные пленки начали использовать [c.133]Прежде всего следует рассмотреть упруго-пластичные и прочностные свойства смазок. Эти свойства проявляются в том, что при малых нагрузках смазки сохраняют свою внутреннюю структуру и упруго деформируются подобно твердым телам. С возрастанием нагрузки структурный каркас смазки разрушается, она теряет свойства твердого тела и начинает течь подобно вязкой жидкости. [c.193]
Простое вещество. Магний в виде простого вещества — белый металл (пл. 1,74 г/см , т. пл. 65Г С, т, кип. 1107″ С), на воздухе окисляется и приобретает матовый оттенок. Он мягче и пластичнее бериллия. [c.476]
Образование ферритной прослойки по одну сторону линии сплавления и карбидной гряды по другую приводит к снижению длительной прочности и пластичности сварного соединения и, как следствие, к локальному (по зоне сплавления) разрушению (рис.
7.3). [c.214]
Для улучшения пластичных свойств сварных соединений, если позволяют габариты изделий, полезно проводить последующую термическую обработку — закалку от 1000 °С с охлаждением в воде. [c.260]
В соответствии с различием в кристаллической структуре (в особенности в типах химической связи) полиморфные модификации различаются (иногда очень резко) по своим физическим свойствам — плотности, твердости и пластичности, электрической проводимости и пр. Так, графит черного цвета, непрозрачен, проводит электрический ток алмаз — прозрачен, электрический ток практически не проводит. Графит—мягкое вещество, а алмаз — самое твердое из всех известных природных веществ плотность графита 2,22 г/см , алмаш 3,51 г/см . Полиморфные модификации отличаются, иногда очен11 заметно, и по своей химической активности. [c.111]
Вопросы течения неньютоновской (аномальной, вязко-пластичной) жидкости следует рассматривать с совершенно других позиций [1, 11, 49, 77].
[c.16]
Чистые металлы хорошо поддаются механической обработке. Следует отметить, что у металлов, содержаш,их в качестве приме- ei[ О, N, С, Н, пластичность, ковкость, тягучесть, твердость, прочность на разрыв и другие механические характеристики резко из-ме,1яются. [c.530]
С точки зрения технологии изготовления, свариваемость, зональные свойства сварного соединения должны находиться на уровне свойств основного материала — пластичность (85 5 18% ат/ 0,6), В целом к аппаратостроительным относятся пластичные хорошо свариваемые стали, отвечающие требованиям коррозионной и жаростойкости и жаропрочности. [c.205]
Раствор солей сульфокислот после упаривания во вращающемся испарителе выпаривается досуха на вальцах при температуре 180°. После окончательного высушивания продукт, не содержащий воды, становится пластичным и легко снимается с вальцев скребком.
Продукт содержит примерно 15% поваренной соли. Находящийся в растворе [c.415]Парафины и церезины являются нежелательными компонен — 1ами в составе масляных фракций нефти, поскольку повышают температуры их застывания. Они находят разнообразное техническое применение во многих отраслях промышленности электро — и радиотехнической, бумажной, спичечной, кожевенной, парфюмерной, химической и др. Они применяются также в производстве пластичных смазок, изготовлении свечей и т.д. Особо важная современная область применения — как нефтехимическое сырье для производства синтетических жирных кислот, спиртов, поверхностно — активных веществ, деэмульгаторов, стиральных порошков I т.д. [c.62]
Если V зоне термического влияния наиболее желательными являются пластичные хорошо обрабатываемые структуры типа перлита и сорбита. Поэтому получение качественных соединений непременно связано с достижением желаемых аруктур в основном регулированием скорости охлаждения.
[c.161]
Котачество ферритной фазы в швах составляет 15-60% и зависит не только от применяемых сварочных материалов, но и от доли уча-СТИ51 свариваемого материала в металле шва, от колебаний химического состава в пределах марки. Самый высокий процент ферритной фазы в швах наблюдается при автоматической сварке под флюсом встык без разделки кромок проволокой Св-06Х21Н7БТ. Благодаря высокому содержанию феррита швы обладают достаточной стойкостью против образования горячих трещин. Изменение содержания ферритной фазы в шве за счет легирования или термообработки приводит к существенному изменению его механических свойств. Пределы текучести и прочности при достаточно высокой пластичности и вязкости шва достигают максимума при равном процентном содержании в нем аустенитной и ферритной фаз. [c.260]
В результате снижается опасность образования трещин, повышается пластичность и ударная вя косгь, в конечтюм счете эксплуатационная прочность изделий.
[c.198]
Отрицательное влияние хрупкости при 475 °С может быть устранено нагревом при более высоких температурах. На рис. 8.8 представлено влияние температуры «закалки» на ударную вязкость и относительное уддинение образцов из стали 15X25, охрупченной после нагрева в течение 0,5 ч при 475 °С. В соответствии с этими данными нагрев при 750-760 °С практически полностью восстанавливает исходный уровень пластичности и вязкости стали. Более высокие температуры нагрева значительно менее эффективны, так как способствуют росту ферритного зерна, особенно заметно при 1000 °С. Хрупкость при 475 ° сменяется на хладноломкость при нормальной температуре вследствие формирования грубозернистой структуры. [c.245]
Сварку низколегированных сталей осуществляют электродами типа Э 50 350А с фтористо-кальциевым покрытием, которые обеспечивают высокую стойкость против образования кристаляизационных трещин и повышенную пластичность. Для кремнемарганцовистых сталей рекомендуются марки покрытий УОНИ 13/55, К-5А, АНО-11, Для сварки аппаратов и трубопроводов, работающих при низких температурах до -70 С (в условиях Севера), например, из сталей 09Г2С, марка покрытий ВСН-3.
[c.211]
Оптимальное содержание в свариваемых хромистых сталях углерода не превышает 0,10 — 0,20%, Повышенное содержание углерода сказывается отрицательно в жаропрочных сталях вследствие более интенсивного перераспределения легирующих элементов между твердым раствором и карбидной фазой, обедняющих твердый раствор. Содержание углерода выше оптимального отрицательно сказьшается также на пластичности как кратковременной, так и длительной, уменьшает сопротивление распространению трещины, а также ухудшает свариваемость стшш. [c.220]
Резкое повышение пластичности и вязкости хромистых ферриз -ных сталей возможно путем ограничения в их составе примесей внедрения. Эта возможность стала реальной после ввода в эксплуатацию крупнотоннажных вакуумных печей и освоения технологии плавки с продувкой расгшава аргоном или аргонокислородной [c.243]
Особенностью высокохромистых сталей ферритного класса является их скло1шость к дополнительному резкому охрупчиванию под воздействием сварочного нагрева.
Ударная вязкость и пластичность мсталла в зоне термического влияния сварных соединений приближаются к нулю. Высокую хрупкость сварных соединений связывали с образованием в околошовном металле пересыщенного С и N твердого раствора, так как при нагреве выше 1150 °С происходит диссоциация карбонитридов хрома. [c.244]
Ускоренное охлаждение наиболее существенно повышает пластичность стали с низким содержанием примесей внедрения. Например, у стали типа 01X30, содержащей 0,008% С и 0,022% N, по-oie высокотемпературного сварочного нагрева и быстрого охлажде-шя й>25%, а//>2,8 МДж/м1 [c.248]
Указанные стали рекомендуются к применению как высокопрочные сташ1 для изделий, работающих в атмосферных условиях, уксуснокислых и других солевых средах, а также для упругих элементов. Учитывая высокую пластичность и вязкость металла после закалки, из [c.260]
А б б а с о в А. А. и др. Исследование пластов с вязко-пластичной нефтью.
Тр. Азерб. института нефти и химии им. Азизбекова, вып. 26. Баку, изд-во Дзинефтехим, 1967. [c.134]
Мирзаджанзаде А, X, Вопросы гидродинамики вязко-пластичных и вязких жидкостей в нефтедобыче. Баку, Азернефтнешр, 1959. [c.136]
Курс коллоидной химии 1974 (1974) — [ c.271 ]
Коллоидная химия 1982 (1982) — [ c.310 ]
Физическая и коллоидная химия (1988) — [ c.246 ]
Химия (1978) — [ c.18 , c.124 ]
Химический энциклопедический словарь (1983) — [ c.447 ]
Технология синтетических каучуков (1987) — [ c.337 ]
Переработка каучуков и резиновых смесей (1980) — [
c.
18
,
c.28
,
c.43
,
c.59
,
c.60
,
c.269
]
Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье (1978) — [ c.73 , c.85 , c.115 , c.116 ]
Структура и прочность полимеров Издание третье (1978) — [ c.58 ]
Химия коллоидных и аморфных веществ (1948) — [ c.285 , c.450 , c.453 ]
Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) — [ c.447 ]
Физика растворов (1984) — [
c.
35
]
Краткий курс физической химии Изд5 (1978) — [ c.564 ]
Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности (1979) — [ c.204 ]
Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) — [ c.2 , c.232 ]
Физика и химия твердого состояния органических соединений (1967) — [ c.649 ]
Технология связанного азота Синтетический аммиак (1961) — [ c.582 ]
Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) — [ c.2 , c.232 ]
Тугоплавкие материалы в машиностроении Справочник (1967) — [ c.0 ]
Основы технологии органических веществ (1959) — [
c.
446
,
c.447
]
Технология пластических масс Издание 2 (1974) — [ c.3 ]
Справочник резинщика (1971) — [ c.20 , c.564 ]
Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров (1984) — [ c.0 ]
Механохимия высокомолекулярных соединений (1971) — [ c.69 , c.71 , c.96 , c.115 , c.182 ]
Общая химия (1974) — [ c.18 , c.124 ]
Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3 (1952) — [
c.
181
,
c.184
]
Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 4 (1961) — [ c.248 ]
Краткий курс коллойдной химии (1958) — [ c.168 , c.202 ]
Основы технологии органических веществ (1959) — [ c.446 , c.447 ]
Физическая химия Том 1 Издание 5 (1944) — [ c.175 ]
Инженерные методы расчета процессов получения и переработки эластомеров (1982) — [ c.26 ]
Технология минеральных удобрений Издание 3 (1965) — [ c.65 ]
Синтетические полимеры в полиграфии (1961) — [
c.25
,
c.
28
]
Разрушение твердых полимеров (1971) — [ c.16 ]
Химия и физика каучука (1947) — [ c.0 ]
Общая технология синтетических каучуков (1952) — [ c.26 , c.288 ]
Общая технология синтетических каучуков Издание 2 (1954) — [ c.265 ]
Физическая и коллоидная химия (1964) — [ c.364 ]
Физическая и коллоидная химия Учебное пособие для вузов (1976) — [ c.255 ]
Химия и технология ферритов (1983) — [ c.218 , c.219 ]
Полистирол физико-химические основы получения и переработки (1975) — [
c.
222
,
c.276
]
Силиконы (1964) — [ c.44 , c.45 ]
Химические волокна (1961) — [ c.141 ]
Технология лаков и красок (1980) — [ c.14 ]
Основы общей химической технологии (1963) — [ c.0 ]
Технология производства химических волокон (1965) — [ c.44 ]
Основы современной технологии автомобильных шин (1974) — [ c.193 , c.194 ]
Общая химическая технология Том 2 (1959) — [ c.0 ]
Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) — [ c.573 ]
Минеральные удобрения и соли (1987) — [
c.
28
,
c.78
]
Процессы химической технологии (1958) — [ c.117 , c.298 ]
Прочность полимеров (1964) — [ c.44 ]
Синтетические каучуки Изд 2 (1954) — [ c.20 ]
Нейробиология Т.2 (1987) — [ c.260 , c.264 ]
Прочность полимеров (1964) — [ c.44 ]
Теоретические основы органической химии Том 2 (1958) — [ c.289 ]
Эмульсии, их теория и технические применения (1950) — [ c.285 ]
Защита от коррозии на стадии проектирования (1980) — [ c.35 ]
Разница между пластичностью и ковкостью — Разница Между
Пластичность и пластичность — это свойства, связанные с деформацией металлов.
Пластичность — это способность металла испытывать растягивающее напряжение. Податливость означает способность подвергатьс
Основное отличие — пластичность от ковкости
Пластичность и пластичность — это свойства, связанные с деформацией металлов. Пластичность — это способность металла испытывать растягивающее напряжение. Податливость означает способность подвергаться сжимающему напряжению. Это основное различие между пластичностью и пластичностью. Эти два замечательных свойства обусловлены уникальной металлической связью, обнаруживаемой только в металлах.
Эта статья изучает,
1. Что такое пластичность
— определение, особенности, примеры
2. Что такое ковкость
— определение, особенности, примеры
3. В чем разница между пластичностью и ковкостью
Что такое пластичность
Когда сила прикладывается к двум концам материала, чтобы оттянуть друг друга, к материалу прикладывается напряжение.
Это называется растягивающим напряжением. Пластическая деформация возникает из-за растягивающего напряжения. Растягивающее напряжение прикладывается вдоль одной оси, и материал может быть свернут в проволоку. Большинство металлов демонстрируют отличную способность выдерживать это растягивающее напряжение. Медь, например, демонстрирует высокие пластические свойства, тогда как висмут демонстрирует сравнительно низкую пластичность и имеет тенденцию легко разрушаться из-за растягивающего напряжения.
Пластичность зависит от размера зерна материала. Чем меньше размер зерна, тем сложнее движение дислокаций из-за большего сопротивления; следовательно, пластичность уменьшается. При больших размерах зерна, наоборот.
Пластичность обусловлена способностью атомов металла скользить друг над другом и деформироваться под воздействием напряжения. Это также пропорционально температуре. Когда металлы нагреваются, их пластичность увеличивается. Однако свинец демонстрирует исключение, становясь более хрупким при нагревании.
Процесс растяжения металла называется Сплетение, Цепочки и ожерелья изготавливаются путем скручивания ценных металлов, таких как золото и серебро.
Под пластичностью понимают растягивающее напряжение материала. Чем выше растягивающее напряжение, тем выше пластичность и легче растягивается материал.
Пластичность измеряется с помощью теста на изгиб. Это делается путем сгибания образца под заданным углом или до его разрушения. Пластичные материалы используются для производства труб, проводов и различных других частей автомобиля.
Сплавы очень пластичны, так как составы не являются чистыми. Такие материалы, как углерод, являются менее пластичными. Увеличивая состав углерода, сталь можно сделать более пластичной.
Рисунок 1: Пластичный материал можно свернуть в проволоку.
Что такое ковкость
Податливость коррелирует со способностью пластической деформации материала при испытании на сжатие. Сжимающее напряжение приводит к сокращению размеров материала, уменьшая его объем.
Металлы очень податливы, так как море электронов, окружающее положительные ионы металлов, может приспособиться, чтобы противостоять их небольшому объему.
Податливый материал можно свернуть в тонкие листы, прессовать или забить, не ломая его. Различные материалы демонстрируют различную пластичность благодаря своему расположению кристаллической структуры. NaCl имеет структуру ионной решетки, которая требует, чтобы положительные и отрицательные ионы находились в определенных местах. Поэтому, когда давление приложено, ионы неспособны вывихнуть, и структура разрушена. Следовательно, NaCl не является податливым материалом. Cu, напротив, может регулировать свою кристаллическую структуру при приложении давления. Следовательно, он очень податлив.
Некоторые примеры материалов с высокой пластичностью включают золото, серебро, железо, медь, алюминий, олово и литий. Сурьма и висмут гораздо сложнее, так как их атомы не выстраиваются в линию при приложении давления. Поэтому материал более твердый и хрупкий.
Повышение температуры также увеличивает пластичность. Даже примеси влияют на пластичность. Они делают дислокации трудными для перемещения. Податливость полезна для изготовления различных предметов путем изменения формы металлов.
Рисунок 2: Пластичные материалы можно свернуть в листы.
Разница между пластичностью и ковкостью
Определение
Пластичность:Пластичность относится к способности материала растягиваться при растягивающем напряжении.
Ковкость: Податливость относится к способности деформироваться и изменять форму при сжимающем напряжении.
форма
Пластичность:Пластичные материалы можно свернуть в проволоку.
Ковкость:Ковкие материалы можно свернуть в листы.
измерение
Пластичность:Пластичность измеряется с помощью теста на изгиб.
Ковкость:Гибкость измеряется способностью противостоять давлению.
Факторы, влияющие на ковкость и пластичность
Пластичность:На пластичность влияет размер зерна.
Ковкость:Податливость зависит от кристаллической структуры.
Заключение
Под пластичностью понимается способность материала растягиваться при растягивающем напряжении, а податливость — это способность деформироваться и изменять форму при сжимающем напряжении. Это основное различие между пластичностью и пластичностью.
Оба эти свойства увеличиваются с повышением температуры, однако свинец и олово демонстрируют снижение пластичности и пластичности при нагревании. Большинство пластичных материалов податливы. Золото является одновременно очень пластичным и податливым. Поэтому очень популярен в изготовлении украшений.
Сплавы показывают сопротивление давлению, поскольку размер зерна становится более работоспособным благодаря смеси металлов. Пластичность зависит от размера зерна материала, в то время как пластичность зависит от кристаллической структуры.
Ссылка:
1. «Податливость». Infoplease. Н.п., н.д. Web. 15 февраля 2017 г.
2. «Ковкость в металлах». Физический стек обмена. Н.п., н.д. Web. 15 февраля 2017 г.
3. Труитт, Бенджамин. «Сжимающий стресс: определение, формула и максимум». Study.com. Н.п., н.д. Web. 15 февраля 2017 г.
4. Белл, Теренс. «Объясняемая гибкость | Компрессионный стресс и металлы ». Баланс. Н.п., н.д. Web. 15 февраля 2017 г.
5. «Как изменяется пластичность металла при уменьшении зерна?» Physics Forums — Fusion of Science and Community. Н.п., н.д. Web. 15 февраля 2017 г.
Изображение предоставлено:
1. «Эмалированная лицевая медная проволока» By Alisdojo — Собственная работа (CC0) через
|
По результатам испытаний на одноосное растяжение материалы принято делить на пластичные и хрупкие. К пластичным относятся материалы, разрушению которых предшествуют большие остаточные деформации, достигающие иногда 20. Хрупкие материалы, наоборот, обладают большим сопротивлением сдвигу, чем отрыву, и разрушаются при растяжении внезапно от отрыва частиц материала по плоскости поперечного сечения (Рис.
Деление материалов на хрупкие и пластичные является условным, так как свойства материалов зависят от температуры, скорости и вида нагружения. Один и тот же материал в одних условиях ведет себя как хрупкий, в других — как пластичный. Например, мрамор при одноосном растяжении разрушается как хрупкий материал, а при всестороннем сжатии проявляет пластические свойства. |
..25%. Хрупкими называют материалы, разрушающиеся при малых остаточных деформациях, не превышающих 2…5%. Характерными представителями пластичных материалов являются малоуглеродистая сталь и алюминий, а хрупких — чугун, инструментальная сталь и стекло. Пластичные и хрупкие материалы отличаются еще и характером разрушения при растяжении. Пластичные материалы проявляют большее сопротивление отрыву частиц, чем сдвигу их друг относительно друга, (и разрушаются главным образом, от сдвига частиц в плоскостях действия наибольших касательных напряжений. Именно вследствие сдвига частиц увеличивается длина образца из пластичного материала при его растяжении, а место разрушения в шейке имеет вид кратера, стенки которого наклонены к оси образца под углом 45° (Рис. 4.8). Дном этого кратера является поверхность первоначальной внутренней трещины, возникающей после образования шейки.
4.9). Явления текучести, упрочнения и образования шейки на образцах из таких материалов перед разрывом не наблюдаются. Единственной прочностной характеристикой хрупких материалов является предел прочности σв. Диаграмма растяжения хрупких материалов представлена на Рис. 4.10.
