Informație

Poate funcționarea cognitivă a creierului uman să schimbe starea fizică a creierului?


Poate funcționarea cognitivă a creierului uman să schimbe starea fizică a creierului? De exemplu. conștientizarea de sine, reflectarea de sine schimbă numărul de neuroni sau sinapsele dintre neuroni? Adică Încerc să dezvolt rețele neuronale auto-modificate așa cum este descris în cealaltă întrebare https://ai.stackexchange.com/questions/7966/dynamic-self-improving-self-modifying-neural-networks-which-can-simulate- goede și mă interesează procesul biologic care poate fi analog al rețelelor neuronale auto-modificate. Ce determină structura fizică a creierului - numărul de neuroni și sinapse și sunt funcțiile cognitive dintre factorii determinanți? Cred că, în general, creierul poate fi o materie mai puțin dezvoltată în comparație cu rețelele neuronale artificiale pe care oamenii le pot inventa sau care se pot auto-evolua în silice după o perioadă suficientă de timp și de aceea creierul uman poate fi mai limitat în capacitățile sale de auto-îmbunătățire decât în ​​silice ANNetworks. Situație similară este cu algoritmii genetici care pot permite un număr nelimitat de sexe, în timp ce biologia are cel mult două sexe.


Sănătatea creierului se referă la cât de bine funcționează creierul unei persoane în mai multe zone. Aspectele sănătății creierului includ:

  • Sănătatea cognitivă - cât de bine gândești, înveți și îți amintești
  • Funcția motorului - cât de bine faceți și controlați mișcările, inclusiv echilibrul
  • Funcția emoțională - cât de bine interpretați și răspundeți la emoții (atât plăcute, cât și neplăcute)
  • Funcția tactilă - cât de bine vă simțiți și răspundeți la senzațiile de atingere - inclusiv presiune, durere și temperatură

Sănătatea creierului poate fi afectată de modificări ale creierului legate de vârstă, leziuni precum accident vascular cerebral sau traumatism cerebral, tulburări de dispoziție precum depresia, tulburări de consum de substanțe sau dependență și boli precum boala Alzheimer. Deși unii factori care afectează sănătatea creierului nu pot fi modificați, există multe modificări ale stilului de viață care ar putea face diferența.

Un număr tot mai mare de cercetări științifice sugerează că următorii pași sunt legați de sănătatea cognitivă. Schimbările mici se pot adăuga într-adevăr: a face parte din rutină vă poate ajuta să funcționați mai bine.

Cercetările arată că o combinație a acestor comportamente de viață sănătoase poate reduce, de asemenea, riscul bolii Alzheimer.


Potrivit unui nou studiu, fitness-ul îți mărește literalmente puterea creierului

Data viitoare când vă gândiți să săriți peste un antrenament pentru a termina un proiect la birou, luați în considerare această nouă descoperire dintr-un studiu german: aptitudinea fizică este asociată cu o mai bună funcționare a creierului la adulții tineri.

Cercetătorii au înțeles de mult că exercițiile fizice îmbunătățesc performanța cognitivă a oamenilor, inclusiv funcționarea executivă, atenția și memoria, precum și structura creierului. La adulții mai în vârstă, în special, s-a demonstrat că activitatea fizică crește dimensiunea hipocampului, care este partea creierului responsabilă de memorie, învățare și emoții.

Dar Jonathan Repple, MD, autor principal al studiului, și colegii săi erau curioși dacă această legătură ar putea fi găsită și la adulții tineri. De asemenea, au vrut să vadă dacă este într-adevăr o formă fizică mai degrabă decât alți factori, cum ar fi greutatea corporală sau starea de educație, care a fost asociată cu o mai bună sănătate a creierului, spune el pentru CNBC Make It.

Pentru studiu, cercetătorii au examinat peste 1.200 de scanări cerebrale RMN ale persoanelor cu o vârstă medie de aproximativ 29 de ani, care provin dintr-un sondaj voluntar numit Human Connectome Project. Voluntarii care au fost chestionați au finalizat un test de mers pe jos de două minute, care a fost conceput pentru a le măsura rezistența, apoi au făcut un test cognitiv. Cercetătorii au descoperit că nivelurile ridicate de rezistență au fost asociate pozitiv cu scoruri mai mari la examen.

Dr. Repple a fost surprins să constate că există diferențe vizibile între creierul persoanelor „quotfitter” și „fără potrivire” și s-au tradus în sănătatea creierului și în performanțe cognitive mai bune, spune dr. Repple. Mai exact, cei care au avut rezultate mai bune la testul de mers au avut, de asemenea, mai multă substanță albă în creier. Materia albă a creierului este importantă deoarece conține fibre nervoase care permit semnalelor să circule mai repede și mai eficient, plus protejează acele fibre nervoase de leziuni, potrivit Medline Plus.

De luat masa? Lucrarea la îmbunătățirea abilităților dvs. de fitness ar putea îmbunătăți capacitatea cognitivă, care include memorie și abilități de rezolvare a problemelor.

Acesta a fost doar un studiu transversal, adică cercetătorii au „observat” asociația și nu pot spune exact cât de mult sau ce fel de exercițiu ar rezulta în aceste beneficii specifice pentru creier. În general, este recomandat ca oamenii să primească 150 de minute pe săptămână cu o intensitate moderată - o plimbare rapidă, mersul cu bicicleta sau chiar lucrările casnice ar conta - conform Departamentului Sănătății și Serviciilor Umane.

În continuare, dr. Repple spune că le place să experimenteze cu persoane care au depresie, schizofrenie sau tulburare bipolară pentru a vedea dacă exercițiul ar duce la îmbunătățiri similare. "Cu toate acestea, multe indică deja această idee", spune el.


Deși scopul final al cercetării neuroștiințifice este de a dobândi o înțelegere a creierului și a modului în care funcționează relația acestuia cu mintea, majoritatea eforturilor actuale sunt concentrate în mare parte pe întrebări mici, folosind date din ce în ce mai detaliate. Cu toate acestea, ar putea fi posibil să abordăm cu succes problema mai largă a mecanismelor minte-creier dacă rezultatele cumulative din aceste studii neuroștiințifice sunt asociate cu abordări complementare din fizică și filozofie. Credem că creierul poate fi înțeles ca un sistem sau rețea complexă, în care stările mentale apar din interacțiunea dintre mai multe niveluri fizice și funcționale. Realizarea de progrese conceptuale suplimentare va depinde în mod esențial de discuții pe scară largă cu privire la proprietățile cunoașterii și instrumentele disponibile în prezent sau care trebuie dezvoltate pentru a studia mecanismele minte-creier.

Folosim cookie-uri pentru a ne oferi și îmbunătăți serviciile și pentru a adapta conținutul și reclamele. Continuând sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor .


Diabetul și sistemul nervos

Paula S. Koekkoek,. Geert Jan Biessels, în Manualul de neurologie clinică, 2014

Domenii cognitive și teste neuropsihologice

Funcționarea cognitivă cuprinde mai multe domenii cognitive, cum ar fi memoria, limbajul, vizuoconstrucția, percepția, atenția și funcțiile executive (Lezak și colab., 2004). În plus, viteza mentală este o caracteristică esențială a funcționării cognitive. Aceste domenii cognitive pot fi afectate selectiv sau pot fi afectate de alți factori non-cognitivi care contribuie la îndeplinirea sarcinilor, cum ar fi motivația sau starea de spirit. Sunt disponibile teste neuropsihologice detaliate pentru a evalua performanța pe aceste domenii cognitive. Cu toate acestea, este important să recunoaștem că majoritatea testelor depind de procese cognitive multiple și, prin urmare, nu ating un singur domeniu cognitiv. De exemplu, într-un test de memorie în care cuvintele trebuie amintite, este necesară și atenție pentru a putea efectua testul. Prin combinarea mai multor teste, modelul tulburărilor relevă adesea ce domenii sunt cel mai probabil să fie afectate.

Următoarele paragrafe abordează pe scurt cele trei domenii care sunt afectate cel mai adesea la pacienții cu diabet, și anume memoria, viteza de procesare a informațiilor și funcțiile executive (Brands și colab., 2005 Reijmer și colab., 2010). Pentru o descriere mai detaliată a domeniilor cognitive și a procedurilor de testare cognitivă, cititorul este trimis la manuale neuropsihologice (Lezak și colab., 2004).

Memoria este de obicei evaluată cu teste care necesită pacienților să-și amintească o listă de cuvinte fără legătură care le este prezentată în mod repetat. Apoi li se cere să-și amintească aceste cuvinte imediat după prezentare și din nou după o întârziere de 30 de minute, pentru a evalua memoria verbală imediată sau pe termen scurt și, respectiv, memoria verbală pe termen lung. „Memoria de lucru” este capacitatea de a menține și manipula informațiile pentru o perioadă de câteva secunde. Aceasta se măsoară prin sarcina de întindere a cifrelor, în care pacienții sunt rugați să repete o listă de cifre cu lungime crescătoare atât în ​​același mod prezentat (înainte), cât și în ordine inversă (înapoi) (Wechsler, 1997). Există, de asemenea, mai multe teste disponibile care evaluează memoria într-un mod nonverbal.

Viteza de procesare a informațiilor este o măsură a capacității de a procesa informații într-un interval limitat de timp. Este esențial pentru toate celelalte procese cognitive și depinde de integritatea rețelei cerebrale în ansamblu. Viteza de procesare a informațiilor este testată folosind sarcini de timp de reacție, cum ar fi Testul de înlocuire a simbolului cifrei al scalei de inteligență pentru adulți Wechsler - ediția a 3-a (WAIS-III) (Wechsler, 1997). În acest test, pacientul trebuie să copieze cât mai multe simboluri care se potrivesc cifrelor de pe hârtie într-o perioadă de două minute. Viteza de procesare a informațiilor scade în mod natural odată cu vârsta, dar este, de asemenea, sensibilă la disfuncția cognitivă. Testul canelat este un test al vitezei psihomotorii care este deosebit de sensibilă la modestele scăderi cognitive asociate cu diabetul de tip 1 (Ryan și colab., 2003 Brands și colab., 2005).