Поэтому правильнее говорить о пластичном и хрупком характере разрушения материала. Первое происходит при больших, а второе при сравнительно малых остаточных деформациях.путь к продуктивности или к выгоранию? / Хабр
Наши рабочие задачи очень разные. Они могут быть связаны с интеллектуальной или инженерной работой, с ее математической составляющей, с обучением других людей или с управлением, презентациями и ведением совещаний. Общее только одно — они приходят во время работы и отвлекают нас через мессенджеры, e-mail и различные системы. И мы должны их решать быстро и качественно — в современном бизнесе, особенно в IT, высокая производительность возводится в абсолют, как священный Грааль.
С другой стороны, выгорая эмоционально и интеллектуально, мы будем уже не в состоянии действовать. Происходит это потому, что классические подходы тайм-менеджмента не учитывают того, кто будет план выполнять и в каком настроении и состоянии он будет.
Сегодня я расскажу о пластичности нашего мозга, почему и какая настройка ему нужна. А в продолжении — какими техниками можно настроить себя на нужное состояние.
Видео моего выступления на конференции DevOps Live 2020 можно посмотреть здесь.
Даже у таких простых инструментов, как дрель или шуруповёрт, мы проводим настройку, проверяя режим закручивания, откручивания и сверления с долблением. Но мы не думаем, что человек — а точнее, его мозг — тоже должен быть настроен и подготовлен к выполнению задачи. В таком состоянии наше внимание становится качественным, мы действуем быстро и плавно, больше синхронизированы с требованиями задачи.
Даже к отдыху можно подойти в неподходящем состоянии. В голове могут быть неприятные мысли, переживания, мы можем обдумывать какие-то рабочие задачи — в таком состоянии не получится ни насладиться отдыхом, ни восстановить ресурсы.
Но нам необходимо переключаться в режим отдыха, чтобы после этого в полной мере иметь доступ к своим ресурсам.
Если всё наше время — рабочее, то мы не даём возможность мозгу, а нервной системе время на обработку и усвоение информации, с которой мы работали. Усталость — один из вариантов выгорания.
Отдых, так же как и виды деятельности, у каждого имеет личные особенности. Но это должно быть тотальное увлечение чем-то другим вне работы, что займет вас полностью.
Есть люди, которые любят, что называется «тюленить», для них это является прекрасным отдыхом. Для других отдыхом является активность, потому что в пассивном состоянии они не отдыхают, их слишком обуревают мысли и переживания. Для кого-то это спорт и координированная физическая активность, для кого-то — готовка или чтение литературы. Может быть, даже профессиональной, но больше в визионерском ключе. А для кого-то это общение с другими людьми. Необходимо найти это насыщение, которое создает удовольствие и позволяет нам полностью переключиться от мыслей о работе.
Мозг можно описать как ламповый прибор, которому нужно время на разогрев и вхождение в режим.
Поэтому любые отвлечения дискомфортны и неэффективны — новая задача требует другого вида деятельности, а мозг на этот режим не настроен. И каждый из нас может оказаться в ситуации, когда задачу выполнять нужно, но мы не можем с ней справиться. Мы отвлекаемся, теряем фокус и не можем проявить тот уровень компетенции и эффективности, на которые рассчитывали от себя.
Классический тайм-менеджмент в этом случае предлагает три варианта решения. Во-первых, если возможно, то подождать — вдруг придет вдохновение, мы настроимся и включимся в какой-то момент. Но если есть давление дедлайнов, расписаний, графиков, если эта задача связана с работой других людей — этот вариант малоприменим.
Второй вариант — выпить кофе или взбодрить себя еще как-то, чтобы войти в то состояние, где мы уже сможем это делать. Огромное количество людей употребляют разные стимуляторы. Хотя кофеин не совсем стимулирует, а, скорее, создает некий вид анестезии, делая усталость неболезненной — так, что мы можем двигаться вперед какое-то время.
Но механизм один и тот же: мы принимаем некое вещество, которое нас стимулирует.
У организма есть способность привыкать, и он перестает реагировать на стимуляторы. Нам нужно повышать дозу, что сильно понижает нашу чувствительность к собственной усталости и нашу способность восстанавливаться и контролировать свои состояния. Хотя бы пользуйтесь стимуляторами нерегулярно, делая перерывы — это будет гораздо менее травматичная и сложная история.
И последний классический способ — заставлять себя при помощи силы воли и внутреннего давления. Но мы знаем, что с силой воли, которую Макс Дорофеев называет мыслетопливом, есть две проблемы.
Во-первых, она очень быстро заканчивается, особенно если мы не доспали или были какие-то другие нагрузки. А во-вторых, когда мы прикладываем силу воли, чтобы выполнить задачу, мы тренируем мозг, что выполнять эти задачи нужно, только заставляя себя. И это второй путь мозга к выгоранию.
Выгорание
Выгорание всем нам известно: у человека нет сил, он буквально не может включиться, чувствуя себя вялым и слабым.
Коварство в том, что выгорание имеет внутри себя этапы, но замечаем мы чаще всего только финальный.
Первым этапом выгорания является состояние, когда мы слишком сильно увлечены каким-то проектом. Мы начинаем тратить свои эмоции, психическую энергию и время, как будто они никогда не закончатся. Мы ограничиваем себя в отдыхе, откладываем личные дела, заботу о здоровье, восстановление, общение и так далее. Так закладывается фундамент для выгорания.
Есть еще этап, когда мы чувствуем раздражение, у нас обостряются реакции и нам кажется, что идиотов вокруг становится больше. Мы ярче реагируем на какие-то даже не очень сложные, но не совсем комфортные ситуации.
Очевидно, что бывают люди, которые не выгорают. Может быть, в вашей сфере вы знаете примеры, которые продолжают жечь и делают какие-то крутые вещи. Например, в музыке очень много таких людей, которые даже в солидном возрасте мощно выступают, продолжая выкладываться. Там нет никакого выгорания.
Как быть такой звездой рок-н-ролла, которая может действовать и показывать класс так долго, как захочет?
Пластичность мозга
Если продолжить сравнение мозга с прибором или компьютером, то очень часто мы думаем о мозге, как о железе, а нашу личность и интеллект представляем как программное обеспечение.
Но на самом деле наши отношения с мозгом не совсем такие. Мозг, скорее, похож на железяку со своим программным обеспечением и своими самообучающимися нейросетями.
И, в отличие от смартфона или компьютера, мозг меняется после 20 запусков программы. Изменения зависят от того, какое ПО мы в нем запускаем и какие задачи заставляем его решать. В том числе мозг меняется и на механическом уровне, строя новые связи. Эта врожденная способность — менять себя под воздействием окружающей среды, под воздействием тех задач и нагрузок, с которыми мы сталкиваемся, чтобы решать их лучше — и называется пластичностью мозга.
Мы можем увидеть людей совершенно счастливых, внимательных и любопытных, как будто они ничего другого не могут. А есть люди, которые застряли, например, в злобности, раздражительности и недовольстве жизнью. К этому нас тоже ведет пластичность мозга.
Потому что, если мы очень часто решаем какую-то задачу, мы делаем ее каждый раз лучше, а наш мозг — больше. Если мы часто выбираем какое-то поведение, мозг запоминает и тренируется делать это всегда.
Классический пример — лондонские таксисты. Изучая их мозг, нейрофизиологи обнаружили, что та часть, которая отвечает за ориентацию в трехмерном пространстве, у них была увеличена. Она физически была больше — как те мышцы, которые мы тренируем. Это и есть результат пластичности мозга.
Потому что, пока не было распространения gps, лондонскому таксисту нужно было сдать экзамен для получения лицензии, а это означало: нужно было знать, как подъехать к каждому подъезду каждого дома в городе. Это требовало невероятной, колоссальной аккуратности и подготовки.
Но здесь мы сталкиваемся с очень странной ситуацией. С одной стороны, это здорово. Чем больше мы прикладываем усилий, думаем о каких-то вещах, строим архитектуру или работаем над слаженностью работы команды, тем легче нам это становится делать и тем лучше наш мозг умеет это делать.
С другой — мы не всегда можем понять, какую нагрузку даем на мозг. Но это наша ответственность — как и сколько мы нагружаем наш мозг, чему его тренируем.
Потому что в результате у нас формируются автоматические привычки (автоматические нейромашины). В психологии нейромашины называют бессознательным, а Канеман — системой шаблонов номер один или высококачественным шаблоном.
Когда люди хотят изменить свое пищевое поведение, начать ходить в спортзал или решать какие-то задачи, заставляя себя это делать, то пластичность нашего мозга потрясающим образом превращается из системы предоплаты в систему кредита. Мы приучаем мозг работать только под сильным давлением. Он к этому приспосабливается, и нам нужно прикладывать все больше и больше усилий, чтобы получать результаты.
Как можно ходить в спортзал? Есть счастливые люди, у которых есть потребность в этом, им это очень нравится, они ждут этого момента и хотят туда ходить. Но у большинства людей — особенно когда есть высокая нагрузка на работе, семья, дети и недосып — нет такого сильного желания, им себя нужно заставлять. И мы используем силу воли в качестве ресурса для ручного управления.
То есть мы берем управление над своей жизнью в свои руки и начинаем водить себя в спортзал. Все знают, сколько это может продлиться — так мы можем проходить неделю, 2, 3, 4. Но если мы недоспали, возник какой-то кризис, на работе начался сложный проект или стало больше давления в жизни, сила воли у нас заканчивается. Это очень ограниченный ресурс.
Очевидно, что как только наша личность (то, что мы называем собой) убирает ручное управление, то что-то берет управление на себя. И это что-то — наш мозг, система, которая по большому счету не совсем связана с нашей личностью. Управление возвращается к шаблонам, автоматическим программам и к тому, что можно назвать работой нейромашин или привычками.
Как тренировать мозг
Очень важно понимать, как мы строим взаимодействие с собственным мозгом — увлекаем ли мы его или заставляем? Для каждого вида деятельности нам необходимо включить в свое планирование, в свои мысли о себе и в свои настройки идею, что у мозга есть разные режимы работы (состояния) — и они разные для разных задач.
Чтобы работать с большими данными, обдумывать архитектуру или участвовать в каком-то совещании, нам нужны три разных состояния, и каждое помогает решать свою задачу максимально эффективно. Настройка мозга означает, что нам нужно время на переключение и сам навык переключения. И как любой другой навык, он тренируется.
Идея состоит в том, чтобы ограниченный ресурс силы воли использовать не для переключения себя в ручное управление и не для решения той задачи, которая стоит перед нами в данный момент. Силу воли нужно использовать для перенастройки своего мозга, для подготовки его к новой задаче.
Как пример, можно вспомнить программы, которые до появления нейросетей играли в шахматы. Команды программистов создавали свои алгоритмы, а потом соревновались программы. Так вот, мозг больше всего похож на такую программу.
Во время турнира программист уже не мог подсказывать своей программе какие-то шаги. Он готовил алгоритм, настраивал программу, после чего мог только наблюдать.
Если программа была неэффективна, то следующий вариант игры программист мог создать только к следующему турниру, поменяв программу.
Наша личность, наше сознание — то, что мы называем собой — выступает в роли такого программиста по отношению к нашему мозгу-программе, играющей в такие шахматы. Мозг может автоматически решать какие-то шаблонные задачи — иногда очень большие, сложные и красивые шаблонные задачи — если нейромашины настроены. В этом случае нам не нужно тратить силы, подсказывая программе отдельные ходы.
Сила воли нужна, чтобы наша личность могла обучать наш мозг эффективным шаблонам. Одним из таких шаблонов является скорость и качество переключения состояний, а также подготовка к деятельности.
Предсказываем и планируем состояния
Большинство из нас интуитивно умеют планировать состояния, но в основном — в негативном направлении. Например, если мы ложимся спать поздно ночью и знаем, что вставать рано утром, то посчитав количество часов, которое осталось спать, мы можем представить, что не выспимся.
Так мы начинаем планировать, что проснемся в не очень хорошем состоянии.
Или, например, нам предстоит участие в скучном совещании или общение со сложным для нас человеком. Чаще всего мы думаем, как нам будет дискомфортно с ним в общении — а это и есть планирование состояния. Это когда мы думаем, как будем чувствовать себя в этом случае, как реагировать и как эмоционально переживать. Вы можете понаблюдать, когда вы планируете свои собственные состояния неэффективными, активно настраивая таким образом собственный мозг.
Представляя в какой-то ситуации собственное поведение, мы чаще думаем о своих ошибках. Если перенести это в спорт, то становится понятно, как это было бы глупо. Представьте себе: бегун с шестом перед тем, как бежать и выполнять свое упражнение, представляет, как он бежит, поскальзывается, падает или делает это плохо.
Однако мы очень часто это делаем — программируем себя, свой мозг и свои мышцы на неправильное движение.
Но если мы представляем себе, что человек на встрече будет агрессивным, несфокусированным на данных, поверхностно реагировать на наши идеи — и готовим себя к такой встрече — это предсказание, которое помогает нам принимать то, что может произойти на встрече.
Огромное количество людей делает это в работе с публичными выступлениями, потому что не для всех это комфортное занятие.
Переключаемся в нужное состояние
Непонимание нужного состояния не дает возможности в него переключиться. Если мы не думаем о том, в каком состоянии мы что-то сделаем, то мы тянемся в хвосте. У нас есть некая инертность состояний — нас может что-то сильно увлечь или, наоборот, расстроить, и мы остаемся в этом состоянии долгое время. Либо мы погружаемся в свои любимые состояния.
Например, когда мы находимся в состоянии экспертизы и внутреннего мышления, то можем проявлять неадекватную и не очень эффективную жесткость по отношению к окружающим, отвечая на их вопросы или просьбы о помощи.
Состояние интеракции, взаимодействия с другим человеком и состояние, когда мы обдумываем что-то — очень разные. При взаимодействии мы обучаем человека, хвалим его, что-то формулируем для него. А чем больше мы являемся экспертами, тем жестче и четче мы внутри себя что-то обдумываем.
Если мы не выходим из этого состояния, это создает большие проблемы в коммуникации.
Естественно, вы можете начать менять это и научиться, натренировать себя, как входить в нужное состояние. Навык перемены состояний является ключевым, когда вы меняете тип задач, или если приходят неожиданные данные, или прилетает новая задача, какие-то баги, или что-то рухнуло и надо это восстанавливать.
Потому что у нас может не быть времени, чтобы поваляться две недели на диване для создания фееричной статьи. Но если мы владеем техникой настройки и переключения состояний, то можем в десятки раз уменьшить нужное мозгу время для работы во время лежания на диване. И получить в результате внутреннее озарение, и более богатый, красивый внутренний взгляд на ситуацию.
Другим важнейшим элементом является наша способность переключаться в режим отдыха, в котором вы можете восстанавливать ресурсы и свои интеллектуальные силы. Обе способности — важнейшие дополнения современной нейронауки и современной психологии к тому, что мы называем производительностью.
Что почитать на эту тему
Мне очень понравилась книга Нормана Дойджа «Пластичность мозга». Она ссылается на относительно старые, но очень интересные и качественные, исследования. Первая часть — это заметки психоаналитика, а вторая — статьи про работу ученых. Я предлагаю пропускать первую часть, потому что она связана с психоанализом и не очень качественна на мой вкус. А то, что автор делает как журналист, совершенно потрясающе, и для меня это очень впечатляющая работа по качеству и объему.
Еще вышла книга Джеймса Нестора «Дыхание. Новые факты об утраченном искусстве». В ней нейрофизиологи и физиологи описывают, как дыхательные практики, которые есть в йоге и цигуне, соотносятся с современными науками, и как они позволяют изменить здоровье и продуктивность мозга. Например, можно заклеивать пластырем рот на ночь, чтобы было носовое дыхание. Это влияет на то, как вы высыпаетесь и как работает мозг в течение дня.
И наконец мне очень понравились книги «В работу с головой» Кэла Ньюпорта и «Неотвлекаемые» Нила Эйля.
Он описывает практическое применение тех идей, о которых мы говорим, меньше отсылая к исследованиям мозга и психологии, и больше — как это можно применить к нашей работе.
Заключение
Понимая идею состояний и идею пластичности мозга, мы можем выстраивать свое расписание и взаимодействие с самим собой совершенно другим образом. Мы можем совместить продуктивность и не привести себя к выгоранию.
Если мы тренируем себя получать удовольствие от деятельности, и при этом тренируемся регулярно переключаться на отдых, давая себе возможность отдыхать по-настоящему, то, наши нейромашины могут обрабатывать информацию, после чего у нас рождаются более красивые и элегантные решения.
Мы можем обнаружить, что находим гораздо более интересный ритм, который позволяет получать в моменте больше удовольствия, проявляя больше эффективности и компетенций и наслаждаясь собой более долгое время. И он же позволит нам сохранять десятилетиями баланс и некую аккуратность в смысле разных режимов работы мозга и разных результатов, которые мы получаем.
Итак, идея очень проста. Нам нужно знать, в каком состоянии мы лучше всего решим те задачи, с которыми сталкиваемся. Нам необходимо помнить: каждый раз, когда мы пользуемся мозгом, он трансформируется в зависимости от того, как мы им пользуемся. Это простое правило: все, что мы не изменяем, мы выбираем.
В продолжении я расскажу про техники использования пластичности мозга. Как построить планирование рабочего дня и настроиться на состояние, учитывая реальности, в которых вы существуете. Как переключаться на отдых и чему мы здесь научим свой мозг, как мы будем использовать его пластичность. Как нам действовать так, чтобы в итоге не прийти к выгоранию. И как построить взаимодействие с собой, собственную самодисциплину, планирование собственных действий, чтобы не вести себя в направлении выгорания.
А пока я прошу вас сделать домашнее задание исследовательского характера. Как говорил Альберт Эйнштейн, если мы знаем, чем мы заняты, и понимаем, что мы делаем — это не называется исследованием.
Поэтому задача может выглядеть слегка не структурированной, но я приглашаю вас подумать о ней разными способами.
Домашнее задание
Предлагаю вам ответить на несколько вопросов и понаблюдать за собой в течение недели. Конечно, это будет некий субъективный процесс. Люди, которые работают в точных науках и в сфере IT, очень часто сфокусированы на объективной реальности. Но, например, правое и левое — это исключительно субъективная реальность, которая, тем не менее, обладает большой ценностью в нашей жизни и позволяет решать большое количество задач.
То же самое с состояниями и с режимами работы мозга — они позволяют сделать свою работу несколько персонализированной, то есть найти ключи к себе, к своей продуктивности, к своим высоким результатам и удовольствию.
Вопрос №1. На какие виды задач вам труднее всего и дольше всего приходится настраиваться?
Конечно, некоторые задачи вы делаете уже хорошо и качественно. Вы натренировали себя, что можете их делать, даже если вас ночью разбудить.
Несмотря на усталость, грипп или недосып, вы легко их решаете — потому что легко входите в состояние, соответствующее их выполнению, у вас есть наработанные нейромашины.
Но мы говорим про другой полюс. Про те задачи, для решения которых у вас всегда есть трудности их начать делать. Задачи, которые вы откладываете до последнего момента. Которые отнимают времени больше, чем вы от себя ожидали.
Отловите ситуацию, когда вы не можете включиться в задачу, и у вас возникает желание всё отложить и заняться другими делами. Сначала это упражнение потребует больше времен, но со временем, когда вы начинаете обращать на это внимание, выращивать свою компетентность и настройки, как подбирать состояния — это будет происходить легче и быстрее.
Вопрос №2. Оцените ваше состояние, в котором вы отдыхаете, по шкале от 1 (минимальное качество) до 10 (суперкачество).
Насколько качественно подходит для отдыха то ваше состояние, когда у вас закончился ваш личный рабочий день? После того как вы закрыли ноутбук, отключили телефон или просто отвернулись от экрана, насколько ваше состояние, в котором вы восстанавливаете свои собственные ресурсы, готовитесь к следующему дню, наслаждаетесь жизнью — подходящее для этого?
10 — это суперподходящее.
У вас вообще нет мыслей о работе, вы полностью увлечены какими-то видами отдыха или общением или просто пребываете в дзенской тишине.
1 — это супер некачественно. Это означает, что вы буквально не можете отключиться от работы, продолжая обдумывать, представлять, как и что можно сделать. Беспокоясь, вы продолжаете и интеллектуально, и эмоционально быть включенным в работу.