Funcțiile executive sunt necesare pentru a planifica și organiza toate aspectele vieții de zi cu zi. Acestea sunt necesare pentru a ne controla comportamentul, pentru a stabili și monitoriza obiective și pentru a inhiba răspunsurile automate. Prin urmare, acestea sunt strâns legate de procese de atenție mai complexe. Domeniul este, de asemenea, descris ca „flexibilitate mentală”. Acest domeniu poate fi măsurat prin testul Stroop Color Word (Stroop, 1935) pentru atenție complexă, selectivă și testul Trail Making partea B (Corrigan și Hinkeldey, 1987) pentru atenție divizată. Elementul principal al acestor teste este că pacienții trebuie să comute eficient între mai multe componente ale sarcinii. Un alt test utilizat pe scară largă este Verbal Fluency Test (Deelman și colab., 1981), în care pacienții trebuie să genereze cât mai multe cuvinte posibil începând cu o literă specifică a alfabetului sau aparținând unei categorii specificate (de exemplu, animale) într-un minut. .


Comentarii

Cercetările arată că femeile au șanse mai mari de a fi recunoscute dacă lucrează singure, mai degrabă decât în ​​echipă. Acest lucru i-ar face și mai predispuși la epuizare, deoarece nu există nimeni care să împartă povara. Nu e de mirare că asta i s-a întâmplat Araianei.

Rezumatul cuprinzător al cercetării cerebrale pare să sugereze că burn-out-ul este o variație a PTSD cauzată de traumatisme cronice multi-minore în loc de traumatisme acute majore. De acord?

Sindromul de oboseală cronică devine din ce în ce mai răspândit în țările industrializate. Această boală, pe care am dezvoltat-o, nu este doar obosită & # 8221. Afectează hipotalamusul, ducând la o serie de disfuncții în întregul sistem al corpului. Ajutarea profesioniștilor și a altor persoane în funcții cu cerere ridicată trebuie să-și acorde prioritate bunăstării și îngrijirii proprii, inclusiv să fie la curent cu intervențiile promițătoare, cum ar fi Procesul de iluminare dezvoltat în Europa.

Așteptați-vă ca acest tip de boală mintală să fie din ce în ce mai răspândită în întreaga lume occidentală, deoarece ființele umane sunt din ce în ce mai forțate să concureze cu mașini, roboți și algoritmi. Trebuie să avem o regândire dramatică a modului în care societățile funcționează și așteptările oamenilor cu privire la un echilibru sănătos între muncă și viață. Din păcate, mă aștept ca multe guverne să continue să adopte soluții din secolul al XIX-lea pentru problemele din secolul al XXI-lea.

Wow,
Este minunat că mai mulți oameni devin conștienți și studiază epuizarea, totuși, cum se traduce acest lucru prin crearea schimbării instituționale necesare pentru a evita epuizarea la locul de muncă?
Există suficiente dovezi care să arate că atunci când prea multe părți ale unei mașini se sparg, mașina în sine funcționează defectuos?
Este burnout-ul suficient de expansiv din punct de vedere social pentru a putea spune că contribuie la disfuncționalitățile societății, cum ar fi creșterea apatiei?

Vă rog .. cât durează recuperarea? Trebuie să dormi mult? Am nevoie de ajutor pentru recuperare.

Asta depinde de atâția factori. În cazul meu, 3 luni m-au stabilizat, dar au trecut multe luni înainte ca simptomele pierderii motivaționale, lipsa de încredere și hiperreactivitatea emoțională să revină la normal. În acele luni mi-am adaptat stilul de viață la unul mult mai sănătos, adică dormind cel puțin 8 ore în fiecare noapte, mâncând sănătos, meditând regulat, învățând să recunosc când deveneam stresat și mă îndepărtam de acea situație și psihoterapie (I & # 8217d recomand umanist). Burn-out este mai mult un mesaj foarte puternic din partea corpului tău, care spune că ieșiți din această situație otrăvitoare. Dacă te faci mai bine, dar te întorci în situația care te-a ars în primul rând, atunci nu ți-ai ascultat corpul. Ai grijă de tine și ai încredere în intestin.

Am auzit că epuizarea cauzează deteriorarea coapsei și a mușchilor fesieri. În prezent, mă confrunt cu durere în aceste zone. Cum remediez acest lucru?