Вопрос №3. Отследите моменты, когда у вас возникает желание использовать стимуляторы или силу воли
Это моменты максимального несоответствия вашего состояния той задаче, которая у вас стоит перед вами в вашем списке дел.
Что это за ситуации? Что это за виды задач? Что это за моменты дня, когда возникает необходимость в том, чтобы заставлять себя или стимулировать, чтобы получить дополнительный ресурс?
Я веду семинары и персональные консультации в области управления состоянием и коммуникаций с 2001 года. Мой сайт и инстаграмм.
Конференция TeamLead Conf 2022 пройдет 21 и 22 марта совместно с KnowledgeConf.
Доклады по Knowledge будут отдельным треком. Подать заявку на выступление вы можете здесь.
А 2 ноября в 18:00 пройдет онлайн-встреча с Программным комитетом TeamLead Conf 2022. Узнаете про общую концепцию конференции, каждый тематический блок ио треке по управлению знаниями. И сможете задать вопросы. Регистрация по ссылке.
Доклады по Knowledge будут отдельным треком. Подать заявку на выступление вы можете здесь.«Адаптивность и пластичность необходимы любому предпринимателю»
April 01, 2013 10:37am
Директор по развитию технопарка «Сколково» Максим Киселев считает, что «для предпринимателя очень важна направленность на результат и направленность на эффективность.
В противном случае в России, как и нигде, бизнеса не сделаешь. И если на Западе это включено в какую-то жизненную этику, у тех же американцев, то у нас такого миропонимания никогда не было, а сейчас должно происходить, если предприниматель хочет что-то достичь».
— Какими качествами должен обладать предприниматель, чтобы быть успешным?
— Безусловно, есть качества, которые в России, очевидно, могут помочь достичь успеха, потому что объективно и среда бизнеса, и условия предпринимательства сильно отличаются от аналогичных условий на Западе.
Первое качество, которое необходимо для российского предпринимателя, — смелость. Оно необходимо, потому что в обществе сформирован достаточно четкий ментальный барьер перед тем, чтобы начинать свое дело, и в головах людей это чаще всего сопряжено с безмерным количеством трудностей, которые связаны, в первую очередь, с коррупцией и политическим риском. Т.е. первое, о чем думает любой российский человек, который гипотетически подходит к тому, чтобы начать свой бизнес: если я что-то начну и у меня станет что-то получаться, то тут же придут чиновники, которые, если и не сразу, то постепенно, сделают мою деятельность невозможной, т.к. захотят, говоря простым языком, «отстригать» от моего бизнеса все, что получится: пожарники свое, налоговики свое… И еще какие-нибудь инстанции, в зависимости от того, какой это бизнес, тут же захотят получать свою коррупционную долю. Поэтому я и говорю, что, наверное, самое первое качество, необходимое для российского предпринимателя, это именно смелость. Причем смелость, в данном случае, в нескольких аспектах: во-первых, завести свое дело, хотя бы начать делать какие-то шаги, чтобы воплотить какую-то идею в бизнес, во-вторых, не думать, что ничего не получится.
С этим сопряжено и такое качество как оптимизм. Потому что если заранее думать, что трудностей гораздо больше, чем возможностей, тогда точно ничего не получится. Если думать о том, что при желании любые трудности могут быть преодолены, тогда, может, что-то получится. Еще очень важное качество, для российского бизнеса особенно, – это пластичность, т.е. такое качество как достаточная свобода в суждениях и подходах. С моей точки зрения, это необходимо, потому что у нас среда бизнеса достаточно пластична сама по себе, мало регламентирована. С одной стороны, существует куча законов, с другой, все понимают, что эта куча законов может так же благополучно не исполняться, поэтому возможность реагировать на такого рода средовые изменения, когда «правила игры» меняются слишком часто, предполагает очень высокую степень адаптивности и пластичности. Да, адаптивность и пластичность необходимы любому предпринимателю, но здесь особенно, в силу того, что я только что сказал. Третье качество особенно важное для российского предпринимателя, которое будет противостоять существующей историко-культурной традиции: это направленность на результат.
Я специально говорю об этом, потому что в историко-культурной традиции была направленность на процесс, но никак не на результат. И в этой связи российскому предпринимателю необходимо понять, что любое дело характеризуется своими результатами. Если говорить исторически, в советское время не было разговора о результате.
— А как же планы, пятилетка…
— Ну планы в основном подтасовывались. В основном это было politically driven, т.е. это направлялось не эффективностью, не результатом, а идеологией. Вообще вся экономика прежней страны была выстроена не как результативная экономика, поэтому самой главной проблемой страны является чрезвычайно низкая производительность труда. Почему Россия настолько сильно отстает от любых сильных экономик на Западе и востоке? Потому что производительность труда низкая, и теперь нужно задуматься, почему. В частности потому, что направленности на результат тоже не было.
— Насколько я знаю, результат был недостаточно хорошим из-за недостаточной квалификации рабочих, но они обладали большим энтузиазмом.
— Я не очень верю в истинный энтузиазм, потому что трудно отделить идеологическое и придуманное от реального. Идеология была пропитана энтузиазмом, но энтузиазма реального могло не быть. Поэтому результаты в большинстве сфер были не за счет эффективности и производительности, а за счет вовлечения труда огромного количества людей, в том числе и неквалифицированных…
— …которые были полны энтузиазма.
Ну не только энтузиазма, но и страха очень часто. Если говорить об эпохе великих строек, то результаты были получены ценой сотен тысяч человеческих жизней и ничего другого. Я не верю в этот энтузиазм, грубо говоря. Но если вернуться к вопросу, какого рода качества нужны предпринимателю, необходимо говорить о результативности и эффективности. Что такое эффективность? Наибольший результат с наименьшими затратами. Советская экономика не была построена на принципе эффективности, она была социальной, а это совсем другой подход. Вот, скажем, на примере нефтяных компаний: чем дольше ты качаешь нефть из скважины, тем больше ты даешь тем людям, которые в этом месте оказались, работу, тем дольше ты сохраняешь все те элементы социальной инфраструктуры, которые поддерживают их жизнь там.
И плюс заканчивалось это все тем, что нефтяные компании были владельцами молочных фирм и колбасных заводов, что никак не про эффективность в принципе. А вот когда все революционализировалось в последние 15 лет, то сначала все эти шаги были чрезвычайно болезненны для тех людей, кто начинал в социальной парадигме, в той же нефтянке. Пришли американцы и сказали: а зачем вы качаете эту скважину 70 лет, когда вы можете ее выкачать за 10-15? И это был абсолютный шок, потому что как это за 10-15 лет?! а что мы будем потом делать? Ответ прост — откроете другую скважину рядом и с ней будете работать. Но такого сознания и такого осмысления, такой динамики у наших нефтяных руководителей не было вообще. Поэтому, возвращаясь к вопросу — для предпринимателя здесь очень важна направленность на результат и направленность на эффективность. В противном случае здесь, как и нигде, бизнеса не сделаешь. И если на Западе это включено в какую-то жизненную этику, у тех же американцев, то у нас такого миропонимания никогда не было, а сейчас должно происходить, если предприниматель хочет что-то достичь.
Я не имею тот вид предпринимателя, который силовым образом «отжимает» результат от кого-то другого. Можно ли назвать успешными предпринимателями наши многочисленные «крыши» — криминальные структуры, которые просто отжимают деньги от мелкого бизнеса? Конечно, нет.
Следующий момент, связанный не столько с историческим отсутствием, сколько с подавлением предпринимательства в столь долгий исторический период как советское время, это момент ценностный. Везде и всюду, так или иначе, но люди направляются теми ценностями, которые у них есть, и здесь очень важно для российского предпринимателя, чем бы он ни занимался, думать не себе, не о тех метаниях, не о том, как он хочет реализовать себя, а о том, какую ценность он создает для клиента. Ведь у каждого бизнеса есть клиент, т.е. бизнес делается для того, чтобы удовлетворить чьи-то запросы, на которые этот сегмент рынка ориентирован. Вот эта клиентоориентированность не была частью подхода на протяжении очень многих лет отсутствия конкуренции и государственного владения всем и вся.
И вот клиентоориентированность, или способность уважительно, эмпатически отнестись к своему клиенту и подумать о том, что нужно именно ему, — очень важная черта, особенно для российского предпринимателя. Конечно же, она важна для любого предпринимателя, но если на Западе эта идея существовала с того самого времени, с которого бизнес там начинался, то здесь это было убито очень долгим предшествующим периодом, когда никакого реального бизнеса и предпринимательства не было.
— Неужели современный российский предприниматель не понимает этой идеи?
— Можно сказать, что понимает в какой-то степени, умозрительно понимает… На самом деле, здесь есть такой психологически трудный момент… С моей точки зрения, российская культура довольно эгоцентрична. Несмотря на то, что с точки зрения культурной антропологии она относится к коллективистским, современная российская культура очень сильно сконцентрирована на эго тех людей, которые что-то делают. Я сталкиваюсь с тем, что люди очень редко могут сформулировать достаточно четко, для кого они это делают.
То, что для себя, это понятно, но для кого как клиента? Кто их клиентская аудитория? Чем направляется их деятельность с точки зрения создания ценности для клиента?
— Как они продают свой продукт?
— Наша практика полна такими кейсами, когда продают свой не самый качественный продукт через доступные здесь коррупционные механизмы, через административные ресурсы, через подкуп тех, кто принимает решение о конкурсах и тендерах. Возьмите дело Оборонсервиса. За огромные деньги продают абсолютно некачественный продукт, но в госструктуру, чиновники которой получили огромное вознаграждение за то, что именно это закупили. Поэтому я и говорю, что это совершенно другой подход к результативности бизнеса: не вложиться в то, чтобы действительно ответить ожиданиям клиента и даже превзойти их, а вложиться в то, чтобы провести свой некачественный продукт, но возможными другими путями. Я думаю, что это основные вещи, потому что другие вещи, которые нужны предпринимателю, так сильно отличаться не будут.
Любому предпринимателю нужен «джентльменский набор» личностных психологических свойств, таких, как высокая степень энергичности, мотивация достижения, открытость, и пр.
— И этичность?
— Этичность в бизнесе, кстати, тоже серьезный момент, потому что это опять-таки новый концепт для российской поляны. Когда-то в добольшевистской России этика российского бизнеса была довольно высокой, примерно, как и в США, где слово, сказанное по телефону, равно подписи на контракте, где нет печатей. Но в советское время все это изменилось, когда все стали друг друга так интенсивно обманывать. Ранний период развития нового российского бизнеса в постсоветское время тоже никакой высокой этикой не характеризовался. А сейчас история другая: конечно, нужно вести бизнес по цивилизованным законам и ясным этическим направляющим.
— Если сравнивать западные и российские корпорации, в чем заключается разница их корпоративной культуры?
— Вопрос не самый простой, т.
к. те западные компании, которые работают на российской почве, в какой-то степени могут рассматриваться как «обрусевшие», не в самом иногда лучшем смысле. Первый момент: если в западных компаниях, особенно в транснациональных корпорациях, которые давно работают на рынке, очень многие элементы культуры достаточно устоялись и часто формализованы, то в российской компании, где этот концепт довольно нов, как правило, ничего подобного нет. Даже такая история, как написание или артикулирование базовых корпоративных ценностей, написание этического кодекса, где отражалась бы миссия компании, ее видение или основные принципы взаимодействия внутри этой корпорации. Для российских компаний эта идея очень новая, ей от силы 10-12 лет, в то время как в западных компаниях она совершенно не новая, и в таких «монстрах» как IBM, которым 100 лет (1914год создания), понятно, что эти традиции, этот фундамент корпоративной культуры несравнимо мощнее.
В западных корпорациях какая-то из черт, какой-то из элементов культуры может быть особенно подчеркнут, выступать в качестве стержня, вокруг которого отстраиваются остальные элементы; у нас тоже такого нет.
Мне не знакомы примеры сильной корпоративной культуры, которая отстраивалась бы вокруг сильного стержня. Как пример западной компании — компания Дюпон, колоссальная международная корпорация, работающая в 70 странах мира и насчитывающая очень долгую историю, поставила в основание своей корпоративной культуры концепт безопасности. Почему безопасности? Дюпон родилась как компания, производившая динамит. Рецепт динамита дюпоновский. Поэтому безопасность собственных сотрудников (Дюпон работает с опасными материалами и химией) была сделан осью корпоративной культуры Дюпона. И Дюпон, будучи по характеру своего производства очень опасной компанией, достиг абсолютно минимального уровня производственного травматизма, несравнимого с российскими компаниями. И Дюпон для многих мировых корпораций стал «законодателем мод» в отношении безопасности. В Дюпоне очень давно было создано стратегическое подразделение DuPont safety solutions, которое для многих компаний, в т.ч. и для российских, предлагало решения по безопасности производства под ключ, и оно же спонсировало большое количество исследований по восприятию рисков.
Между прочим, тут еще одна важная деталь: в российских компаниях безопасность никогда не была стержневым элементом, может быть, потому что восприятие ценности человеческой жизни в этой стране сильно отставало от аналогичного на Западе. И, кстати, пороги восприятия риска совершенно иные. Исследования Дюпона, которые были проведены 20 лет назад, показали, что у наших соотечественников концепт фатализма в сознании очень силен. То, что люди на Западе воспринимали бы как сопряженное с риском, у нас так не воспринимают…
Если вернуться к вопросу корпоративной культуры, сейчас все-таки начинает происходить определенная конвергенция, определенное сближение, т.к. реальность больших российских компаний связана с тем, что в ней работают экспаты (а в некоторых даже очень много экспатов), т.е. носители другого подхода, другой культуры. С другой стороны, умные руководители российских компаний неизбежно (не в силу добродетельности, а в силу прагматической необходимости) понимают, что нужно развивать сильную корпоративную культуру, чтобы производительность и эффективность работы компании в целом была значительно выше.
Тем более это касается тех компаний, которые торгуются на мировых биржевых площадках, потому что возникает другой аспект: то, как выстроена корпоративная культура, то, как выстроены отношения с собственными сотрудниками, становится фактором инвестиционной привлекательности. Либо инвесторы вложатся в компанию, которая будет для них «хорошая», либо не вложатся, потому что она будет для них «плохая». Когда-то, когда ЮКОС начинал разговаривать с мировыми инвесторами и входить в глобальные профессиональные сообщества, императивом было разговаривать на том языке, в тех культурных смыслах и теми понятиями, которые органичны для западного мира бизнеса. В противном случае тебя никто не примет, в противном случае ты так и останешься заповедной российской компанией, к которой будут относиться крайне осторожно, учитывая в целом очень негативный имидж страны, особенно плохой после дела ЮКОСа. Он с тех пор так никогда и не восстановился. Ведь ЮКОС был не только самой дорогой и самой успешной российской корпорацией, но и самой первой, принятой в глобальном сообществе российской компанией, и ЮКОС стал играть по правилам западного мира.
После того как правительство аннексировало компанию, последствия были катастрофичны. Я имею в виду не только все те деньги, которые страна потеряла на этом: сотни и сотни миллионов или миллиардов долларов, которые теряла экономика страны как таковая. Я имею в виду тот эффект, который это имело в отношении всего мира в аспекте делового сотрудничества с Россией, т.е. в отношении восприятия российских компаний как партнеров.
Я коротко скажу об основной разнице в культуре российских компаний. В российских компаниях по-прежнему в основном преобладает авторитарная культура. Т.е. правило «я начальник – ты дурак», высокая степень иерархизованности компании, слабость делегирования полномочий, неразвитость механизмов обратной связи очень сильно характеризуют культуру российских компаний. В отличие от западных, которые выстроены как так называемые «культуры успеха» или «культуры задачи», т.е. они выстроены под эффективность, под достижение результатов, в силу чего сами отношения внутри таких компаний более демократичны.
Тот принцип, который пошел от Томаса Уотсона-старшего, первого главы IBM, «дверь президента всегда открыта», действительно один из фундаментальных принципов и подходов в западных компаниях в отношении обратной связи. Это значит, что любой сотрудник любо уровня подчинения, даже в корпорации, где работают десятки тысяч людей, может выйти с какого-то рода обратной связью на самый верх компании. Для наших компаний это нехарактерно.
— Какие принципы западной культуры могут быть заимствованы в России, а какие нет в силу межкультурного барьера?
При желании любые хорошие принципы могут быть заимствованы. У нас есть 2 фактора трудностей, если говорить о внедрении хороших западных принципов конкретно в российскую компанию. Первый тип барьеров – барьеры сверху, потому что первые лица наших иерархически выстроенных компаний сами по себе, как правило, крайне недемократичны. И достигши таких больших высот в управлении этими компаниями (часто это у нас совпадает с ролью собственника) они не очень открыты своему личностному развитию и совершенно не задумываются о том, что правильно выстроенная культура могла бы дать дополнительные ресурсы.
Это барьеры сверху. А барьеры снизу… У нас у людей в головах тоже нет двух принципиально важных вещей: нет принятия ответственности на себя за свои действия и решения, которые происходят, предположим, в их рабочем окружении. И отсюда целый ряд следствий и целый ряд сопряженных барьеров. Это крайне низкая степень активности. Люди готовы соглашаться с очень и очень многим, у них уровень толерантности очень высок. Это связано со страхом потерять работу, т.е. люди не ценят себя как профессионалы и опасаются, что, потеряв работу, которую имеют, другую найдут с трудом. А с другой стороны с тем, что, грубо говоря, вот этот, к сожалению, такой популярный и для Путина, и для его доктрины концепт стабильности здесь гораздо сильнее, чем драйв к любым изменениям. Это объясняет много вещей. У нас сколько угодно могут говорить об инновациях и модернизации, но мера использования инноваций в наших реальных компаниях ничтожна. По самым оптимистичным оценкам у нас внедряются реально в производство 2% существующих в этих областях инноваций.
Если сравнить с крошечным Люксембургом или со Швейцарией, где этот показатель превосходит 55%, сразу становится ясно, о чем речь. Какие изменения? Т.е. изменения не нужны, инновации не нужны, модернизация не нужна. Нет инновационной культуры, которая американскую или китайскую экономику делает высоко динамичной.
Очень многие элементы из устоявшихся моделей западной корпоративной культуры могут быть легко заимствованы. Теоретически. А практически это зависит от политической воли первых лиц, принимающих решение в компании. Вот такой политической воли в нашей среде бизнеса я вижу очень мало. Если соотносить с количеством огромных компаний, получится малая часть.
— Грустная картинка…
— На самом деле, не все так уж печально, и объясню, почему. Так или иначе, при сложностях и политического режима, и политических рисков я думаю, что даже не в столь уж долгосрочной, даже в среднесрочной перспективе, будет все больше компаний, которые будут все более цивилизованными, потому что они неизбежно становятся глобальными компаниями.
Т.е. расширяя свой бизнес, они выходят далеко за страновые границы, а становясь глобальными компаниями, они просто не смогут придерживаться не самых лучших принципов, которые устоялись здесь на протяжении долгого предшествующего периода. И если они как группа хотят синтегрировать огромное количество людей с разными культурами, с разным происхождением, разными подходами к жизни во что-то целостное, то они неизбежно должны предложить какие-то вменяемые механизмы этой интеграции, т.е. выстраивать новую культуру, которая неизбежно будет гораздо более продвинутой и более похожей на существующие мировые модели чем то, что было в наших российских компаниях до этого. Опять же это связано с тем, что компании очень заинтересованы в привлечении внешних инвестиций, и они выходят на мировые площадки, такие как London stock exchange или New York stock exchange, и тут они попадают в ту ситуацию, когда они обязаны играть по правилам этих площадок даже в таком аспекте, как транспарентность, потому что есть требование security exchange committee — это требования, предъявляемые компаниям, которые выходят на ньюйоркскую биржу,- но они являются своего рода требованиями, предъявляемые для всех биржевых площадок мира.