Salut acest studiu în atât de multe moduri, deoarece vorbește
până la defalcare am trăit toată viața mea de adult.
Am fost ÎNGRIJITOR de la căsătoria mea cu
soț, 20 de ani mai mare decât mine, care era văduv cu 2
copii, cu vârsta de 9 ani și 12 ani (aveam 24 de ani) & # 8230 Am avut ulterior propriul meu 2
Copii, așa că am devenit o familie de 4.
Apoi, părinții mei au venit să locuiască cu noi și am găsit
lucrează într-un azil de bătrâni cu bătrâni & # 8230
Evident, mi-am luat prea în serios viața de serviciu și ampa, deoarece sănătatea mea a început să sufere și # 8230 chiar și după pensionare, încă mai găsesc
eu, la vârsta de 77 de ani, având grijă de oricine are nevoie de mine & # 8230
Până acum, după ce am citit acest articol, îmi dau seama că, eu sunt # 8217m complet ARS ȘI # 8230 Am dureri peste tot în corpul meu, pot să nu fiu atât de amețit, am folosit un
mers pe jos pentru a vă deplasa & # 8230
Nu pot să-l fac pe doctor să înțeleagă ce se întâmplă
corpul meu, dar acum știu că este o stare reală pentru mine
și voi fi recunoscător pentru totdeauna pentru acest articol
eu că ESTE TOT ÎN CAPUL MEU ȘI INTIMAȚIA MEA.

Vă mulțumesc că m-ați lămurit prin acest articol. Cred că „epuizarea” în general este rezultatul atunci când stresul (mental, emoțional, fizic) depășește limitarea indivizilor la acel factor de stres. Nu doar din a lucra o săptămână de lucru de 70 de ore. O vedem mai răspândită la locul de muncă în ziua de azi din cauza săptămânii de lucru de 60-70 de ore, totuși, în cazul meu, am predat un program intens de fitness fizic timp de 5 ani și sunt un îngrijitor cu normă întreagă pentru cei 3 copii mici ai mei . M-am prăbușit similar cu femeia din acest articol în februarie 2017 și încă nu mă simt chiar ca mine. Dr. familiei mele nu a fost de niciun ajutor și a vrut să mă trateze pentru anxietate și depresie. Atunci am apelat la un medic naturist. Am primit suplimente în ultimele 14 luni, în ciuda recomandărilor mele Dr. Family. Mă simt mai bine acum, dar mi se spune că îmi va dura între 2-5 ani să mă recuperez complet. Cred că un bun naturist, răbdarea în vindecare și conștientizarea stresorilor dvs. și îndepărtarea lor pot duce la un drum spre recuperare completă.


Introducere

Rezultatele reabilitării după leziuni cerebrale traumatice (TBI) sunt adesea axate pe îmbunătățirea funcției motorii pentru a reduce impactul dizabilității pe termen lung (Langlois și colab., 2006 Strong și colab., 2007). În consecință, kinetoterapia (PT) poate fi un adoptator timpuriu în integrarea noilor neurotehnologii ca adjuvanți la cele mai bune practici ale terapiilor clinice. În special, este posibil să se monitorizeze progresul prin neuroimagistica funcțională (Gattu și colab., 2016 Epps și colab., 2019) și să se stimuleze noi progrese prin neuromodulare pentru a promova recuperarea sporită prin neuroplasticitate (Li și colab., 2015 Danilov și Paltin, 2018 ). Folosind un design longitudinal de studiu de caz, am utilizat anterior imagistica funcțională multimodală, inclusiv imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI), magnetoencefalografia (MEG) și electroencefalografia (EEG) pentru a urmări recuperarea neurofiziologică a funcției motorii (D & # x02019Arcy et al., 2016, 2020). În cea mai recentă investigație, această abordare a fost extinsă pentru a combina PT cu neuromodularea utilizând neurostimularea translinguală (TLNS) pentru a facilita recuperarea ulterioară prin neuroplasticitate facilitată (D & # x02019Arcy și colab., 2020).

Metodologic, TLNS se poate face prin Stimulatorul de Neuromodulare Portabil (PoNS & # x000AE), un dispozitiv medical aprobat de Clasa II Health Canada, care aplică stimularea electrică secvențială, neinvazivă, asupra limbii (Helius Medical Technologies, Newtown, PA, SUA). PoNS & # x000AE oferă stimulare electrică prin limbă către creier prin intermediul nervii cranieni trigemen și facial (CNV și respectiv CN-VII). Se estimează că stimularea funcționează creierul global prin trunchiul cerebral de jos în sus și căile cerebeloase, crescând neuroplasticitatea (Herrick și Keifer, 1998 Buisseret-Delmas și colab., 1999 Marano și colab., 2005 Wildenberg și colab., 2011 Frehlick și colab. ., 2019). Stimularea prelungită în combinație cu PT a generat o serie de îmbunătățiri, inclusiv mersul și echilibrul îmbunătățite la persoanele care au supraviețuit TBI (Leonard și colab., 2017 Bastani și colab., 2018 Danilov și Paltin, 2018 Tyler și colab., 2019 Ptito și colab. al., 2020).

În studiile timpurii, participanții cu leziuni cerebrale traumatice ușoare până la moderate (mmTBI) au raportat, de asemenea, îmbunătățiri cognitive accidentale (Danilov și colab., 2015), sugerând că modificările adaptive se extind dincolo de funcțiile senzorimotorii (Danilov și Paltin, 2018). Recent am folosit EEG de înaltă densitate pentru a confirma că o singură sesiune de 20 de minute de stimulare TLNS a crescut semnificativ frecvențele alfa și teta, precum și activitatea de microstat de atenție la persoanele sănătoase (Frehlick și colab., 2019). Într-un studiu recent de urmărire (Smith și colab., 2020), TLNS a îmbunătățit în mod semnificativ vigilența cognitivă la persoanele sănătoase măsurate folosind cadrul semnelor vitale ale creierului.