И если компания хочет привлечь большие деньги от большого количества инвесторов, выходя на эти площадки, выходя на IPO, предлагая свои активы для внешних инвесторов, то они неизбежно будут должны делать что-то хорошее, в том числе для выстраивания корпоративных культур.
Подготовила Влада Савенко
Источник: politcom.ru
мозговых центров APEX | Эшвилл, Северная Каролина | 3 реальных примера пластичности мозга
3 реальных примера пластичности мозга — пластичность мозга, также известная как нейропластичность, — это способность мозга изменяться и расти с течением времени в ответ на окружающую среду. Изменения могут происходить как быстро, так и медленно, и они могут быть положительными или отрицательными. Следующие примеры показывают, как тренинг мозга опирается на нейропластичность, чтобы принести пользу людям, которым необходимо внести позитивные изменения. Вы МОЖЕТЕ научить старую собаку новым трюкам!
3 реальных примера восстановления после травмы головного мозга
Мозг BL получил ударную волну от взрыва взрывного устройства (СВУ) во время службы нашей стране на Ближнем Востоке.
Позже он получил черепно-мозговую травму (ЧМТ), когда его сбила машина. Эти травмы вызвали у BL тяжелую когнитивную и поведенческую дисфункцию, в первую очередь проблемы гнева и ярости. Эти проблемы значительно ограничивали его способность реинтегрироваться в общество и его профессиональную гражданскую карьеру. Он также страдал от состояния, называемого дизавтономией, в результате травмы головы. Это состояние заставляло его потреблять невероятное количество калорий каждый день (почти 10 тысяч) только для того, чтобы поддерживать свой вес.Пройдя курс интенсивной тренировки мозга, поддерживаемый домашним уходом и диетотерапией, BL теперь получает оплачиваемую работу в качестве лицензированного специалиста и продвигается вверх по служебной лестнице. Его гнев находится под контролем, и он больше не попадает в опасные ситуации. Он также может придерживаться типичной диеты (не более 3500 калорий в день), не теряя при этом нездорового веса.
СДВ, СДВГ, ОКР и пластичность мозга
PJ — молодой человек, который всю свою жизнь боролся с обучением и поведенческими проблемами.
Злоупотребление наркотиками и алкоголем усугубило его проблемы и преждевременно отвлекло его от продуктивной жизни. Он бросил среднюю школу незадолго до ее окончания и обнаружил, что не может сдавать экзамены на соответствие средней школе (GED). Вместо того, чтобы работать или ходить в школу, он проводил время в программах реабилитации от наркозависимости и алкоголизма. Во время программы тренировки мозга PJs с APEX он получил предварительные баллы, которые позволили ему продолжить выполнение всех частей своего тестирования GED, и он получил высокие проходные оценки по всем предметам.С тех пор он поступил в наш местный общественный колледж и уверенно движется к продуктивной жизни. Его мозг теперь способен сосредотачиваться и решать жизненные проблемы!
Повышение когнитивных способностей
Б.А. — молодая женщина, которая в раннем детстве пережила годы пренебрежения и жестокого обращения. Жестокое обращение привело к когнитивной дисфункции и неспособности к обучению, что помешало ей научиться читать.
Инвалидность в развитии BA вызвала у нее, а также у ее приемной семьи много эмоциональных потрясений.Ее неспособность «все продумать» привела к более деструктивному поведению, включая незаконные действия. Менее чем через неделю после 5-дневной программы интенсивной тренировки мозга BA смогла впервые за почти 5 лет взять книгу и прочитать от корки до корки с легкостью и полным пониманием. Это то, что ее мозг не позволял ей делать раньше! Ее результаты когнитивного тестирования повысились, включая улучшения, превышающие 100%, в первую очередь в областях памяти и внимания. Кроме того, теперь она впервые проявляет признаки раскаяния в отношении многих из своих прошлых проступков.Хотя BA еще далека от полного выздоровления, она уверенно движется к тому, чтобы восстановить контроль над своей жизнью и стать продуктивным и полезным членом своего сообщества — 3 реальных примера пластичности мозга!
Пластичность развития — обзор
Истоки информации для TDP
TDP — это адаптивный ответ на стрессовые стимулы или стимулы, предвещающие ухудшение условий жизни.
Стрессовые стимулы интерпретируются нейронными цепями как проблемы, требующие решения.Существуют две разные точки зрения на природу решения проблем в нейронных сетях. Классическая гипотеза утверждает, что нейронные сети универсальны и модернизируются для решения стоящих перед ними проблем. Другая гипотеза утверждает, что не реконструкция сети, а гибкость врожденных сетей, их способность к обучению и самоорганизации являются источником способности решать проблемы, творчества и способности решать непредсказуемые проблемы, которые могут возникнуть в течение жизни:
Универсальность не может решить проблему мозга, которая скорее характеризуется тем, что «учитывая конкретную сеть, в которой родился человек, научитесь справляться с ситуациями и проблемами по мере их возникновения.”
фон дер Мальсбург (1999)
Источник и характер информации для создания структуры многоклеточных животных имеют решающее значение для понимания эволюции многоклеточных животных.
Хотя никаких изменений в генах не происходит, TDP связан со специфическими изменениями в паттернах экспрессии генов, определяемыми активацией в потомстве сигнальных каскадов, которые были разными, или неактивными, или полностью отсутствовали у их родителей. Поскольку это не случайный, а упорядоченный процесс, любое конкретное изменение в паттернах экспрессии генов во время TDP, несомненно, требует новой информации.
Отслеживание временной последовательности событий в сигнальных каскадах — логический способ идентифицировать конечный источник информации, который определяет трансгендерные изменения в развитии и, в более широком смысле, эволюционные изменения.
Достаточные доказательства, особенно три примера реконструированных механизмов TDP, рассмотренных в этом разделе (индукция размножения половым путем у D. magna , предотвращение диапаузы у потомков S. bullata и фазовый переход трансгенерации у саранчовых. ) проясняют, что эпигенетическая информация о трансгенерационной (наследственной) пластичности развития происходит из материнской / отцовской ЦНС.
Эта эпигенетическая информация не хранится в ЦНС, но генерируется путем обработки соответствующих стимулов в нейронных цепях.
Глядя на рисунок 11.14, можно задаться вопросом: почему мозг должен извлекать стимул, прежде чем в ответ на стимул активируется конкретный каскад передаваемых через поколения сигналов? Как объяснялось в главе 2, причина проста: экологический стимул как таковой причинно не связан с конкретным каскадом или эффекторным геном (ами), следовательно, не может их активировать.Химическое вещество, выделяемое в результате его обработки в головном мозге, делает это. Химическое вещество представляет информацию для выборочной активации определенного каскада. Как генерируется эта информация?
Первым шагом в цепи событий трансгенерационной пластичности является внешний или внутренний стимул. Все стимулы окружающей среды, участвующие в случаях трансгенерационной пластичности, рассмотренные ранее в этом разделе, воспринимаются экстероцепторами.
Эти стимулы не представляют никакой информации: вероятность того, что эти стимулы вызовут экспрессию каких-либо конкретных генов, запустят сигнальный каскад или приведут к трансгенерационной пластичности, практически равна нулю.Как данные об окружающей среде, стимулы ничего не «говорят» генам, в том смысле, что per se они не индуцируют и не могут индуцировать какой-либо конкретный ген или активировать конкретный сигнальный каскад. Эти стимулы «не имеют смысла» для генов.
На втором этапе сенсорные нейроны преобразуют эти внешние (например, визуальные, обонятельные, тактильные, слуховые, тактильные) стимулы в универсальный нейронный язык, кодируя их в форме электрических сигналов, которые передаются в определенные нейронные цепи в головном мозге. .Преобразование генерирует данные, подходящие для нейронной обработки, но они по-прежнему не представляют никакой информации для активации / деактивации какого-либо гена или запуска сигнального каскада. Вероятность того, что эти электрические сигналы сами по себе могут вызвать определенный каскад трансгенерационной пластичности, по-прежнему практически равна нулю.
Третье звено в причинной цепи — это обработка ввода электрических данных в нейронные цепи. Это вычислительный процесс, то есть процесс преобразования нелинейной динамической системой (нервной системой) входных электрических данных в химический выход (нейротрансмиттер / нейромодулятор), который высвобождается на определенных секреторных нейронах.В ответ секреторные нейроны синтезируют и / или высвобождают определенный нейрогормон, который активирует сигнальный каскад, который в конечном итоге приводит к изменению эпигенетической информации (цитоплазматический родительский фактор), депонированной в гаметах или в эпигенетической структуре (импринтированный ген. , центросома, цитоскелет) гамет.
Биологи знают, что делает эта обработка, но у них очень мало знаний о том, как нейронные цепи вычисляют свой конечный результат, эпигенетическая информация, которая в форме определенного химического вещества запускает определенный сигнальный каскад, вызывающий изменения в эпигенетической информации или эпигенетических структурах в гаметах.
.
С биологической точки зрения нейронная обработка — негенетический, следовательно, эпигенетический, процесс, как и информация, которую он генерирует (Cabej, 2004, стр. 35–47). Результат обработки, то есть высвобождение нейротрансмиттера (ов) / нейромодулятора (ов) на определенных секреторных нейронах, представляет собой «инструкцию» для выборочной активации сигнального каскада, вызывающего специфические эпигенетические изменения в виде исходных цитоплазматических факторов и изменений. в эпигенетических структурах и, возможно, других родительских факторах неизвестной природы.Родительская эпигенетическая информация является решающим звеном в цепочке событий в большом поколении, ведущей от стимула окружающей среды, действующего на родителя (родителей), до наследственных фенотипических изменений, проявляющихся в потомстве.
Возвращаясь к проблеме источника эпигенетической информации для унаследованных трансгенерационных изменений, как указывалось ранее, внешние стимулы не представляют никакой информации, которая была бы каким-то образом связана с экспрессией генов.
Однако эмпирические данные показывают, что корреляция между специфическими стимулами окружающей среды и экспрессией генов действительно существует.Это совсем не парадоксально. Metazoans развили способность развивать новые, экстрабиологически несуществующие, отношения между сущностями, которые причинно не связаны, между внешними стимулами и экспрессией определенных генов. Они манипулируют внешними и внутренними стимулами, преобразуя их в цепочки электрических импульсов в соответствии с до сих пор неизвестными кодами, и, обрабатывая входные данные, они могут адаптивно генерировать химический выходной сигнал (нейротрансмиттер / нейромодулятор), который активирует определенные каскады сигналов, которые в конечном итоге приводят к изменениям в эпигенетике. информация или эпигенетические структуры гамет (ы).Как показано на рис. 11.15, ключевым элементом в цепочке событий является зависящее от обработки высвобождение конкретными нейронами определенного химического выхода. Именно в этот момент реакция организма на стимул (высвобождение нейрогормона, активирующего определенный сигнальный каскад) необратимо определяется: вероятность индуцирования соответствующего каскада, таким образом, увеличивается от 0 до 1, в то время как возможность активации остальные возможные каскады исключены.
Это новая информация sensu Shannon.
Рисунок 11.15. Схематическое изображение механизма «обходного стимула» индукции трансгенерационных изменений развития. Нейронный прием стимула и его обработка в нервной цепи приводит к образованию химического вещества, которое вызывает секрецию нейрогормона, который запускает активацию определенного сигнального каскада, ведущего к адаптивным эпигенетическим изменениям в гаметах. Нейронные манипуляции со стимулом устанавливают ранее не существовавшую причинную связь между стимулом и сигнальным каскадом, который вызывает изменение между поколениями.
Как мы показали (Глава 2, Нейронные манипуляции с экспрессией генов), нервная система может устанавливать причинно-следственные связи практически между любым конкретным стимулом и любым конкретным геном, активируя определенный сигнальный каскад и через бинарный нейронный контроль ограничивая действие каскада на определенную часть тела. Но исключение всех остальных необязательных каскадов для актуализации конкретного подразумевает генерацию эпигенетической информации для получения определенного фенотипического результата.
Таким образом, обработка стимула в родительской нейронной цепи генерирует эпигенетическую информацию (высвобождение определенного химического вещества на конкретном нейроне), которая представляет собой «инструкцию» для индукции определенного сигнального каскада, ведущего к определенному трансгенерационному фенотипическому изменению. Это еще один способ сказать, что информация, необходимая для индукции адаптивного фенотипического изменения у потомства, происходит из родительского нервного контура. Таким образом, мы получили предположительный ответ на поставленный ранее вопрос: «Откуда берется новая информация о трансгенерационных фенотипических изменениях?»
Результат нейронной обработки, как нейронный ответ на раздражитель окружающей среды, не зависит от природы стимула.Ведь в стимуле нет ничего, что могло бы склонить нервную систему к действительному результату, что может быть доказано тем фактом, что один и тот же стимул у разных видов приводит к разным и часто противоположным результатам. Обработка стимула — это манипулятивное и целенаправленное решение.
Что касается того, как информация о трансгенерационной пластичности генерируется в нейронных цепях, в это время незнания природы вычислений, происходящих в нервной системе, ответа дать нельзя.Однако имеющиеся данные позволяют нам разумно связать генерацию информации для развития новых признаков у потомства с динамикой структурных изменений, происходящих в нейронных цепях. Повторюсь, наш гипотетический сценарий принципов генерации эпигенетической информации в ЦНС будет выглядеть следующим образом:
Экологические стимулы принимаются сенсорными нейронами, которые преобразуют их в электрические сигналы, «общий язык», на котором все стимулы передаются. преобразуется в нервной системе.В ответ на электрические сигналы от сенсорных нейронов конкретная нервная цепь изменяет свою синаптическую морфологию (Gould et al., 1990; Calizo and Flanagan-Cato, 2000; Widmer et al., 2003; Choi et al., 2005) и структуру. . Реконфигурация приводит к модификации вычислительных свойств нейронной цепи (von der Malsburg, 1999; Montag-Sallaz et al., 2003), что приводит к определенным изменениям в химическом выходе схемы (Getting, 1989), которые представляют собой новые информация или «инструкции» для адаптивной активации определенного сигнального каскада, ведущего к новому адаптивному фенотипическому признаку (ам) у потомства.
Пластичность (нейропластичность) мозга | Simply Psychology
- Биологическая психология
- Неврология
- Пластичность мозга
Также известна как нейропластичность
Автор Eagle Gamma, опубликовано 23 марта 2021 г.
Сообщения на дом
- Пластичность мозга, также известная как нейропластичность — это биологическая, химическая и физическая способность мозга реорганизовывать свою структуру и функции.
- Нейропластичность возникает в результате обучения, опыта и формирования памяти или в результате повреждения мозга.
- Обучение и новый опыт заставляют новые нервные пути укрепляться, тогда как нервные пути, которые используются нечасто, становятся слабыми и в конечном итоге умирают. Этот процесс называется синаптической отсечкой.
- Хотя это традиционно связано с изменениями в детстве, недавние исследования показывают, что зрелый мозг продолжает проявлять пластичность в результате обучения.
- В процессе развития человека нейропластичность обеспечивает защитные эффекты с точки зрения управления травмами (Cioni et al., 2011). Кроме того, изучение музыки или второго языка может повысить нейропластичность (Herholtz & Zatorre, 2012).
- Пластичность позволяет мозгу лучше справляться с косвенными последствиями повреждения мозга в результате недостаточное кровоснабжение после инсульта.
- По сути, нервная система должна перестроиться, чтобы приспособиться к разворачивающейся ситуации, с которой она сталкивается. Гены программируют нейропластичность тела, чтобы животные могли выживать в непредсказуемых условиях.
Нейропластичность, также называемая пластичностью мозга, относится к способности мозга изменять и адаптироваться в структуре и функциях в ответ на обучение и опыт.
Behance Discovery — Алексей Кашперский
Мозг обладает замечательной способностью перепрограммировать себя. Эти изменения варьируются от отдельных нейронных путей, создающих новые связи, до систематических корректировок, таких как изменение кортикального слоя.
Это происходит у всех здоровых людей, особенно у детей, а также после различных проблем, например, травм головного мозга.
Early Theories
Ранняя экспериментальная работа по нейропластичности была проведена итальянским ученым восемнадцатого века Микеле Малакарне, который обнаружил, что животные, созданные для выполнения заданий, развивают более крупные структуры мозга (Rosenzweig, 1996).
Первые теоретические представления о нейронной пластичности были разработаны в девятнадцатом веке Уильямом Джеймсом, пионером психологии. Джеймс писал об этой теме в своей книге 1890 года «Принципы психологии» (James, 1890).
В двадцатом веке влиятельный нейробиолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль предположил, что нейроны у взрослых разрушаются и восстанавливаются (Fuchs & Flügge, 2014).
Современные теории
Развитие идеи — современные теории: Современные экспериментальные инструменты, такие как инструменты визуализации, дали достаточно информации для разработки улучшенных теорий.
Ученые теперь считают, что нейропластичность проявляется на всех этапах жизни, имея обширные возможности — от детского развития до лечения болезней (Doidge, 2007).
Мозг может перестраиваться с точки зрения функций, которые он выполняет, а также с точки зрения базовой базовой структуры (Zilles, 1992).
Функциональная пластичность
Функциональное восстановление после травмы головного мозга
Функциональная пластичность — это способность мозга перемещать функции из поврежденной области мозга после травмы в другие неповрежденные области. Существующие нейронные пути, которые неактивны или используются для других целей, берут на себя и выполняют функции, утраченные из-за травмы.
После травмы головного мозга, такой как несчастный случай или инсульт, непораженные участки мозга могут адаптироваться и взять на себя функции пораженных частей. Этот процесс различается по скорости, но он может быть быстрым в первые несколько недель (фаза спонтанного восстановления), затем он становится медленнее.
Этому может помочь реабилитация, и характер реабилитационных программ варьируется в зависимости от типа травмы, от переобучения некоторых типов движений до логопедии.
Есть способы, с помощью которых пластичность мозга может позволить людям с поврежденным мозгом восстановить некоторые из своих прошлых способностей.Каждый из подходов, с помощью которых нервная система адаптирует свои функции, имеет различия в том, как это происходит, а также в том, у каких пациентов это происходит.
Разрастание аксонов
Функциональная пластичность может происходить посредством процесса, называемого прорастанием аксонов, где неповрежденные аксоны вырастают новые нервные окончания, чтобы повторно соединить нейроны, чьи связи были разорваны из-за повреждения.
Неповрежденные аксоны могут также давать ростки нервных окончаний и соединяться с другими неповрежденными нервными клетками, тем самым создавая новые связи и новые нервные пути для выполнения того, что было повреждено.
Адаптация гомологичной области
Хотя каждое полушарие мозга имеет свои собственные функции, если одно полушарие мозга повреждено, неповрежденное полушарие иногда может взять на себя некоторые функции поврежденного.
При адаптации гомологичной области поведение мозга становится активным в эквивалентной части на противоположной стороне мозга от того места, где оно обычно происходит (Grafman, 2000). Если это обычно происходит с правой стороны, то вместо этого он перемещается в левую сторону, и наоборот.
Эта функциональная нейропластичность чаще встречается у детей, чем у взрослых. Перемещение модуля на противоположную сторону приводит к смещению некоторых функций, которые изначально были там.
В результате эти две функции могут стать менее эффективными, загрязняя друг друга.
Межмодальное переназначение
Межмодальное переназначение происходит, когда мозг вместо этого использует область, которая обычно обрабатывает определенный тип сенсорной информации (например, зрение) для другого типа сенсорной информации (например, звука).
Когда область мозга не получает сенсорные данные, как ожидалось, например, из-за того, что человек ослеп, эта область мозга может быть перепрофилирована для других чувств, таких как осязание.
Это может позволить слепым людям «видеть» текст Брайля пальцами (Grafman, 2000).
Кроме того, некоторые слепые люди учатся повторно использовать свои зрительные центры для слышания звуков, тем самым приобретая способность «эхолокации» перемещаться по окружающей среде (Thaler & Goodale, 2010).