Cadrul semnelor vitale ale creierului (Ghosh Hajra și colab., 2016, 2018a Fickling și colab., 2019) oferă o evaluare rapidă a răspunsurilor cerebrale evocate prin EEG cuantificat, extras ca potențiale legate de evenimente (ERP). ERP oferă o măsură obiectivă, fiziologică a funcției cognitive (Gawryluk și D & # x02019Arcy, 2010 Luck, 2014). Cadrul semnelor vitale cerebrale cuprinde un sistem EEG portabil cu o evaluare automată de 6 minute a trei răspunsuri ERP țintă bine stabilite senzație-cogniție: (1) N100 (senzație auditivă, Davis, 1939) (2) P300 (Atenție de bază, Sutton și colab., 1967) și (3) Semantic N400 [Procesare cognitivă (Kutas și Hillyard, 1980)]. Ghosh Hajra și colab. (2018b) a demonstrat ulterior un răspuns N400 comparabil utilizând întrebări clinice de orientare contextuală clinice utilizate frecvent la punctul de îngrijire (de exemplu, screeningul cognitiv clinic de rutină, cum ar fi cunoașterea zilei săptămânii). Toate cele trei tipuri de ERP pot fi extrase dintr-o secvență de stimulare auditivă formată din tonuri și perechi de cuvinte rostite. Măsurile de amplitudine a răspunsului (microvolți) și latență (milisecunde) pot fi extrase pentru fiecare dintre cele trei ERP-uri pentru un total de șase măsuri (Ghosh Hajra și colab., 2016). Aceste măsuri pot fi, de asemenea, convertite în scoruri standardizate ale creierului pentru interpretare intuitivă într-un format de complot radar pentru a vizualiza o funcție cognitivă generală și schimbarea ulterioară în timp (Fickling și colab., 2019). S-a dovedit cu succes că cadrul creierului și al semnelor vitale este sensibil la modificările cognitive atât la îmbătrânirea sănătoasă, cât și la leziunile cerebrale (Ghosh Hajra și colab., 2016 Fickling și colab., 2019).

În consecință, în cadrul studiului de caz longitudinal al funcției motorii (D & # x02019Arcy și colab., 2020), am investigat dacă PT + TLNS ar duce, de asemenea, la modificări detectabile în procesarea cognitivă utilizând cadrul semnelor vitale ale creierului. Pe baza dovezilor de până acum, am emis ipoteza că TLNS ar crește semnificativ semnele vitale ale creierului măsurile de atenție și procesare cognitivă în funcție de îmbunătățirile neuroplasticității globale.


Influența mediului asupra creierului în curs de dezvoltare


Autor:
Carl Sherman
Publicat:
26 noiembrie 2014

Înainte de naștere și la începutul vieții, creierul în curs de dezvoltare este extrem de sensibil la mediul său. Un simpozion la al cincilea forum anual Aspen Brain, găzduit de Academia de Științe din New York din New York, a explorat modul în care anumite aspecte sociale și psihologice ale mediului influențează biologia și comportamentul.

Tracy L. Bale, de la Universitatea din Pennsylvania, a remarcat faptul că stresul matern în timpul sarcinii este asociat cu un risc crescut de tulburări de neurodezvoltare, cum ar fi autismul și schizofrenia la descendenți, dar problemele legate de sincronizare rămân nerezolvate.

Cercetarea pe animale poate oferi informații, a spus ea rozătoarele percep, procesează și reacționează la stres în mod similar cu oamenii.

La șoarece, sarcina foarte timpurie - echivalentă cu primul trimestru uman - pare a fi o perioadă sensibilă pentru efectele specifice de gen ale stresului matern. Puii adulți, dar nu și femelele, răspund anormal la stres și sunt cu 10% mai mici decât în ​​mod normal. Ei transmit aceste caracteristici propriilor lor descendenți, sugerând că stresul prenatal a modificat celulele care se vor dezvolta în spermă.

Atât de devreme în timpul gestației, stresul matern nu poate afecta direct creierul în curs de dezvoltare, a spus Bale, dar poate acționa prin intermediul placentei.

Ea a subliniat că la șoareci, unele gene legate de sex în placentă produc compuși care opresc și pornesc alte gene. & # 8220 Din cauza lor, placenta masculină și feminină sunt pregătite să răspundă diferit la un mediu în schimbare. & # 8221

Bale a descris experimentele axate pe O-linked-N-acetilglucozamin transferaza (OGT), o enzimă care este de două ori mai concentrată în femela normală decât în ​​placenta masculină. Printre funcțiile sale, OGT ajută la construirea proteinelor din planurile ADN-ului. Orice lucru care modifică OGT reprezintă o amenințare largă pentru dezvoltarea normală a embrionilor.