Расширение карты
При расширении карты мозг замечает, что определенная область широко используется, поэтому он расширяет эту область (Grafman, 2000).Это сравнимо с тем, как тело может заметить, что определенные мышцы используются больше (например, те, которые занимаются часто используемым видом спорта), а затем эти мышцы увеличиваются в размерах.
Когда человек часто занимается какой-либо деятельностью или переживанием, это приводит к увеличению соответствующей области мозга. Рост мозга происходит сразу же, поэтому нейробиологи могут обнаружить его с помощью технологий визуализации мозга, когда он происходит (Grafman, 2000).
Компенсационный маскарад
Компенсирующий маскарад включает в себя повторное использование мозгом компонента для выполнения мыслительной операции, отличной от того, что он обычно делает.
Например, если человек страдает черепно-мозговой травмой с потерей некоторых функциональных возможностей, то этот человек может за кулисами повторно использовать другой метод, например, ориентироваться по запомненным направлениям, а не по ощущению местоположения (Grafman , 2000).
Доказательства функциональной пластичности
Адаптация гомологичной области:Тематические исследования жертв инсульта, которые испытали повреждение головного мозга и, таким образом, потеряли некоторые функции мозга, показали, что мозг имеет способность повторно подключаться к неповрежденным участкам мозга, занимающим функции поврежденных участков головного мозга.
Таким образом, нейроны рядом с поврежденными участками мозга могут брать на себя по крайней мере некоторые из утраченных функций.
Молодой человек с травмой правой теменной доли, в результате которой левая теменная доля взяла на себя некоторые функции, обычно выполняемые с правой стороны. Тогда у молодежи возникли трудности с задачами, обычно выполняемыми на левой стороне, потому что некоторые эквиваленты правой стороны перехватили ресурсы левого мозга (Grafman, 2000).
Разоблачение нейронов:
Уолл (1977) заметил, что мозг содержит «спящие синапсы» — нейронные связи, которые не имеют никакой функции.
Однако, когда происходит повреждение мозга, эти синапсы могут активироваться и открывать связи с областями мозга, которые обычно неактивны, и брать на себя нервную функцию, которая была потеряна в результате повреждения.
Структурная пластичность
Как опыт меняет пластичность мозга
Структурная нейропластичность — это способность мозга изменять свою физическую структуру в результате обучения, включающего изменение формы отдельных нейронов (нервных клеток).
В младенчестве в мозгу быстро растет количество синаптических связей. По мере созревания каждый нейрон отсылает несколько ветвей, что увеличивает количество синаптических контактов от нейрона к нейрону. При рождении каждый нейрон коры головного мозга имеет примерно 2500 синапсов.
К тому времени, когда ребенку исполняется три года, количество синапсов составляет примерно 15 000 синапсов на нейрон (Гопник и др., 1999).
По мере того, как мы созреваем, связи, которые мы не используем, удаляются, а те, которые мы часто используем, укрепляются, и это называется нейронной отсечкой (Purcell & Zukerman, 2011).Этот процесс продолжается на протяжении всей нашей жизни.
Хотя пластичность проявляется на протяжении всей жизни, она особенно актуальна в первые «критические годы», когда пластичность мозга позволяет развиваться чувствам, языку и другим навыкам.
Пластичность развития
Часть развития системы зрения заложена генетически. Однако другая часть этого развития зависит от нейропластичности. По мере роста ребенка информация, поступающая от источников света, например свет, отраженный от лиц лиц, ухаживающих за ним, дает мозгу необходимые сигналы для корректировки моделей своего роста.Эквивалентный рост на основе пластичности происходит и с другими чувствами, адаптируя молодого человека к местным условиям.
Развитие языка еще больше раскрывает нейропластичность. Опять же, часть этой функциональности заложена генетически, но часть зависит от обратной связи с окружающей средой. У человека есть определенные нервные клетки, запрограммированные на то, чтобы стать грамматическими модулями. Для того, чтобы они функционировали правильно, они требуют ввода определенных грамматических правил из культуры, таких как правила английского или испанского языка.Таким образом, нейропластичность позволяет мозгу обрабатывать речь.
Новые нейронные связи, разная плотность нервных клеток, разная сила нервных связей
Как работает нейропластичность? На самом базовом уровне он начинается с производства новой нервной клетки (нейрогенез). Затем отдельные нейроны устанавливают новые связи друг с другом.
Нейрон работает, посылая или получая электрохимические сигналы с другими нейронами в головном мозге.
Способ, которым отдельные нейроны соединяются друг с другом, определяет способ отправки сигналов, например маршрутизацию сообщений через Интернет или кодов инструкций в процессоре компьютера.
По мере того, как каждый нейрон развивает связи с другими, это приводит к росту кластеров клеток. Нейроны могут регулировать уровень или силу сигнала с подключенными нейронами.
Этот непрерывный процесс обеспечивает точную настройку нейронной архитектуры. Нейропластичность использует каскады электрохимических сигналов, которые разворачиваются в результате экспрессии генетических кодов через сигнальные молекулы клетки (Flavell & Greenberg, 2008).
Перепрограммирование более крупных областей, реорганизация нервной системы на нескольких уровнях
Нейроны работают вместе на нескольких разных уровнях.Не только отдельные клетки, но даже скопления в областях мозга могут расти с большей или меньшей плотностью.
По мере того, как клетки растут или умирают в разных регионах, относительная плотность меняется. Такие вариации могут обеспечить даже более широкую адаптацию или нейропластичность в мозге, чем отдельные соединения нервных клеток.
Когда нервные пучки разрываются в результате травмы или хирургического вмешательства, мозг может заново вырастить эти элементы (Doidge, 2007). Удивительно, но мозг может эффективно восстанавливать связь даже для того, чтобы справляться со значительными расстройствами.Он действует как растение, способное восстанавливать потерянные части.
Мозг может вырасти после травмы мгновенно, начиная с молекулярного уровня в поврежденной области (Wall & Wang, 2002). Постепенно ремонт распространяется через подкорковые слои, достигая более крупных корковых уровней мозга.
Этот рост происходит по всей нервной системе, включая позвоночник и распределенные ветви, а не только в головном мозге.
Повторяющиеся синаптические связи становятся более эффективными (теория сборки клеток)
Нервные клетки работают, производя электрохимическую активность в «синапсах», которые представляют собой промежутки, соединяющие клетки вместе.По мере того, как синаптическое соединение срабатывает чаще, оно становится более эффективным в соответствии с так называемой «теорией сборки клеток». Фраза, описывающая это явление, — «клетки, которые срабатывают вместе, соединяются вместе» (Lowel, 1992).
Нервные связи становятся сильнее, когда одна клетка срабатывает раньше другой, а не когда обе срабатывают одновременно. Последовательное возбуждение создает причинно-следственную связь, позволяя нервной системе учиться.
Для сравнения: поисковые системы в Интернете отслеживают, какие сайты напрямую ссылаются на другие сайты.Объединенные направленные ссылки миллиардов сайтов создают эффективную карту Интернета, поскольку объединенные направленные ссылки миллиардов нейронов создают эффективную карту тела и окружающей его среды.
Доказательства структурной пластичности
Известное исследование Maguire et al., 2000 демонстрирует пластичность мозга. Она изучила 16 лондонских таксистов и обнаружила увеличение объема серого вещества в задней части гиппокампа по сравнению с контрольной группой. Эта область мозга участвует в кратковременной памяти и пространственной навигации.
Дальнейшая поддержка исходит от Mechelli et al (2004), которые обнаружили, что изучение второго языка увеличивает плотность серого вещества в левой нижней теменной коре и что степень структурной реорганизации в этой области зависит от достигнутой беглости и возраста на котором изучается второй язык.
С возрастом нейропластичность снижается, однако Mahncke et al. (2006) использовали компьютерную программу обучения пожилых людей с нарушением памяти и обнаружили значительное улучшение по сравнению с контрольной группой.
Это имеет потенциальные преимущества для общества, поскольку вмешательство, основанное на пластичности мозга, направленное на нормальное возрастное когнитивное снижение, может отсрочить время, когда этим людям потребуется поддержка в повседневной жизни.
Обучение и новый опыт вызывают усиление новых нервных путей, в то время как нервные пути, которые используются нечасто, становятся слабыми и в конечном итоге умирают. Таким образом мозг приспосабливается к изменяющимся условиям и опыту. Бойк (’08) обнаружил, что даже в возрасте 60 лет обучение новому навыку (жонглирование) приводит к усилению роста нервных клеток в зрительной коре головного мозга.
Кун (2014) обнаружил, что игра в видеоигры более 30 минут в день приводит к увеличению мозгового вещества в коре, гиппокампе и мозжечке. Таким образом, сложные когнитивные требования, связанные с освоением видеоигр, привели к образованию новых синаптических связей в участках мозга, контролирующих пространственную навигацию, планирование, принятие решений и т. Д.
Дэвидсон (2004) сравнил 8 опытных практиков тибетской буддийской медитации с 10 участниками. без опыта медитации.Уровни гамма-волн мозга были намного выше в группе опытных медитаторов как до, так и во время медитации. Гамма-волны связаны с координацией нервной активности в головном мозге. Это означает, что медитация может повысить пластичность мозга и вызвать постоянные и положительные изменения в нем.
Кемперманн (1998) обнаружил, что у крыс, содержащихся в более сложных условиях, наблюдалось увеличение количества нейронов по сравнению с контрольной группой, живущей в простых клетках. Изменения были особенно заметны в гиппокампе — связанные с памятью и пространственной навигацией.
Подобное явление было показано в исследовании лондонских таксистов. МРТ показало, что задняя часть гиппокампа была значительно больше, чем в контрольной группе, и размер разницы положительно коррелировал с количеством времени, проведенным в качестве водителя такси (т. Е. Более высокие требования к памяти = больше нейронов в этой части гиппокамп).
Критическая оценка
Нейропластичность может объяснить широкий спектр фактов о структуре и функциях мозга.Однако это понятие имеет некоторые ограничения.
Они включают постепенное снижение нейропластичности с возрастом, а также определенные ограничения с точки зрения того, насколько возможна нейропластичность даже у молодых, здоровых людей. Кроме того, ученым еще предстоит изучить многие важные аспекты нейропластичности.
Пределы пластичности мозга (снижение с возрастом, биологические ограничения)
Нейропластичность может зайти слишком далеко. Животные, не являющиеся людьми, обладают пластичностью во многих областях.Однако их мозг не может измениться настолько, чтобы выучить человеческий язык или выполнить сложные математические операции.
Нейропластичность воздействует на биологически доступный материал, что накладывает ограничения, такие как корректировка только определенного нейронного субстрата когнитивной функции или некоторой адаптации функции мозга на время года.
У людей, чей мозг повторно использует большие области для различных операций, например, у слепых, чьи центры зрения становятся полезными для осязания или звука, эта способность может работать только для определенных типов обработки.
Даже люди, слепые от рождения, не смогут повторно использовать свои клетки мозга, определяющие цвет, для прикосновения, потому что в отличие от клеток мозга, определяющих геометрию, они имеют жесткое кодирование для визуального ввода (Grafman, 2000).
Даже у здоровых людей нейропластичность снижается с возрастом (Lu et al., 2004). С годами, по мере того как тело становится менее гибким, становится менее гибким и мозг.
Во многом нейропластичность направлена на то, чтобы дать молодым людям возможность развить понимание и способность действовать в своем окружении.Это в некоторой степени стабилизируется во взрослом возрасте и даже снижается у пожилых людей.
Можно увидеть снижение нейропластичности в том, как пожилые люди становятся более твердыми в своих привычках, в то время как молодые люди быстро учатся.
Чего мы не знаем о пластичности мозга?
Нейропластичность за последние столетия превратилась в тему, представляющую значительный интерес для ученых, но остается малоизученной. Инструменты визуализации мозга для проведения исследований по этой теме еще молоды.Таким образом, еще предстоит найти много знаний.
Ученые по-прежнему не уверены во многих механизмах, лежащих в основе пластичности мозга (Grafman, 2000). В то время как некоторые процессы были изучены детально на молекулярном уровне, другие — нет, и концептуальное понимание того, как они происходят, является источником невежества.
Таким образом, технические основы нейропластичности представляют собой область активного интереса, в которой проводятся дальнейшие исследования. / P>
Нейропластичность, свобода мозга корректировать свою маршрутизацию для обеспечения более эффективных расчетов в ответ на травму или нормальные проблемы, проявляются у ряда животных.
Однако мы все еще знаем только некоторые области мозга, в которых это происходит, некоторые механизмы, с помощью которых это происходит, а также некоторые издержки и преимущества, которые он предлагает.
Адаптация животных
Животные, отличные от человека, обладают нейропластичностью не меньше людей, а в некоторых случаях даже больше.
Животные эволюционировали, чтобы выжить в течение многих лет в повторяющихся циклах погоды и других условий окружающей среды. Таким образом, некоторые виды проявляют нейропластичность в циклических моделях (Nottebohm, 1981).
Области мозга, участвующие в навигации по окружающей среде, такие как гиппокамп, часто растут во время брачного сезона (Nottebohm, 1981). Кроме того, у некоторых птиц в этот период увеличиваются мозговые центры по пению брачных песен.
У других животных мозг развивается по-разному в зависимости от сезона, например, чтобы приспосабливаться, когда откладывать больше яиц или забеременеть (Wayne et al., 1998).
Модификация поведения или окружающей среды
Некоторые изменения поведения или условий окружающей среды могут повлиять на структуру самого мозга.К ним относятся спорт или другие физические нагрузки, медитация, употребление наркотиков или загрязнение окружающей среды.
Когда человек становится физически активным, это влияет на мозг вместе с остальным телом. Аэробные нагрузки, такие как бег или езда на велосипеде, увеличивают скорость, с которой мозг производит нейроны (Gomez-Pinilla & Hillman, 2013). Это приводит к лучшему пониманию своего окружения, процесса принятия решений, а также к аффектам и другим умственным функциям.
Практики медитации, предполагающие сосредоточение внимания, также могут вызывать нейропластичность (Lutz et al., 2004). В этом случае мозг увеличивает свои способности контролировать эмоции или осознавать.
Наркотики, включая алкоголь, а также запрещенные наркотики и некоторые лекарства, могут влиять на мозг (Ganguly & Poo, 2013). Эти вещества часто вызывают некоторые химические изменения в мозге, которые могут длиться намного дольше, чем длительность употребления наркотиков, даже десятилетиями. В некоторых случаях, например, в пьянстве, целые области мозга могут реструктурировать себя, чтобы восстановить утраченные функции.
Мозг реагирует на окружающую среду как основная часть своей нормальной функции.Таким образом, мозг также может пострадать из-за проблем окружающей среды. Загрязнение воздуха, тяжелые металлы и другие загрязнители могут препятствовать развитию мозга. Например, загрязнение воздуха может разрушать клетки мозга, снижая когнитивные функции (Calderón-Garcidueñas, 2002).
Об авторе
Eagle Gamma пишет о психологии, а также о других темах в науке и культуре. Он также занимается созданием 3D-анимации, игр и носимых устройств.
Как ссылаться на эту статью: Как ссылаться на эту статью:Gamma, E.(2021, 24 марта). Что такое пластика мозга . Просто психология. www.simplypsychology.org/brain-plasticity.html
Ссылки на стиль APAБрюль-Юнгерман, Э., Дэвис, С. и Ларош, С. (2007). Механизмы пластичности мозга и память: группа из четырех человек. Невролог, 13 (5), 492–505. https://doi.org/10.1177/1073858407302725
Кальдерон-Гарсидуэньяс, Л., Аззарелли, Б., Акуна, Х., Гарсия, Р., Гэмблинг, Т. М., Осная, Н., Монрой, С., Дель Розарио Тизапанци, М., Карсон, Дж. Л., Вильярреал-Кальдерон, А., и Рьюкасл, Б. (2002). Загрязнение воздуха и повреждение мозга. Токсикологическая патология, 30 (3), 373–389. https://doi.org/10.1080/01926230252929954
Cioni, G., D’Acunto, G., & Guzzetta, A. (2011). Перинатальное поражение головного мозга у детей. Прогресс в исследованиях мозга, 139–154. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-53884-0.00022-1
Craik, F. I. M., & Bialystok, E. (2006). Познание на протяжении всей жизни: механизмы изменения. Тенденции в когнитивных науках, 10 (3), 131–138. https://doi.org/10.1016/j.tics.2006.01.007
Дойдж, Н. (2007). Мозг, который меняется: истории личного триумфа от границ науки о мозге (Переиздание). Книги пингвинов.
Флавелл, С. В., и Гринберг, М. Э. (2008). Сигнальные механизмы, связывающие активность нейронов с экспрессией генов и пластичностью нервной системы. Annual Review of Neuroscience, 31 (1), 563–590. https: // doi.org / 10.1146 / annurev.neuro.31.060407.125631
Freed, W., de Medinaceli, L., & Wyatt, R. (1985). Повышение функциональной пластичности поврежденной нервной системы. Science, 227 (4694), 1544–1552. https://doi.org/10.1126/science.3975624
Fuchs, E., & Flügge, G. (2014). Нейропластичность у взрослых: более 40 лет исследований. Нейропластичность, 2014 , 1–10. https://doi.org/10.1155/2014/541870
Гангули, К., и Пу, М.-. (2013). Зависимая от активности нейронная пластичность от скамьи до постели. Neuron, 80 (3), 729–741. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.10.028
Графман Дж. (2000). Осмысление функциональной нейропластичности. Журнал коммуникативных расстройств, 33 (4), 345–356. https://doi.org/10.1016/s0021-9924(00)00030-7
Херхольц, С. К., & Заторре, Р. Дж. (2012). Музыкальное обучение как основа пластичности мозга: поведение, функции и структура. Neuron, 76 (3), 486–502. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.10.011
Джеймс, В.(1890). Принципы психологии, тт. 1-2.
Лоуэл, С. (1992, 10 января). Выбор внутренних горизонтальных связей в зрительной коре с помощью коррелированной нейронной активности. Наука . https://science.sciencemag.org/content/255/5041/209.long
Лу, Т., Пань, Ю., Као, С.-Й., Ли, К., Кохане, И., Чан , Дж. И Янкнер, Б.А. (2004). Генная регуляция и повреждение ДНК в стареющем мозге человека. Nature, 429 (6994), 883–891. https://doi.org/10.1038/nature02661
Лутц, А., Грейшар, Л., Ролингс, Н. Б., Рикар, М., и Дэвидсон, Р. Дж. (2004). Практикующие длительное время медитируют во время умственной практики самоиндукции гамма-синхронизации высокой амплитуды. Proceedings of the National Academy of Sciences, 101 (46), 16369–16373. https://doi.org/10.1073/pnas.0407401101
Nottebohm, F. (1981). Мозг на все времена: циклические анатомические изменения в ядрах канарейки, управляющих песней. Science, 214 (4527), 1368–1370. https://doi.org/10.1126/science.7313697
Перселл А. и Цукерман У. (17 августа 2011 г.). Синаптическая обрезка мозга продолжается и после 20 лет. Новый ученый . https://www.newscientist.com/article/dn20803-brains-synaptic-pruning-continues-into-your-20s/
Розенцвейг М. Р. (1996). Аспекты поиска нейронных механизмов памяти. Annual Review of Psychology, 47 (1), 1–32. https://doi.org/10.1146/annurev.psych.47.1.1
Талер Л., Арнотт С. Р. и Гудейл М. А. (2010).Эхолокация человека I. Journal of Vision, 10 (7), 1050. https://doi.org/10.1167/10.7.1050
Wall, J. T., Xu, J. & Wang, X. (2002). Пластичность человеческого мозга: новый взгляд на многочисленные субстраты и механизмы, которые вызывают корковые изменения и связанные с ними сенсорные дисфункции после повреждений сенсорных сигналов от тела. Обзоры исследований мозга, 39 (2–3), 181–215. https://doi.org/10.1016/s0165-0173(02)00192-3
Уэйн, Н. Л., Ким, Ю. Дж., и Йонг-Монтенегро, Р.Дж. (1998). Сезонные колебания секреторной реакции нейроэндокринных клеток аплизии калифорнийских ингибиторов протеинкиназы А и протеинкиназы С. Общая и сравнительная эндокринология, 109 (3), 356–365. https://doi.org/10.1006/gcen.1997.7040
Зиллес, К. (1992). Пластичность нейронов как адаптивное свойство центральной нервной системы. Анналы анатомии — Anatomischer Anzeiger, 174 (5), 383–391. https://doi.org/10.1016/s0940-9602(11)80255-4
сообщить об этом объявленииПластичность — обзор | Темы ScienceDirect
II.Методы
Информация о пластичности у людей быстро растет с использованием ряда неинвазивных методов. Основной подход состоит в том, чтобы локализовать и охарактеризовать область репрезентации мозга для конкретных функций, а затем посмотреть, меняется ли это в различных обстоятельствах. Наиболее широко это было сделано для двигательной системы, топография мозга которой хорошо изучена. Кроме того, физиологические методы исследования двигательной системы позволяют измерить ее возбудимость.