& # 8220 Ne gândim la OGT ca la canarul biochimic din mina de cărbune placentară & # 8221 a spus ea.

Stresul matern reduce OGT placentară la ambele sexe. Deoarece masculul are în mod normal mult mai puțin, ar putea scădea sub un prag de vulnerabilitate, a propus ea.

Pentru a testa ipoteza, echipa Bale & # 8217s a proiectat genetic un mouse pentru a nu produce OGT placentar în embrion. La maturitate, bărbații arătau și acționau foarte mult ca descendenții mamelor care fuseseră stresate în timpul sarcinii.

& # 8220 Doar schimbând o genă în placentă, puteți reprograma dramatic modul în care se dezvoltă creierul. & # 8221 Bale a spus.

Mediul prenatal ar trebui să pregătească un animal (sau om) pentru lumea sa viitoare, a spus ea. Aceste experimente sugerează modul în care stresul matern ar putea deraia procesul, ducând la probleme de-a lungul vieții.

Parenting și cablare

Modul în care experiențele timpurii modelează un circuit cheie al creierului a fost subiectul unei discuții a Nim Tottenham, de la Universitatea Columbia.

& # 8220 Amigdala este importantă pentru învățarea asociațiilor emoționale și menținerea vigilenței, iar conexiunile puternice cu cortexul prefrontal (PFC) îi reglează excitarea. Suntem interesați de cum arată graficul de creștere al acestui sistem și a spus # 8221.

Relația dintre amigdala și PFC este foarte diferită la copii decât la adolescenți și adulți & # 8220 Acest comutator ne interesează pe măsură ce încercăm să identificăm perioadele sensibile în dezvoltare. & # 8221

Tottenham a presupus că, deoarece structurile subcorticale, cum ar fi amigdala, se dezvoltă mai devreme decât PFC, pentru a stabili o conexiune, amigdala trebuie să înceapă conversația.

Conectivitatea amigdala-PFC în stare de repaus este absentă la copii, dezvoltându-se lent după vârsta de 10 ani, indică studiile fMRI. Acest lucru sugerează că activările provocate de mediu sunt o condiție prealabilă pentru stabilirea arhitecturii funcționale a adulților între aceste regiuni. & # 8221 a spus ea.

Interacțiunile copil-părinte pot fi esențiale în modelarea circuitului în această perioadă de plasticitate, a spus Tottenham. La rozătoare, prezența mamei calmează amigdala în primele două săptămâni de viață și inhibă învățarea fricii bazată pe amigdală. Când mama este absentă, & # 8220copilul acționează ca un adult. & # 8221

Studiile efectuate în laboratorul Tottenham și # 8217 au sugerat un proces similar la copiii mici. Reactivitatea amigdalei a scăzut atunci când copiilor li s-au oferit imagini cu mamele lor în timp ce se aflau pe scaner, iar prezența mamei a îmbunătățit capacitatea copilului de a controla emoțiile ca frica de străini.

& # 8220 Modulațiile fazice zilnice ale absenței și prezenței părinților pot face o muncă importantă de tonifiere a sistemului, menținând sistemul plastic mai lung și determinând modul în care acesta va funcționa. & # 8221 a spus ea.

Lipsa unor astfel de fluctuații, ca la copiii instituționalizați, poate duce la conexiuni atipice amigdala-PFC, reactivitate sporită și dereglare emoțională, a sugerat Tottenham. & # 8220 Aceste profiluri pot reflecta adaptările pe care creierul le face ca răspuns la mediile timpurii. & # 8221

Dezvoltare defavorizată

Martha J. Farah a adoptat o perspectivă mai largă, rezumând cercetările privind impactul statutului socio-economic scăzut (SES) asupra creierului în curs de dezvoltare. „Nu este vorba doar de bani: nutriție, toxine de mediu, îngrijire prenatală, factori de vecinătate și # 8221 intră în ecuație, a spus Farah, de la Universitatea din Pennsylvania și membru al Alianței Dana. „Efectele asupra dezvoltării copilului nu sunt un fenomen prag,„ sărac față de non-sărac ”. Există un gradient.”

Numeroase studii comportamentale au descoperit că efectele SES se acumulează în jurul unor sisteme neurocognitive particulare, mai degrabă decât capacitatea cognitivă generală: limbajul, funcția executivă și memoria declarativă și # 8220 suportă greul ", a spus ea.

Măsurile de activitate a creierului arată mai multă asimetrie în regiunile asociate limbii, la copiii cu SES mai mari. „A existat mai multă activare a emisferei stângi, modelul normal pentru specializarea limbii”, a spus Farah. Un studiu a constatat o mai mare activare a cortexului prefrontal dorsolateral, care corespunde unei mai bune procesări executive.

Într-un studiu de învățare și memorie, copiii cu SES inferior au prezentat mai puțină activitate hipocampală decât cei cu SES mai mare. „Acest lucru este destul de consistent cu datele funcționale”, a spus Farah.