Функциональная нейровизуализация с помощью ПЭТ и фМРТ зависит от изменений в rCBF для разграничения функциональной области. Они являются косвенными показателями синаптической активности, зависящей от правильной реакции кровотока на метаболические потребности. Как правило, у них хорошее пространственное разрешение и плохое временное разрешение. Одна из проблем с ПЭТ заключается в том, что величина изменения кровотока в области зависит от размера реагирующей области. Например, очевидное увеличение области может быть просто повышением метаболической активности.Это меньшая проблема с фМРТ.
ЭЭГ и МЭГ также являются показателями синаптической активности, но они являются прямыми измерениями в реальном времени. Проблема в том, что источники ЭЭГ неоднозначны. Этого было достаточно, чтобы эти методы использовались нечасто. В будущем слияние ЭЭГ / МЭГ с ПЭТ / фМРТ будет сильнее, чем любой другой метод в отдельности.
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) была ценным инструментом для изучения пластичности. Этот метод позволяет с высокой степенью точности отображать представления мышц или движений первичной моторной коры (M1).Однако, как и в случае с ПЭТ, оценка размера представления смешана с возбудимостью. Изменение области представления лучше всего демонстрируется смещением местоположения карты, а не изменением концентрического размера. При попытке определить «центральное» положение карты одно из возможных положений — это точка создания моторного вызванного потенциала (МВП) наибольшей амплитуды. Обычно это один балл, хотя это могут быть две позиции (и даже больше). Другой вариант, часто лучший, — это центр тяжести.Это дает позицию, которая учитывает все позиции и дает среднее значение, взвешенное по амплитуде в каждой позиции. Имеется отличное соответствие ТМС-картирования мышечных представлений и ПЭТ и фМРТ (Вассерманн и др. , 1996; Крингс и др. , 1997).
Различные методы ТМС позволяют оценить различные аспекты корковой возбудимости. Порог для создания MEP отражает возбудимость центрального ядра нейронов, которая возникает из-за возбудимости отдельных нейронов и их локальной плотности.Кривая набора представляет собой рост размера МВП в зависимости от интенсивности стимула и силы фонового сокращения. Это измерение менее изучено, но оно должно включать нейроны в дополнение к основной области, активируемой на пороге. Эти нейроны имеют более высокий порог активации либо потому, что они по своей природе менее возбудимы, либо потому, что они пространственно дальше от центра активации магнитным стимулом. Эти нейроны будут частью «подсознательного фронта ge . Внутрикорковое ингибирование ( ICI ) и внутрикортикальное облегчение ( ICF ) получены с помощью парных исследований пульса и отражают влияние интернейронов в коре (Kujirai et al. , 1993; Ziemann et al. , 1996). ICI, например, вероятно, в значительной степени является ГАМКергическим эффектом.
TMS также может временно деактивировать область мозга, и этот эффект можно использовать для картирования или исследования функций. Хотя для этой цели можно использовать одиночные импульсы, многие эффекты этого типа требуют повторяющейся TMS (rTMS).
Эти методы были использованы для сбора значительной информации об организации M1 у людей. Различные части тела, такие как рука, нога и лицо, имеют четко отдельные изображения, но мышцы внутри одной и той же части тела перемешаны (Wassermann et al. , 1992). Это отличается от сенсорной коры, которая устроена простым топографическим образом. Так, например, карты моторной коры для мышц, движущихся пальцами, по существу одинаковы, в то время как топография сенсорной коры для разных пальцев устроена как клавиши пианино.
Также с помощью этих методов можно показать у нормальных людей роль ипсилатеральных путей для управления моторикой. Хотя у нормальных субъектов редко регистрируется реакция на ТМС в ипсилатеральных мышцах в состоянии покоя, ипсилатеральные периоды молчания (паузы в активности ЭМГ) могут легко наблюдаться в произвольно активированных мышцах (Wassermann et al. , 1991). Ипсилатеральные МВП на фоне произвольной активации также наблюдаются у некоторых субъектов, и они обычно более заметны в проксимальных мышцах.Когда MEPs присутствуют ипсилатерально, их карта не идентична карте гомологичных мышц контралатерально (Wassermann et al. , 1994). Например, при картировании ипсилатеральной первой дорсальной межкостной кости (FDI) самые большие ипсилатеральные MEPs встречались с TMS в большем количестве участков, более латеральных, чем контралатеральный FDI, рядом с представлением контралатерального ризория. При функциональной визуализации наблюдается ипсилатеральная моторная активация, но обычно только при сложных движениях. При ЭЭГ ипсилатеральная активация области моторной коры лишь немного меньше, чем контралатеральная активация даже при простых движениях в собственном темпе (Toro et al., 1993). Роль нормальной ипсилатеральной активации не всегда ясна, и некоторые из этих действий могут иметь тормозящий характер, чтобы «подавить» зеркальные движения.
Пластичность мозга и поведение в развивающемся мозге
Abstract
Цель:
Рассмотреть общие принципы развития мозга, определить основные принципы пластичности мозга и обсудить факторы, влияющие на развитие и пластичность мозга.
Метод:
Был проведен литературный обзор соответствующих англоязычных рукописей по развитию и пластичности мозга.
Результаты:
Развитие мозга проходит через ряд стадий, начиная с нейрогенеза и заканчивая миграцией нейронов, созреванием, синаптогенезом, обрезкой и образованием миелина. Выделены восемь основных принципов пластичности мозга. Доказательства того, что на развитие и функционирование мозга влияют различные факторы окружающей среды, такие как сенсорные стимулы, психоактивные препараты, гонадные гормоны, отношения между родителями и детьми, отношения со сверстниками, ранний стресс, кишечная флора и диета.
Выводы:
Развитие мозга отражает больше, чем простое развертывание генетической схемы, а скорее отражает сложный танец генетических и экспериментальных факторов, которые формируют формирующийся мозг. Понимание танца дает представление как о нормальном, так и о ненормальном развитии.
Ключевые слова: развитие мозга, церебральная пластичность, стимуляция окружающей среды, эпигенетика
Резюме
Objectifs:
Présenter les grandes lignes du développement cérébral; Исследователь принципа пластичности серво; разоблачает факторы, влияющие на развитие и развитие пластика.
Méthodologie:
Анализируйте английскую литературную литературу о развитии и пластике серво.
Résultats:
Le cerveau se développe par étapes, la première étant la negenese, suivie de la migration des нейронов, de la созревание, de la synaptogénèse, de l’élagage synaptique et de la myélinisation. Les auteurs présentent huit Principes fondamentaux de la plasticité du cerveau. Ils constatent que le développement et le fonctionnement du cerveau sont influencés par divers facteurs кишечник и режим питания.
Заключение:
Le développement du cerveau va au-delà de la construction de la carte génétique; определенные взаимодействия комплексы Entre Facteurs Génétiques et Expérimentaux Agissent Sur le Cerveau en Formation. Comprendre ces взаимодействия permettra d’étudier le développement normal или anormal du cerveau.
Mots-clés: développement cerebral, plasticité du cerveau, environmentalnementaux com les optimuli, épigénétique
Развитие мозга отражает больше, чем простое развертывание генетической схемы, а скорее отражает сложный танец генетических и экспериментальных факторов, которые формируют формирующийся мозг.Таким образом, мозг, подвергающийся воздействию различных факторов окружающей среды, таких как сенсорные раздражители, лекарства, диета, гормоны или стресс, может развиваться по-разному. Целью данной статьи является рассмотрение того, как развивающийся мозг может формироваться под воздействием широкого спектра пре- и постнатальных факторов. Мы начинаем с обзора развития мозга, за которым следует краткий обзор принципов пластичности мозга и, наконец, рассмотрение того, как факторы влияют на развитие мозга и поведение взрослых. Поскольку большая часть того, что мы знаем о пластичности мозга и поведении в процессе развития, получена в результате исследований на лабораторных крысах, наше обсуждение будет сосредоточено на крысах, но, когда это возможно, будем рассматривать людей.Кроме того, обсуждение будет смещено в сторону пластичности мозговых структур, потому что большая часть того, что мы знаем о модуляции развития мозга, основано на исследованиях развития мозга. Однако нет оснований полагать, что другие структуры мозга не изменятся аналогичным образом.
Развитие мозга
Около 2000 лет назад римский философ Сенека предположил, что человеческий эмбрион — это взрослый человек в миниатюре, и поэтому задача развития состоит в том, чтобы просто расти в размерах.Эта идея была настолько привлекательной, что многие верили в нее вплоть до – годов 19 века. В начале -х годов века стало очевидно, что развитие мозга отражало серию стадий, которые мы теперь можем разделить на две фазы. У большинства млекопитающих первый отражает генетически детерминированную последовательность событий in utero , которые могут модулироваться материнской средой. Вторая фаза, которая у человека является одновременно предродовой и постнатальной, — это время, когда связность мозга очень чувствительна не только к окружающей среде, но и к моделям мозговой активности, порождаемым опытом.Однако, что более важно, в настоящее время признано, что эпигенетические изменения, которые можно определить как изменения результатов развития, включая регуляцию экспрессии генов, основаны на механизмах, отличных от самой ДНК (Blumberg, Freeman, & Robinson, 2010). Например, экспрессия генов может быть изменена конкретным опытом, а это, в свою очередь, может привести к организационным изменениям в нервной системе.
Этапы развития мозга
описывает общие этапы, характерные для развития мозга у всех млекопитающих.Клетки, предназначенные для выработки нервной системы, у человека начинают формироваться примерно через три недели после оплодотворения. Эти клетки образуют нервную трубку, которая является рассадником мозга и позже называется субвентрикулярной зоной. Клетки, которым суждено сформировать головной мозг, начинают деление примерно в возрасте шести недель, и примерно к 14 неделям головной мозг выглядит отчетливо человеческим, хотя он не начинает образовывать борозды и извилины примерно до семи месяцев. Большая часть нейрогенеза завершается к пяти месяцам, за одним важным исключением являются клетки гиппокампа, которые продолжают формировать нейроны на протяжении всей жизни.Для формирования коры головного мозга человека в каждом полушарии требуется около десяти миллиардов клеток. Эти клетки образуются быстро, и, по оценкам, на его пике в минуту формируется около 250 000 нейронов. Очевидно, что любое возмущение мозга в это время может иметь серьезные последствия.
Таблица 1.
Стадии развития мозга
|
Как только нейроны образуются, они начинают мигрировать образованы радиальными глиальными клетками, которые простираются от субвентрикулярной зоны до поверхности коры головного мозга ().Субвентрикулярная зона, по-видимому, содержит примитивную карту коры, которая предрасполагает клетки, сформированные в определенной субвентрикулярной области, к миграции в определенное место коры. По мере миграции клетки обладают неограниченным потенциалом клеточной судьбы, но по мере того, как они достигают места назначения, взаимодействие генов, созревание и влияние окружающей среды все больше направляют их к дифференцировке в определенный тип клеток. Как только клетки достигают своего конечного пункта назначения, они начинают созревать за счет: (1) роста дендритов, чтобы обеспечить площадь поверхности для синапсов с другими клетками; и (2) продвижение аксонов к подходящим мишеням для инициации образования синапсов.
Клетки мигрируют из субвентрикулярной зоны вдоль радиальной глии к их возможному местонахождению у взрослых (Kolb & Whishaw, 2009).
Формирование дендритов у человека начинается пренатально, но продолжается долгое время после рождения. Дендриты у новорожденных детей начинаются как отдельные отростки, выходящие из тела клетки, и в течение следующих двух лет эти отростки развиваются и образуются шипы, на которых располагается большинство возбуждающих синапсов. Рост дендритов происходит медленно, порядка микрометров в день.Аксоны растут примерно в 1000 раз быстрее, а именно примерно на 1 мм в день. Эта дифференциальная скорость роста важна, потому что более быстрорастущие аксоны могут контактировать с клетками-мишенями до того, как дендриты этой клетки полностью сформируются. В результате аксоны могут влиять на дифференцировку дендритов и формирование мозговых цепей.
Формирование синапсов в коре головного мозга человека представляет собой серьезную проблему, общая сумма которой превышает 100 000 триллионов (10 14 ). Это огромное количество не может быть определено генетической программой, скорее, генетически предопределены будут только общие контуры нейронных связей в мозгу.Таким образом, огромное количество синапсов приводится в действие множеством внешних сигналов и сигналов. Как мы увидим, манипулирование различными типами реплик и сигналов может привести к резким различиям в мозговых схемах.
Из-за неопределенности в количестве нейронов, которые достигнут своего надлежащего места назначения, и уместности соединений, которые они формируют, мозг перепроизводит как нейроны, так и соединения во время развития, причем пик образования синапсов составляет от одного до двух лет, в зависимости от области коры.Подобно скульптору, который создает статую с каменным блоком и долотом, чтобы удалить ненужные части, мозг имеет параллельную систему, в которой ненужные клетки и связи удаляются посредством гибели клеток и обрезания синапсов. Метафорические резцы в мозгу могут иметь множество форм, включая какой-то тип эпигенетического сигнала, широкий спектр переживаний, гонадные гормоны и даже стресс.
Эффект потери клеток и сокращения синапсов можно увидеть в изменении толщины коры с течением времени.То есть кора головного мозга фактически становится заметно тоньше в каудально-ростральном градиенте, начиная примерно с двухлетнего возраста и продолжаясь по крайней мере до 20-летнего возраста. Истончение коркового слоя можно связать с поведенческим развитием. Например, результаты МРТ-исследований изменений толщины коры головного мозга показали, что повышенная двигательная ловкость связана с уменьшением толщины коры в области кисти левой моторной коры у правшей (O’Hare & Sowell, 2008). Одно исключение из правила «тоньше — лучше» проявляется в развитии некоторых, но не всех языковых процессов.Таким образом, исследования МРТ показали, что утолщение левой нижней лобной коры (примерно зона Брока) связано с улучшенной фонологической обработкой (то есть с пониманием звуков речи). Однако эта уникальная связь между толщиной коры и поведением не характерна для языковых функций в целом. Например, развитие словарного запаса коррелирует со снижением толщины коркового слоя в диффузных корковых областях (O’Hare & Sowell, 2008).
Связь между толщиной коры и поведенческим развитием, вероятно, объясняет различия в развитии поведенческих навыков у детей.Например, задержка развития речи у детей с нормальным интеллектом и двигательной ловкостью (около 1% детей) может быть результатом более медленных, чем обычно, изменений толщины коркового слоя. Почему это могло быть, неизвестно.
Заключительный этап развития мозга — развитие глии с образованием миелина. Рождение астроцитов и олигодендроцитов начинается после завершения большей части нейрогенеза и продолжается на протяжении всей жизни. Хотя аксоны ЦНС могут функционировать до миелинизации, нормальная функция взрослых людей достигается только после завершения миелинизации, то есть после 18 лет в таких областях, как префронтальная, задняя теменная и передняя височная кора.
Таким образом, развитие мозга состоит из каскада событий, начиная с митоза и заканчивая образованием миелина. Таким образом, влияние мозговых возмущений и переживаний будет зависеть от конкретной стадии развития мозга. Мы не должны удивляться, например, тому, что переживания и / или возмущения во время митоза будут иметь совершенно разные эффекты, чем аналогичные события во время синаптогенеза или позже во время обрезки. По сути, опыт воздействует на очень разные мозги на разных стадиях развития.
Особенности развития мозга
Две особенности развития мозга особенно важны для понимания того, как опыт может изменить корковую организацию. Во-первых, клетки, выстилающие субвентрикулярную зону, являются стволовыми клетками, которые остаются активными на протяжении всей жизни. Эти стволовые клетки могут продуцировать нейральные или глиальные клетки-предшественники, которые могут мигрировать в белое или серое вещество головного мозга даже во взрослом возрасте. Эти клетки могут оставаться в покое в этих местах в течение длительных периодов времени, но могут быть активированы для производства нейронов и / или глии.Роль этих клеток в настоящее время плохо изучена, но они, вероятно, составляют основу по крайней мере одной формы постнатального нейрогенеза, особенно после травмы (например, Gregg, Shingo, & Weiss, 2001; Kolb et al., 2007). Кроме того, мозг млекопитающих, включая мозг приматов, может генерировать нейроны во взрослом возрасте, которые предназначены для обонятельной луковицы, формирования гиппокампа и, возможно, других регионов (например, Eriksson et al., 1998; Gould, Tanapat, Hastings, & Shors , 1999; Kempermann & Gage, 1999).Функциональная роль этих клеток до сих пор остается спорной, но на их формирование могут влиять многие факторы, включая опыт, лекарства, гормоны и травмы.
Вторая особенность состоит в том, что дендриты и шипы проявляют замечательную пластичность в ответ на опыт и могут образовывать синапсы в течение часов и, возможно, даже минут после некоторых опытов (например, Greenough & Chang, 1989). На первый взгляд, это может противоречить описанному ранее процессу перепроизводства синапсов с последующим сокращением синапсов.Ключевым моментом является то, что, хотя синаптическая обрезка является важной особенностью развития мозга, мозг продолжает формировать синапсы на протяжении всей жизни, и на самом деле эти синапсы необходимы для процессов обучения и памяти. Гриноу, Блэк и Уоллес (1987) утверждали, что существует фундаментальное различие между процессами, управляющими формированием синапсов на раннем этапе развития мозга, и процессами во время более позднего развития мозга и во взрослом возрасте. В частности, они утверждают, что синапсы, формирующиеся на ранней стадии, «ожидают» опыта, который сокращает их количество.Они называют эти синапсы «ожидающими переживания» и отмечают, что они диффузно обнаруживаются по всему головному мозгу. Напротив, более позднее формирование синапсов является более фокусным и локализованным в регионах, участвующих в обработке определенного опыта. Они называют эти синапсы «зависимыми от опыта». Один любопытный аспект зависящих от опыта эффектов на синапсы заключается в том, что не только конкретные переживания приводят к избирательному образованию синапсов, но также и к избирательной синаптической потере. Таким образом, опыт меняет нейронные сети, добавляя и сокращая синапсы.Это подводит нас к проблеме пластичности мозга.
Общие принципы пластичности нормального мозга
Прежде чем мы обратимся к переживаниям, влияющим на пластичность мозга, мы должны кратко рассмотреть несколько ключевых принципов пластичности нормального мозга.
1. Изменения в мозге могут быть показаны на многих уровнях анализа
Изменение поведения, безусловно, должно быть результатом некоторых изменений в мозге, но есть много способов исследовать такие изменения. Об изменениях можно судить по глобальным измерениям активности мозга, например, в различных формах визуализации in vivo , но такие изменения далеки от молекулярных процессов, которые ими движут.Глобальные изменения предположительно отражают синаптические изменения, но синаптические изменения являются результатом более молекулярных изменений, таких как модификации каналов, экспрессия генов и так далее. Проблема при изучении пластичности мозга состоит в том, чтобы выбрать суррогатный маркер, который лучше всего подходит для задаваемого вопроса. Изменения в кальциевых каналах могут быть идеальными для изучения синаптических изменений в конкретных синапсах, которые могут быть связаны с простым обучением, но непрактичны для понимания половых различий в обработке речи. Последний может быть лучше всего изучен с помощью визуализации in vivo, или посмертного анализа морфологии клеток (например,г., Jacobs & Scheibel, 1993). Соответствующий уровень должен быть нацелен на исследуемый вопрос. В исследованиях, посвященных стратегиям стимулирования функционального улучшения после травмы, чаще всего используются анатомические (морфология клеток и взаимосвязь), физиологические (кортикальная стимуляция) и in vivo и изображения. Каждый из этих уровней может быть связан с поведенческими результатами как в исследованиях на людях, так и в других исследованиях, в то время как более молекулярные уровни оказалось гораздо сложнее связать с поведением, и особенно с психическим поведением.