Imagistica structurală a spus o poveste similară. Cinci studii au descoperit o asociere semnificativă între volumul hipocampic și SES. Un studiu NIH privind dezvoltarea normală a creierului a legat SES de grosimea corticală în regiuni incluzând cortexul prefrontal, girusul cingulat inferior și girusul frontal inferior, a spus ea.

Cum ar putea SES influența funcția cognitivă? & # 8220 Există multe căi posibile, unele afectează în mod direct creierul și corpul, altele sunt mai psihologice ”, a spus Farah.

Datele longitudinale bazate pe vizitele la domiciliu au constatat că stimularea cognitivă a promovat dezvoltarea limbajului. Mai surprinzător, măsurile de memorie au reacționat la hrana părinților & # 8221 (de exemplu, atenție, afecțiune și atitudine față de disciplină), a spus ea.

Alte studii leagă hrana părinților de volumul hipocampic și stimularea cognitivă de diferențele dintre lobul temporal. O mare parte din aceste date și # 8220 sunt extrem de compatibile cu ideea că nivelul de stres, despre care știm că este mai mare în casele cu SES scăzut, ar putea fi un factor de mediere ”, a spus Farah.

Costul neglijării
Charles A. Nelson, de la Universitatea Harvard, a discutat despre dezvoltare în condiții extreme.

& # 8220 Dezvoltarea creierului postnatal este o perioadă de oportunitate sau vulnerabilitate puternic dependentă de experiență. Când creierul așteaptă, dar nu primește intrare, nu știe cum să conecteze. & # 8221

Neglijarea profundă a copilăriei reprezintă o situație în care creierul este privat de experiențele cele mai așteptate în perioadele sensibile și a spus el, iar instituționalizarea implică de obicei o astfel de neglijare.

Nelson a descris concluziile din cadrul Proiectului de intervenție timpurie din București, un studiu controlat randomizat care a implicat 136 de copii abandonați la naștere în instituții din România. Jumătate au fost plasate în case de plasament de înaltă calitate când aveau vârsta cuprinsă între 6 și 31 de luni, iar jumătate au rămas în îngrijirea instituțională.

Testarea ulterioară la 12 ani a constatat diferențe cognitive și funcționale și structurale ale creierului între cele două grupuri și între ambele grupuri și copiii care nu au fost niciodată instituționalizați. Vârsta plasamentului în plasament matern a făcut, de asemenea, o diferență.

În general, expunerea la instituționalizare la începutul vieții duce la reducerea puterii electroencefalogramei (EEG), a substanței gri și albe și a conectivității. Asistența maternală a remediat anumite zone și a spus # 8221 Nelson.

Descoperirile EEG au exemplificat importanța calendarului. Copiii plasați în familii de plasament înainte de 24 de luni au prezentat activitate cerebrală peste lobul frontal la fel de robust ca cei care nu au fost niciodată instituționalizați, în timp ce cei plasați ulterior și # 8220 arătau ca și cum nu ar fi părăsit niciodată instituția. & # 8221

Recent, cercetătorii au analizat datele de răspuns la stres. Perioada de pre-ejecție, o măsură cardiacă a activării simpatice, a fost dramatic diferită la copiii care au fost și nu au fost instituționalizați. & # 8220Copiii plasați în plasament au arătat o oarecare recuperare, dar au fost incomplete, & # 8221 Nelson a spus.

Cortizolul, un alt marker de stres, a fost mai clar sensibil la momentul plasării familiei. & # 8220 Cei care au fost plasați înainte de 24 de luni arătau la fel ca copiii care nu au fost niciodată instituționalizați, & # 8221 Nelson a spus.

Majoritatea copiilor care nu au fost randomizați pentru îngrijirea maternală și-au părăsit instituțiile până la vârsta de 8 ani. Aceste deficite semnificative au suportat concluzia că efectele & # 8220 sunt purtate de locul în care au trăit în primii ani de viață ”, a explicat Nelson.


Efectele învățării

Puțini oameni fac legătura dintre controlul glucocorticoizilor și învățare. Circuitele neuronale care controlează secreția hormonală învață din experiențe stresante, la fel cum toți neuronii învață din orice experimentează. Ceea ce învață neuronii din circuitul de control al cortizolului în stresul cronic este că controalele obișnuite nu mai pot funcționa.

Un răspuns tipic la stresul repetat de un anumit tip (de exemplu, certuri constante cu un soț sau eșecuri repetate la locul de muncă) poate fi obișnuința. Este ca și cum ai fi „acordat”. Expunerea repetată la același stres îi învață pe neuroni să nu mai răspundă la fel de mult ca de obicei. Astfel, există mai puține beneficii pe care le oferă glucocorticoizii.