2. Различные показатели морфологии нейронов изменяются независимо друг от друга, а иногда и в противоположных направлениях
В литературе существует тенденция рассматривать различные нейрональные изменения как суррогаты друг друга. Один из наиболее распространенных — это предположение, что изменения плотности шипов отражают изменения длины дендритов и наоборот. Оказывается, это не так, поскольку эти две меры могут различаться независимо, а иногда и в противоположных направлениях (например, Comeau, McDonald, & Kolb, 2010; Kolb, Cioe, & Comeau, 2008).Более того, клетки в разных слоях коры, но в одних и тех же предполагаемых столбцах, могут показывать очень разные ответы на один и тот же опыт (например, Teskey, Monfils, Silasi, & Kolb, 2006).
3. Изменения, зависящие от опыта, имеют тенденцию быть очаговыми
Хотя существует тенденция думать, что пластические изменения в ответ на переживания широко распространены в мозгу, это случается редко. Например, психоактивные препараты могут вызывать серьезные изменения в поведении и широко распространенные острые эффекты на нейроны, но хронические пластические изменения удивительно очаговые и в основном ограничиваются префронтальной корой и прилежащим ядром (например,г., Робинсон и Колб, 2004). В результате исследователям необходимо тщательно подумать о том, где лучше всего наблюдать за конкретным опытом. Неспособность найти синаптические изменения, которые коррелируют с изменением поведения, не свидетельствует об отсутствии изменений.
4. Пластические изменения зависят от времени
Возможно, самые большие изменения в синаптической организации можно увидеть в ответ на помещение лабораторных животных в сложную (так называемую «обогащенную») среду. Таким образом, наблюдаются широко распространенные изменения во всей сенсорной и моторной коре.Эти изменения, по-видимому, противоречат принципу того, что изменения, зависящие от опыта, являются центральными, но общность изменений, вероятно, связана с глобальным характером переживаний, включая переживания, столь же рассеянные, как визуальные, тактильные, слуховые, обонятельные, моторные и социальные переживания. Но не все эти пластические изменения являются постоянными, и со временем они могут кардинально измениться.
Например, когда крыс помещают в сложную среду, происходит временное увеличение длины дендритов в префронтальной коре, которое можно увидеть после четырех дней сложного содержания, но исчезло через 14 дней.Напротив, нет никаких очевидных изменений в сенсорной коре после четырех дней, но явные и кажущиеся постоянными изменения через 14 дней (Comeau et al., 2010).
Возможность того, что существуют различные хронические и временные изменения в нейронах головного мозга, зависящие от опыта, согласуется с генетическими исследованиями, показывающими, что существуют разные гены, экспрессирующиеся остро и хронически в ответ на сложную среду (например, Rampon et al., 2000). Разница в том, как временные и стойкие изменения в нейронных сетях связаны с поведением, неизвестна.
5. Взаимодействие изменений, зависящих от опыта
У людей есть жизненные переживания, которые начинаются внутриутробно и продолжаются до самой смерти. Эти переживания взаимодействуют. Например, мы показали на лабораторных крысах, что если животные подвергаются воздействию психомоторных стимуляторов в подростковом возрасте или во взрослом возрасте, более поздние опыты имеют значительно ослабленный (или иногда отсутствующий) эффект. Например, когда крысам дают метилфенидат в молодом возрасте или амфетамин в зрелом возрасте, а затем через некоторое время помещают в сложную среду или обучают выполнению учебных задач, более поздние изменения, зависящие от опыта, блокируются.Удивительно то, что хотя препараты не проявляют очевидного прямого воздействия на сенсорные области коры головного мозга, предварительное воздействие предотвращает ожидаемые изменения в этих областях (например, Kolb, Gibb, & Gorny, 2003a). Однако эти взаимодействия наркотиков и опыта не являются однонаправленными. Когда беременным крысам дают умеренный стрессор в течение 20 минут два раза в день в период максимального нейрогенеза головного мозга у их потомства (12-18 дни эмбриона), у их потомков наблюдаются связанные со стрессом изменения плотности позвоночника в префронтальной коре (ПФК), но никаких эффектов, связанных с наркотиками (Мухаммад и Колб, в печати а).Неясно, почему полностью отсутствуют эффекты, связанные с наркотиками, или что это будет означать для зависимости, но это показывает, что переживания взаимодействуют в своем воздействии на мозг.
7. Пластические изменения зависят от возраста
Обычно предполагается, что развивающийся мозг будет более восприимчив к переживаниям, чем взрослый или стареющий мозг. Это, безусловно, правильно, но есть еще один важный момент: в мозгу происходят качественно разные изменения в ответ на то, что кажется одним и тем же опытом в разном возрасте.Например, когда отъемышей, взрослых или стареющих крыс помещали в сложную среду, во всех группах наблюдались большие синаптические изменения, но они были на удивление разными. В частности, в то время как мы ожидали увеличения плотности позвоночника в ответ на сложное размещение, это было верно только для взрослых и стареющих крыс. Крысы, помещенные в среду в молодом возрасте, показали снижение плотности шипов на на (Kolb et al., 2003a). Подобное снижение плотности позвоночника было обнаружено в более поздних исследованиях, в которых новорожденным крысам давали тактильную стимуляцию мягкой щеткой в течение 15 минут три раза в день в течение первых десяти дней жизни, но не во взрослом возрасте (Гибб, Гонсалес, Wagenest, & Kolb, 2010; Kolb & Gibb, 2010).Возрастной характер синаптических изменений явно важен для понимания того, как опыт меняет мозг.
8. Не вся пластичность хороша
Хотя общая суть литературы заключается в том, что пластические изменения в мозге поддерживают улучшенные двигательные и когнитивные функции, пластические изменения также могут влиять на поведение. Хорошим примером являются вызванные лекарствами изменения, наблюдаемые в ответ на психомоторные стимуляторы (например, Robinson & Kolb, 2004). Разумно предположить, что некоторая часть неадаптивного поведения наркоманов может быть результатом связанных с наркотиками изменений в морфологии префронтальных нейронов.Есть много других примеров патологической пластичности, включая патологическую боль (Баранаускас, 2001), патологическую реакцию на болезнь (Raison, Capuron, & Miller, 2006), эпилепсию (Teskey, 2001), шизофрению (Black et al., 2004) и деменция (Mattson, Duan, Chan, & Guo, 2001).
Хотя исследований патологической пластичности развивающегося мозга не так много, очевидным примером является расстройство алкогольного спектра плода. Другой пример — эффекты сильного пренатального стресса, который, как было показано, заметно снижает сложность нейронов префронтальной коры (например,g., Murmu et al., 2006) и, в свою очередь, могут влиять на нормальные когнитивные и двигательные функции как в процессе развития, так и во взрослом возрасте (например, Halliwell, 2011). Хотя механизмы, лежащие в основе этих изменений, плохо изучены, известно, что ранний постнатальный стресс может изменять экспрессию генов в головном мозге (Weaver et al., 2004; Weaver, Meaney, & Szf, 2006).
Факторы, влияющие на развитие мозга
Когда исследователи начали изучать зависящие от опыта изменения в развивающемся мозге в 1950-х и 1960-х годах, возникло естественное предположение, что изменения в развитии мозга будут очевидны только в ответ на довольно большие изменения в опыте. например, подняться во тьме.За последние 20 лет стало ясно, что даже довольно безобидные на вид переживания могут серьезно повлиять на развитие мозга и что диапазон переживаний, которые могут повлиять на развитие мозга, намного больше, чем когда-то считалось (см.). Мы выделим некоторые из наиболее хорошо изученных эффектов.
Таблица 2.
Факторы, влияющие на развитие и функционирование мозга
| Сенсорный и моторный опыт |
| Психоактивные препараты |
| Гонадные гормоны |
| Отношения между родителями и детьми 34 |
| Стресс |
| Кишечная флора |
| Диета |
1.Сенсорные и моторные переживания
Самый простой способ манипулировать опытом разных возрастов — это сравнить структуру мозга у животных, живущих в стандартных лабораторных клетках, с животными, помещенными либо в крайне бедную среду, либо в так называемую обогащенную среду. Выращивание животных в неблагополучных условиях, таких как темнота, тишина или социальная изоляция, явно замедляет развитие мозга. Например, собачьи щенки, выращенные в одиночестве, демонстрируют широкий спектр поведенческих аномалий, в том числе практически нечувствительность к болезненным переживаниям (Hebb, 1949).Точно так же разведение в темноте таких разнообразных животных, как обезьяны, кошки и грызуны, серьезно мешает развитию зрительной системы. Возможно, самые известные исследования депривации — это исследования Weisel and Hubel (1963), которые зашили одно веко котятам и позже показали, что при открытии глаза наблюдалась стойкая потеря пространственного зрения (амблиопия) (например, Giffin & Mitchell, 1978). Однако только недавно исследователи рассмотрели противоположный феномен, а именно предоставление животным расширенного визуального опыта, чтобы определить, можно ли улучшить зрение.В одном изящном исследовании Prusky et al. (Prusky, Silver, Tschetter, Alam, & Douglas, 2008) использовали новую форму визуальной стимуляции, при которой крыс помещали в виртуальную оптокинетическую систему, в которой вертикальные линии разной пространственной частоты проходили мимо животного. Если глаза открыты и ориентированы на движущуюся решетку, животные, в том числе люди, не могут избежать отслеживания движущихся линий, если пространственная частота находится в пределах диапазона восприятия. Авторы поместили животных в аппарат примерно на две недели после дня открытия глаз (15-й постнатальный день).При тестировании на остроту зрения во взрослом возрасте у животных наблюдалось повышение остроты зрения примерно на 25% по сравнению с животными без раннего лечения. Прелесть исследования Пруски в том, что улучшение зрительной функции не было основано на конкретной тренировке, например, при изучении проблемы, а возникло естественным образом в ответ на усиленный визуальный ввод.
Мы попытались улучшить тактильные ощущения, используя процедуру, впервые разработанную Шанбергом и Филдом (1987). В этих исследованиях крысам давали тактильную стимуляцию маленькой щеточкой в течение 15 минут три раза в день в течение 10–15 дней, начиная с момента рождения.Когда младенцев изучали во взрослом возрасте, они показали как улучшенные двигательные способности, так и пространственное обучение, а также изменения в синаптической организации коры головного мозга (например, Kolb & Gibb, 2010). Хотя точный механизм действия тактильной стимуляции неизвестен, мы показали, что тактильная стимуляция приводит к увеличению продукции нейротрофического фактора, фактора роста фибробластов-2 (FGF-2) как в коже, так и в головном мозге (Гибб. , 2004). Известно, что FGF-2 играет роль в нормальном развитии мозга и может стимулировать восстановление после перинатального повреждения мозга (например,г., Comeau, Hastings, & Kolb, 2007). Экспрессия FGF-2 также увеличивается в ответ на различные виды лечения, включая улучшенное жилище и психоактивные препараты, которые стимулируют пластические изменения в головном мозге (см. Ниже).
Еще один способ улучшить сенсорные и моторные функции — поместить животных в сложную среду, в которой у животных есть возможность взаимодействовать с изменяющейся сенсорной и социальной средой и участвовать в гораздо большей двигательной активности, чем при обычном содержании в клетке.Такие исследования выявили широкий спектр нейронных изменений, связанных с этой формой «обогащения». К ним относятся увеличение размера мозга, толщины коры, размера нейронов, ветвления дендритов, плотности шипов, количества синапсов на нейрон, количества и сложности глии, а также ветвления сосудов (например, Greenough & Chang, 1989; Siervaag & Greenough, 1987). Масштабы этих изменений не следует недооценивать. Например, в наших собственных исследованиях эффектов содержания молодых крыс в течение 60 дней в обогащенной среде мы достоверно наблюдаем изменения в общей массе мозга порядка 7-10% (например.г., Колб, 1995). Это увеличение веса мозга отражает увеличение количества глии и кровеносных сосудов, размера сомы нейрона, дендритных элементов и синапсов. Было бы трудно оценить общее количество увеличенных синапсов, но это, вероятно, порядка 20% в коре головного мозга, что является экстраординарным изменением. Важно отметить, что хотя такие исследования показывают изменения, зависящие от опыта в любом возрасте, есть две неожиданные морщины. Во-первых, у взрослых крыс в любом возрасте наблюдается значительное увеличение длины дендритов и плотности шипов в большей части коры головного мозга, тогда как у молодых крыс наблюдается аналогичное увеличение длины дендритов на , , но уменьшение на на плотности позвоночника.То есть молодые животные демонстрируют качественно иное изменение в распределении синапсов на пирамидных нейронах по сравнению с более старыми животными (Kolb et al., 2003a). Во-вторых, когда беременных самок помещали в сложные условия на восемь часов в день до их беременности, а затем на протяжении трех недель беременности, анализ мозга взрослых их детей показал уменьшение длины дендритов на , на и увеличение на на , на . плотность позвоночника. Таким образом, существует не только эффект пренатального опыта , но и эффект качественно отличался от опыта либо в юношеский период, либо во взрослом возрасте.Любопытно, что все изменения в ответ на сложное жилище приводят к усилению когнитивных и двигательных функций.
Эти исследования дают три четких вывода. Во-первых, широкий спектр сенсорных и моторных переживаний может вызывать долговременные пластические изменения в мозге. Во-вторых, один и тот же опыт может по-разному изменять мозг в разном возрасте. В-третьих, нет простой взаимосвязи между деталями синаптической пластичности и поведением во время развития. Однако можно сказать наверняка, что этот ранний опыт оказывает сильное влияние на организацию мозга как во время развития, так и во взрослом возрасте.
2. Психоактивные препараты
Давно известно, что раннее употребление алкоголя вредно для развития мозга, но только недавно было показано, что другие психоактивные препараты, в том числе отпускаемые по рецепту, могут резко изменить развитие мозга. Робинсон и Колб (2004) обнаружили, что воздействие психомоторных стимуляторов в зрелом возрасте вызывает большие изменения в структуре клеток в PFC и прилежащем ядре (NAcc). В частности, в то время как эти препараты (амфетамин, кокаин, никотин) вызывали увеличение длины дендритов и плотности шипов в медиальной префронтальной коре (mPFC) и NAcc, наблюдалось либо снижение этих показателей в орбитальной лобной коре (OFC), либо в некоторых случаях , без изменений.Впоследствии они показали, что практически каждый класс психоактивных препаратов также вызывает изменения в префронтальной корне, и что эффекты постоянно различаются в двух префронтальных областях. Учитывая, что развивающийся мозг часто подвергается воздействию психоактивных препаратов, внутриутробно или во время постнатального развития, мы спросили, какое влияние эти препараты могут оказать на развитие коры головного мозга.
В наших первых исследованиях изучались эффекты амфетамина или метилфенидата, вводимого в юношеский период (например, Diaz, Heijtz, Kolb, & Forssberg, 2003).Оба препарата изменили организацию ПФК. Дендритные изменения были связаны с ненормальным игровым поведением у крыс, получавших лекарственное средство, поскольку они демонстрировали меньшее начало игры по сравнению с товарищами по играм, получавшими физиологический раствор, а также сниженную производительность в тесте рабочей памяти. Таким образом, психомоторные стимуляторы, по-видимому, изменяют развитие префронтальной коры, и это проявляется в поведенческих аномалиях префронтального поведения в более позднем возрасте.
Дети также могут получать рецептурные лекарства внутриутробно, или постнатально.Обычно назначают три класса лекарств: нейролептики, антидепрессанты и анксиолитики. Все три драматически влияют на развитие коры головного мозга. Frost, Cerceo, Carroll и Kolb (2009) проанализировали архитектуру дендритов у взрослых мышей, получавших парадигматические типичные (галоперидол) или атипичные (оланзапин) антипсихотические препараты на стадиях развития, соответствующих эмбриональному (постнатальные дни 3–10) или плоду и раннему детству. (3–20-е сутки послеродового периода) стадии у человека. Оба препарата вызывали уменьшение длины дендритов, сложности ветвления дендритов и плотности шипов как в медиальной префронтальной, так и в орбитальной коре головного мозга.В последующем исследовании на крысах авторы показали нарушения в нейропсихологических задачах, связанных с префронтальной корой, таких как рабочая память.
В параллельной серии исследований мы изучали влияние пренатального воздействия диазепама или флуоксетина на крыс (Kolb, Gibb, Pearce, & Tanguay, 2008). Оба препарата влияли на мозг и поведение, но в противоположном направлении. Пренатальный диазепам увеличивал длину дендритов и плотность шипов в пирамидных клетках теменной коры, и это было связано с улучшенными двигательными функциями.Напротив, флуоксетин уменьшал количество дендритов, что коррелировало с нарушением пространственного обучения во взрослом возрасте.
Еще один вопрос: может ли раннее употребление психоактивных веществ повлиять на пластичность мозга в дальнейшей жизни. Ранее мы показали, что если взрослым крысам дать амфетамин, кокаин или никотин, а затем поместить их в сложную среду, пластичность нейронов будет заблокирована (Hamilton & Kolb, 2005; Kolb, Gorny, Samaha, & Robinson, 2003b). В последующем исследовании мы давали молодым крысам метилфенидат, а затем, во взрослом возрасте, поместили этих животных в сложные среды и снова обнаружили, что раннее воздействие препарата блокировало ожидаемые зависимые от опыта изменения в коре головного мозга (Comeau & Kolb, 2011).Кроме того, в параллельном исследовании мы показали, что воздействие метилфенидата на несовершеннолетних ухудшает способность выполнять нейропсихологические задачи, чувствительные к префронтальной функции.
В целом, воздействие как рецептурных лекарств, так и наркотиков, вызывающих злоупотребление, оказывает сильное влияние на префронтальное развитие и префронтальное поведение. Эти эффекты оказываются длительными или постоянными и могут влиять на пластичность мозга во взрослом возрасте. Неожиданные серьезные эффекты отпускаемых по рецепту лекарств на мозг и развитие поведения, несомненно, важны для развития мозга младенца.Совершенно очевидно, что это непростой вопрос о том, следует ли беременным матерям с серьезной депрессией, психозом или тревожным расстройством назначать лекарства, учитывая, что эти поведенческие условия могут повлиять на развитие мозга у младенца, и особенно в той степени, в которой у матери есть патологические состояния. младенческие взаимодействия. Однако исследование предполагает, что такие лекарства следует использовать в столь низких эффективных дозах, насколько это возможно, а не просто из-за их «успокаивающего» действия на матерей с легкой степенью тревожности.