REZUMAT, CONCLUZII ȘI DIRECȚII VIITOARE

Am rezumat un corp relativ mare și în creștere de cercetări care examinează schimbările care apar la nivel cognitiv / comportamental, neurofiziologic și neurochimic după o singură perioadă de exercițiu fizic. În timp ce comparațiile efectelor cognitive / comportamentale ale studiilor de exerciții acute la om rămân handicapate de lipsa unor standarde clare sau comune în modul în care este definit sau măsurat exercițiul acut, pot fi apreciate tendințele generale. În special, această analiză a evidențiat amploarea și complexitatea modificărilor care au fost raportate în câteva minute până la câteva ore după o singură perioadă de exerciții aerobice. Arătăm că cele mai consistente trei efecte cognitive / comportamentale ale unei singure perioade de exercițiu la om sunt funcțiile executive îmbunătățite, stările de dispoziție îmbunătățite și nivelurile de stres scăzute (Fig. 1A). Neurophysiological changes have been reported after an acute bout of exercise (mainly in humans) and these results emphasize the widespread brain areas where these physiological changes have been seen (Fig. 1B). One of the most dramatic effects seen after acute exercise is the change in neurochemical levels including neurotransmitters, metabolites, growth factors, and neuromodulators, which perhaps provides the best illustration of the complexity of brain responses to acute exercise (Fig. 1C).

While clear progress has been made in our understanding of the effects of acute exercise on the brain, a number of fundamental questions/issues remain to be addressed. At the top of this list is the establishment of a standard definition for what constitutes acute exercise in people. This kind of standardization will not only facilitate comparisons across studies, but will enhance the impact of each study that uses an acute exercise standard (Table 2), as each study will be able to leverage the effects of previous studies in a more effective way. To address this issue, we suggest that standardizing the following four key acute exercise measures will go a long way to help comparisons across future acute exercise studies in people (Table 2, Supplementary Figure 1). First, based on the studies reviewed here and on previous meta-analyses [9], we suggest standardizing the duration of acute exercise studies in the following way: short duration exercise = 1 to 15 minutes moderate duration exercise = 16 to 45 minutes and long duration exercise = 46 minutes or longer. Second, based on the American College of Sports Medicine guidelines [267, 268], we propose defining the intensitate of acute exercise in the following way: low-intensity exercise =≤39% of VO2 max moderate-intensity exercise = 40% to 59% of VO2 max and high-intensity exercise =≥60% VO2 max. In addition, minute by minute recordings of heart rate data during exercise will be a valuable confirmation of the actual percentage of VO2 max levels reached during the workout. Third, to obtain a psychological measurement of perceived difficulty of the workout, the Borg Ratings of Perceived Exertion Scale [269] can be administered immediately after the end of the exercise session. Finally, we propose that all future acute exercise studies that report duration, intensity and perceived difficulty as described above can be compared using a standardized “exercise index”. This is calculated by first standardizing each of the scores above (by converting to percentage) and then averaging these scores (i.e., calculate the average of the percentage of time spent exercising in an hour (duration), the percentage of VO2 max at which the exercise was conducted (intensity), and the average percentage of the Borg Ratings of Perceived Exertion Scale reached as a result of the exercise session (perceived exertion)). We acknowledge that many other factors may be influencing the effects of acute exercise on brain physiology and function including age, body mass index, gender, health status, and fitness level this exercise index will capture 3 core features of the acute exercise session. Moreover, to facilitate collection of this data and calculation of the exercise index, we have provided a template to use for data collection in future acute exercise studies (Supplementary Figure 1). The hope is that this guideline for acute exercise standardization will allow for the consistent collection across studies of both physiological and psychological data and will facilitate easier comparisons across studies in the future.

Another key open question highlighted by Fig. 1 is understanding the relationship between the central neurochemical changes following acute exercise (Fig. 1C), mainly described in rodents, and the behavioral changes seen after acute exercise (Fig. 1A), mainly described in humans. This is related to another gap in the literature, which is the surprising lack of studies examining the effects of acute exercise on behavior/cognition in rodents. This may be, at least in part, because of the relatively long duration of typical behavioral tasks used in rodents, making it difficult to administer immediately after just a single bout of exercise. However, given the relatively large amount of data already collected in rodents on the central neurochemical changes after an acute bout of exercise, a direct examination of the relationship between the effects of acute exercise on both behavior and neurochemistry in rodents would be a valuable addition to this field. While studying acute neurochemical changes following exercise is more challenging in humans, it has been successfully examined for endorphins [240]. The development of sensitive in vivo human measurements for the many other growth factors and neurotransmitters that have been reported to respond to exercise in rodents would be of great interest.

While this review focused on the improvements in executive functioning, mood, and stress resistance seen with acute exercise (Fig. 1A), the widespread neurophysiological and neurochemical changes suggest an even larger array of potential behavioral/cognitive changes. In particular, acute exercise-induced changes in the hippocampus, parietal cortex, striatum, and cerebellum suggest a more pervasive effect, including improvements in long-term memory, recollection [270], reward-based learning [271, 272], and motor functions [273]. Certainly, these diffuse brain changes are consistent with findings from the more limited number of reports showing that acute exercise improves learning and memory functions of the hippocampus and motor functions dependent on the striatum and motor cortices [31–33, 35–39, 42]. Following up on these preliminary reports to define the full range of behavioral tasks affected by acute exercise will be an important area of future research.


Priveste filmarea: 11 plante care stimulează creierul și funcțiile cognitive (Ianuarie 2022).