3. Гонадные гормоны
Наиболее очевидный эффект воздействия гонадных гормонов во время развития — это дифференцировка гениталий, которая начинается внутриутробно. В этом случае выработка тестостерона мужчинами приводит к развитию мужских гениталий. В более позднем возрасте и эстроген, и тестостерон влияют на рецепторы во многих областях тела, включая мозг. МРТ-исследования развития человеческого мозга показали большие различия в скорости развития мозга у обоих полов (O’Hare & Sowell, 2008).В частности, общий объем мозга достигает асимптоты у женщин примерно в возрасте 11 лет и 15 лет у мужчин и женщин соответственно. Но половой диморфизм мозга — это нечто большее, чем скорость созревания. Например, Колб и Стюарт (1991) показали на крысах, что нейроны в mPFC имеют более крупные дендритные поля у мужчин и что нейроны в OFC имеют более крупные клетки у женщин. Эти различия исчезли, когда животным сделали гонадэктомию при рождении. Аналогичным образом Goldstein et al. (2001) провели всестороннюю оценку объема 45 различных областей мозга по данным МРТ здоровых взрослых людей.Были половые различия в объеме по отношению к общему объему мозга, и это было особенно верно для ПФК: у женщин был относительно больший объем дорсолатерального ПФК, тогда как у мужчин был относительно больший объем ПФК. Этот половой диморфизм коррелирует с относительно высокими региональными уровнями рецепторов половых стероидов в раннем возрасте у лабораторных животных. Таким образом, как у людей, так и у лабораторных животных выясняется, что гормоны гонад влияют на развитие коры головного мозга. Это особенно важно, если учесть, что эффекты других переживаний, таких как воздействие сложных помещений или психомоторных стимуляторов, также являются сексуально диморфными.Кажется вероятным, что многие другие опыты развития могут по-разному изменять женский и мужской мозг, хотя на самом деле это сравнение проводилось лишь в нескольких исследованиях.
4. Отношения между родителями и детьми
Младенцы млекопитающих, рожденные в незрелом состоянии, сталкиваются с серьезными проблемами в раннем возрасте. Они зависят от своих родителей, и они должны научиться узнавать, запоминать и отдавать предпочтение своим опекунам. Хотя теперь мы знаем, что молодые животные (и даже пренатальные животные) могут учиться большему, чем предполагалось ранее (см. Обзор Hofer & Sullivan, 2008), нет никаких сомнений в том, что отношения между родителями и детьми имеют решающее значение и что они играют ключевую роль в их развитии. развитие мозга.Различия в характере ранних взаимодействий матери и ребенка могут инициировать долгосрочные эффекты развития, которые сохраняются во взрослой жизни (Myers, Brunelli, Squire, Shindledecker, & Hofer, 1989). Например, исследования на грызунах показали, что время, проведенное в контакте, количество облизывания и ухода матери, а также время, которое матери проводят в высоко стимулирующем положении отдыха с высоким сводом, коррелируют с множеством соматических и поведенческих различий. За последнее десятилетие Мини и его коллеги (e.г. Cameron et al., 2005) смогли показать, что эти взаимодействия матери и ребенка грызунов систематически изменяют развитие гипоталамо-надпочечниковой реакции на стресс и различные эмоциональные и когнитивные формы поведения во взрослом возрасте. Эти изменения коррелируют с изменениями рецепторов кортикостерона мембран клеток гиппокампа, которые, в свою очередь, контролируются изменениями экспрессии генов (Weaver et al., 2006).
Однако влияние различий в уходе за матерью не ограничивается гиппокампом и может быть довольно широко распространенным.Например, Fenoglio, Chen и Barum (2006) показали, что усиление ухода за матерью в течение первой недели жизни вызывает стойкие изменения в сигнальных путях клеток в гипоталамусе и амгидале (также см. Обзор Fenoglio, Bruson, & Barum, 2006).
Нам неизвестны аналогичные исследования, изучающие неокортикальную, и особенно префронтальную, пластичность в ответ на различия во взаимодействиях матери и ребенка, но такие изменения кажутся вероятными. Мы показали, например, что ежедневное разлучение матери — процедура, которая использовалась для увеличения взаимодействия матери и ребенка в Fenoglio et al.(2006), действительно увеличивает длину дендритов и плотность шипов как в mPFC, так и в OFC у взрослых крыс (Muhammad & Kolb, 2011).
5. Отношения со сверстниками
Отношения со сверстниками, как известно, влияют на поведение взрослых со времен исследований Харлоу (например, Harlow & Harlow, 1965). Одно из самых сильных взаимоотношений со сверстниками — это игра, которая, как было показано, важна для развития социальной компетентности взрослых (например, Pellis & Pellis, 2010). Лобная доля играет важную роль в игровом поведении.Детское повреждение mPFC и OFC ухудшает игровое поведение, хотя и по-разному (например, Pellis et al., 2006). Принимая во внимание такие результаты, мы предположили, что развитие и последующее функционирование двух префронтальных областей изменилось бы по-разному, если бы игровое поведение было изменено в процессе развития. Таким образом, молодым крысам давали возможность играть с 1 или 3 взрослыми крысами или с 1 или 3 другими молодыми животными. Со взрослыми животными практически не было игр, но игровое поведение усиливалось по мере того, как присутствовало больше молодых животных.Анализ клеток в PFC показал, что нейроны OFC реагировали на количество присутствующих сверстников, а не на то, произошла игра или нет, тогда как нейроны mPFC реагировали на количество игр, но не на количество конспецификов (Bell, Pellis, И Колб, 2010). Впоследствии мы показали в серии исследований, что различные ранние переживания изменяют игровое поведение крысы, включая пренатальный стресс, постнатальную тактильную стимуляцию и воздействие метилфенидата на несовершеннолетних (например, Muhammad, Hossain, Pellis, & Kolb, 2011) и В каждом случае наблюдаются отклонения в префронтальном развитии.Здесь может быть важный урок, если мы рассмотрим условия, в которых человеческие детские игры не являются нормальными, например, при аутизме или синдроме дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Аномалии игрового поведения могут влиять на префронтальное развитие и более позднее поведение взрослых.
6. Ранний стресс
За последние 60 лет собрано огромное количество литературы, показывающей влияние стресса на мозг и поведение взрослых, но роль перинатального стресса у младенцев была оценена лишь недавно.В настоящее время известно, что стресс как во время беременности, так и в младенчестве предрасполагает людей к различным неадаптивным формам поведения и психопатологиям. Например, пренатальный стресс является фактором риска развития шизофрении, СДВГ, депрессии и наркомании (Anda et al., 2006; van den Bergh & Marcoen, 2004). Экспериментальные исследования с лабораторными животными подтвердили эти результаты, и общие результаты заключаются в том, что перинатальный стресс у грызунов, а также у приматов, не являющихся людьми, вызывает поведенческие аномалии, такие как повышенная и продолжительная реакция на стресс, нарушение обучения и памяти, дефицит внимания, измененные исследовательские способности. поведение, изменение социального и игрового поведения, а также повышенное предпочтение алкоголя (например,г., обзор Weinstock, 2008).
Пластические изменения в синаптической организации мозга животных, подвергшихся перинатальному стрессу, изучены менее хорошо, и их эффекты, по-видимому, связаны с деталями стрессового опыта. Например, Murmu et al. (2006) сообщили, что умеренный пренатальный стресс в течение третьей недели беременности привел к снижению плотности позвоночника и длины дендритов как в mPFC, так и в OFC взрослых дегу. Напротив, Muhammad & Kolb (2011) обнаружили, что умеренный пренатальный стресс во время второй недели беременности снижает плотность позвоночника в mPFC, но не влияет на OFC и увеличивает плотность позвоночника в NAcc взрослых крыс.Анализ длины дендритов показал несколько иную картину, поскольку наблюдалось увеличение длины дендритов в mPFC и NAcc, но уменьшение OFC. Любопытно, что Mychasiuk, Gibb и Kolb (2011) обнаружили, что умеренный стресс во время второй недели беременности увеличивал плотность позвоночника как в mPFC, так и в OFC, когда исследовали мозг у молодых, а не у взрослых крыс. Взятые вместе, эти исследования показывают, что различия в сроках пренатального стресса и возрасте, в котором исследуется мозг, приводят к разным пластическим изменениям в нейронных цепях.Однако ясно одно: эффекты пренатального стресса, по-видимому, отличаются от последствий стресса у взрослых. Например, Liston et al. (2006) впервые показали, что стресс у взрослых приводит к снижению ветвления дендритов и плотности шипов в mPFC, но к увеличению OFC.
Нам известно только об одном исследовании, посвященном влиянию раннего постнатального стресса (материнского разделения) на синаптическую организацию в мозге взрослых людей. Так, Muhammad & Kolb (2011) обнаружили, что отделение от матери увеличивает плотность позвоночника в mPFC, OFC и NAcc у взрослых крыс.Что еще предстоит определить после пренатального или младенческого стресса, так это то, как эти различия в синаптических изменениях соотносятся с более поздним поведением или насколько пластичными будут нейроны в ответ на другие переживания, такие как сложное жилище, игра или отношения между младенцем и родителем. Такие исследования обязательно станут основой будущих исследований.
7. Кишечная флора
Сразу после рождения млекопитающие быстро заселяются множеством местных микробов. Эти микробы влияют на развитие многих функций организма.Например, микробиота кишечника оказывает системное влияние на функцию печени (например, Björkholm et al., 2009). Поскольку существует известная связь между нарушениями развития нервной системы, такими как аутизм и шизофрения, и инфекциями микробиологических патогенов в перинатальном периоде (например, Finegold et al., 2002; Mittal, Ellman, & Cannon, 2008), Diaz Heijtz et al. (в прессе) задавался вопросом, могут ли такие инфекции повлиять на развитие мозга и поведения. Они делают. Авторы сравнили показатели моторного поведения и мозга мышей, которые развивались с нормальной кишечной микробиотой или без нее.Авторы обнаружили, что кишечные бактерии влияют на сигнальные пути, оборот нейротрансмиттеров и производство белков, связанных с синапсами, в коре и полосатом теле у развивающихся мышей, и эти изменения были связаны с изменениями двигательных функций. Это захватывающее открытие, поскольку оно дает представление о том, как инфекции во время развития могут влиять на развитие мозга и последующее поведение взрослых.
8. Диета
Существует обширная литература о влиянии диет с ограничением белков и / или калорий на мозг и поведенческое развитие (например,g., Lewis, 1990), но гораздо меньше известно о влиянии усиленных диет на развитие мозга. Обычно предполагается, что организм лучше заживает, когда ему дают хорошее питание, поэтому разумно предсказать, что развитию мозга могут способствовать витаминные и / или минеральные добавки. Прием пищевых добавок холина в перинатальный период вызывает множество изменений как в поведении, так и в мозге (Meck & Williams, 2003). Например, добавление перинатального холина приводит к усилению пространственной памяти в различных тестах пространственной навигации (например,г., Meck & Williams, 2003; Tees, & Mohammadi, 1999) и увеличивает уровни фактора роста нервов (NGF) в гиппокампе и неокортексе (например, Sandstrom, Loy, & Williams, 2002). Halliwell, Tees и Kolb (2011) провели аналогичные исследования и обнаружили, что добавление холина увеличивает длину дендритов в коре головного мозга и в пирамидных нейронах CA1 гиппокампа.
Halliwell (2011) также изучал эффекты добавления витаминно-минеральных добавок к пище кормящих крыс.Она решила использовать диетическую добавку, которая, как сообщается, улучшает настроение и агрессию у взрослых и подростков с различными расстройствами (Leung, Wiens & Kaplan, 2011) и снижает гнев, уровень активности и социальную изоляцию при аутизме с увеличением спонтанности (Mehl -Madrona, Leung, Kennedy, Paul, & Kaplan, 2010). Анализ взрослых потомков кормящих крыс, получавших ту же добавку, обнаружил увеличение длины дендритов в нейронах в mPFC и теменной коре, но не в OFC. Кроме того, диета была эффективна в обращении вспять эффекты умеренного пренатального стресса на уменьшение длины дендритов в OFC.
Еще многое предстоит узнать о влиянии диетических ограничений и добавок на развитие нейронных сетей и поведения. Обе процедуры действительно изменяют развитие мозга, но, как и во многих других факторах, обсуждаемых здесь, у нас нет четкого представления о том, как ранние переживания будут взаимодействовать с более поздними переживаниями, такими как психоактивные препараты, чтобы изменить мозг и поведение.
Десять принципов нейропластичности | Реабилитация после ЧМТ ЦНС
Клейм и Джонс * изложили десять принципов нейропластичности, о которых следует помнить при проведении лечения:
- «Используй или потеряй» «Нейронные цепи, не задействованные активно в выполнении задачи в течение длительного периода времени, начинают деградировать.«Пример этого можно увидеть в лечении пациента, которому требуется кормление через g-зонд из-за невозможности принимать пероральное питание. Со временем цепи, ответственные за механизм глотания, могут фактически начать деградировать из-за недостаточного использования. Впоследствии, когда этот пациент сможет снова начать глотать, ему может потребоваться дополнительное время и испытания, чтобы восстановить этот процесс, поскольку эти схемы могут быть немного «ржавыми».
- «Используй и совершенствуй» «Тренировка, которая стимулирует определенную функцию мозга, может привести к усилению этой функции.»Пример этого можно выделить из предыдущего обсуждения пациента, перенесшего инсульт, который, возможно, потерял использование определенной стороны своего тела и может пренебрегать этой стороной или не использовать ее, потому что это просто слишком сложно. В условиях лечения метод, известный как двигательная терапия, вызванная ограничениями (CIMT), может использоваться для фиксации руки на непораженной стороне, чтобы пациент был вынужден максимально использовать свою пораженную конечность и улучшить ее функцию.
- «Специфика» «Характер тренировочного опыта диктует характер пластичности.«С точки зрения лечения, специфичность подчеркивает важность адаптации вида деятельности или упражнений для достижения результата в определенных схемах. Например, как обсуждалось ранее, физические упражнения можно использовать для стимулирования роста сосудов, если это ваша цель. Например, упражнения и методы, направленные на улучшение глотания, также могут быть связаны со схемой, участвующей в производстве речи, но не обязательно могут быть обобщены для фактического воспроизведения речи.
- «Повторение имеет значение» «Индукция пластичности требует достаточного повторения.«Одна из проблем, с которыми сталкиваются терапевты в реабилитационной среде, часто может вращаться вокруг способности количественно оценить, сколько времени или сколько сеансов конкретной терапии необходимо пациенту для восстановления определенных навыков. Заинтересованные стороны, особенно представители страховых компаний и сами пациенты, хотят знать , «Сколько времени потребуется, чтобы поправиться?» На самом деле мы не знаем этих фактических цифр, но мы знаем из исследований и исследований, что для того, чтобы генерировать эти изменения.Из-за этого может потребоваться использование таких методов, как комбинированная терапия, чтобы предоставить пациентам возможности для достаточного повторения навыков. Например, чтобы пройти те «тысячи шагов», которые пациенту, возможно, потребуется, чтобы снова научиться ходить, физиотерапевт может попросить пациента пройтись между другими терапевтическими курсами в течение дня или убедиться, что он встает и выходит из своей инвалидной коляске, когда они не на занятиях физкультурой. Точно так же физиотерапевт может помочь логопеду, заставив пациента поработать над памятью или поиском путей во время сеанса ПК.
- «Интенсивность имеет значение» «Индукция пластичности требует достаточной интенсивности». Вопрос о надлежащей интенсивности терапии также следует этой концепции повторения: «Какая правильная дозировка терапии необходима?» Сколько сеансов? «Как долго должны быть эти сеансы?» Исследования также показали нам, что чем интенсивнее программа терапии, тем больше вероятность того, что человек достигнет результатов, и тем больше вероятность того, что эти изменения сохранятся с течением времени.
- «Время имеет значение» «Различные формы пластичности возникают в разное время во время восстановления». Этот принцип основан на идее, что после травмы мозг действительно хочет восстановиться, поэтому логично, что чем раньше вы предоставите возможность выздоровления с помощью этих нейропластических изменений, тем лучше. Этот подход «ранний против позднего» особенно важен для поддержки начала лечения до того, как появится шанс проявиться неадекватному поведению.
- «Важность имеет значение» «Опыт тренировок должен быть достаточно заметным, чтобы вызывать пластичность». То, что человек извлекает из тренировочного опыта и что это значит для него, может повлиять на его выздоровление. Терапевту важно знать, что важно для пациента, поскольку эмоции могут влиять на силу тренировки или, например, что-то вроде консолидации памяти. Если терапевт может сделать обучение или информацию значимой и важной для пациента, ему будет легче запомнить важные для него навыки или фрагменты информации, поскольку их мозг часто уже перегружен вводимой информацией.
- «Возраст имеет значение» «Пластичность, вызываемая тренировками, чаще возникает в более молодом мозге». Как обсуждалось ранее, более молодой мозг уже более пластичен и адаптируется к изменениям, чем мозг старшего возраста, что важно учитывать при работе с пожилыми пациентами по сравнению с более молодыми.
- «Перенос или обобщение» «Пластичность в ответ на один тренировочный опыт может улучшить приобретение аналогичного поведения». В процессе обучения терапевту необходимо следить за тем, как конкретный навык или деятельность могут быть обобщены или перенесены в действия в реальном мире, такие как повышение независимости в домашней обстановке.
- «Помехи» «Пластичность в ответ на один тренировочный опыт может препятствовать приобретению аналогичного поведения». Когда пациенты действительно могут обращаться за неврологическим лечением и это лечение откладывается, они часто приходят с компенсирующим поведением в отношении дефицита навыков, уже изучив другой способ компенсации, но это может быть не лучшим способом. При этом некоторые из проблем, связанных с изучением наилучшего способа восстановления навыка, могут включать в себя «разучивание» некоторых из этих ранее приобретенных форм поведения.
<Оценка пластичности Последняя | Далее Обучение, травмы и восстановление>
пластичность мозга в предложении
Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или его лицензиаров.
Мозг Пластичность при постинсультной афазии: каков вклад правого полушария?
Мозг Пластичность способствует возникновению нарушений речи и чтения и их исправлению на основе обучения.
Восприятие речи в процессе развития показывает, как мозг пластичность уменьшается в зависимости от языкового опыта.
Когнитивное развитие у недоношенных детей: значение для теорий мозга пластичности после ранней травмы.
Ожидаемый опыт мозг пластичность обычно закладывается в программу развития, и для нормального развития мозга требуется соответствующее время и качество окружающей среды.
Цель этого обзора — обсудить исходы, связанные с преждевременными родами, и то, как эти результаты могут быть согласованы с теориями пластичности мозга в период развития.
Дальнейшее изучение взаимосвязи между нейротрофинами, нейрогенезом взрослых и зубчатой синаптической пластичностью может предоставить новое понимание механизмов, с помощью которых взаимодействия генов и окружающей среды контролируют познание и пластичность мозга .
Раннее вмешательство и мозг пластичность при аутизме.
Появляется все больше свидетельств того, что глия играет решающую роль в пластичности мозга .
Природе представлена вся постнатальная / взрослая структура, а затем адаптация к окружающей среде позволяет выполнить тонкую настройку ( мозг пластичность ) этой структуры.
Ученые с энтузиазмом относились к кросс-модальному мозгу , пластичности с 1970-х годов, но в последние годы он изучается, возможно, даже более интенсивно.
То же самое можно сказать о проблеме миелинизации и снижении пластичности мозга .
Напротив, последние три паттерна более примечательны в той степени, в которой они расширяют наши знания о мозге, , , пластичности, .
Ответы на этот вопрос прольют свет на природу мозга, , , пластичность, , на раннем этапе развития, особенно те факторы, которые способствуют пластичности, а не ограничивают ее.
Таким образом, наши результаты подчеркивают роль раннего сенсорного опыта в предотвращении вредного воздействия на мозг взрослого человека пластичности , которое может привести к снижению остроты зрения.
Влияние окружающей среды на когнитивную деятельность и мозг пластичность в процессе старения.
Эти данные проливают свет на масштабы и природу мозга, , , пластичность, и восстановление языкового функционирования в этих группах.
Наконец, вопросы профилактики и мозга пластичности будут становиться все более актуальными в области исследования стресса.
Наши результаты показывают, что на мозг взрослого человека на пластичность могут влиять предыдущие условия выращивания животного.
Эти результаты способствуют пониманию мозга взрослого, , пластичности и аргументируют важность раннего визуального опыта для защиты зрительной системы взрослого.
Ранний язык при врожденных пороках и понятие мозга пластичности .
Исследования фонетической подготовки поднимают вопрос о пластичности мозга во взрослом возрасте, подчеркивая роль и точную природу опыта в изменении восприятия речи слушателя.
Раннее поведенческое вмешательство, мозг пластичность и профилактика расстройств аутистического спектра.
Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или его лицензиаров.
.