การตัดแต่งกิ่ง Synaptic คืออะไร?

คำนิยาม

การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic เป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในสมองระหว่างวัยเด็กตอนต้นและวัยผู้ใหญ่ ในระหว่างการตัดแต่งกิ่งแบบซินแนปส์ สมองจะกำจัดไซแนปส์ส่วนเกินออกไป ไซแนปส์เป็นโครงสร้างสมองที่ช่วยให้เซลล์ประสาทส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือเคมีไปยังเซลล์ประสาทอื่น

การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic เป็นวิธีการของสมองในการขจัดการเชื่อมต่อในสมองที่ไม่จำเป็นอีกต่อไป เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าสมองเป็น “พลาสติก” และหล่อหลอมได้มากกว่าที่เคยคิดไว้ การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic เป็นวิธีการรักษาการทำงานของสมองให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเราอายุมากขึ้น และเรียนรู้ข้อมูลที่ซับซ้อนใหม่ๆ

เมื่อเรียนรู้มากขึ้นเกี่ยวกับการตัดแต่งกิ่ง synaptic นักวิจัยหลายคนยังสงสัยว่ามีความเชื่อมโยงระหว่างการตัดแต่งกิ่ง synaptic กับการเริ่มมีอาการผิดปกติบางอย่างรวมถึงโรคจิตเภทและออทิสติกหรือไม่

การตัดแต่งกิ่ง synaptic ทำงานอย่างไร?

ในช่วงวัยทารก สมองจะมีการเติบโตอย่างมาก มีการระเบิดของการสร้างไซแนปส์ระหว่างเซลล์ประสาทในช่วงแรกของการพัฒนาสมอง สิ่งนี้เรียกว่า synaptogenesis

ช่วงเวลาอันรวดเร็วของการสร้างเสริมใยประสาทนี้มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้ การสร้างความจำ และการปรับตัวในช่วงต้นชีวิต เมื่ออายุประมาณ 2 ถึง 3 ปี จำนวนไซแนปส์จะมีระดับสูงสุด แต่หลังจากนั้นไม่นานหลังจากช่วงเวลาของการเจริญเติบโตของ synaptic นี้ สมองก็เริ่มที่จะขจัด synapse ที่ไม่ต้องการอีกต่อไป

เมื่อสมองสร้างไซแนปส์ สมองจะแข็งแรงขึ้นหรืออ่อนลงก็ได้ ขึ้นอยู่กับความถี่ที่ใช้ไซแนปส์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการนี้เป็นไปตามหลักการ “ใช้หรือสูญเสียมันไป”: ไซแนปส์ที่แอคทีฟมากกว่าจะได้รับการเสริมความแข็งแกร่ง และไซแนปส์ที่แอคทีฟน้อยกว่าจะถูกทำให้อ่อนแอและถูกตัดแต่งในที่สุด กระบวนการลบ synapses ที่ไม่เกี่ยวข้องในช่วงเวลานี้เรียกว่า synaptic pruning

การตัดแต่งกิ่ง synaptic ในช่วงต้นนั้นส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากยีนของเรา ต่อมาก็ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ของเรา กล่าวอีกนัยหนึ่งว่าไซแนปส์จะถูกตัดแต่งหรือไม่นั้นได้รับอิทธิพลจากประสบการณ์ที่เด็กกำลังพัฒนามีกับโลกรอบตัวพวกเขา การกระตุ้นอย่างต่อเนื่องทำให้ไซแนปส์เติบโตและถาวร แต่ถ้าเด็กได้รับการกระตุ้นเพียงเล็กน้อย สมองก็จะเก็บการเชื่อมต่อเหล่านั้นน้อยลง

การตัดแต่งกิ่ง synaptic เกิดขึ้นเมื่อใด?

ระยะเวลาของการตัดแต่งกิ่ง synaptic แตกต่างกันไปตามบริเวณสมอง การตัดแต่งกิ่งแบบ synaptic บางอย่างเริ่มต้นตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่การตัดแต่งกิ่งที่รวดเร็วที่สุดจะเกิดขึ้นระหว่างอายุประมาณ 2 ถึง 16 ปี

ตัวอ่อนระยะแรกถึง 2 ปี

การพัฒนาสมองในตัวอ่อนเริ่มต้นเพียงไม่กี่สัปดาห์หลังจากการปฏิสนธิ เมื่อถึงเดือนที่เจ็ดของการตั้งครรภ์ ทารกในครรภ์จะเริ่มปล่อยคลื่นสมองของตัวเอง เซลล์ประสาทและไซแนปส์ใหม่เกิดขึ้นจากสมองในอัตราที่สูงมากในช่วงเวลานี้

ในช่วงปีแรกของชีวิต จำนวนไซแนปส์ในสมองของทารกเพิ่มขึ้นมากกว่าสิบเท่า เมื่ออายุ 2 หรือ 3 ขวบ ทารกจะมีไซแนปส์ประมาณ 15,000 เซลล์ต่อเซลล์ประสาท

ในคอร์เทกซ์การมองเห็นของสมอง (ส่วนที่รับผิดชอบในการมองเห็น) การผลิตไซแนปส์จะถึงจุดสุดยอดเมื่ออายุประมาณ 8 เดือน ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ระดับสูงสุดของไซแนปส์จะเกิดขึ้นในช่วงปีแรกของชีวิต สมองส่วนนี้ใช้สำหรับพฤติกรรมที่ซับซ้อนต่างๆ รวมถึงการวางแผนและบุคลิกภาพ

อายุ 2 ถึง 10 ปี

ในช่วงปีที่สองของชีวิต จำนวนไซแนปส์ลดลงอย่างมาก การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic เกิดขึ้นเร็วมากระหว่างอายุ 2 ถึง 10 ปี ในช่วงเวลานี้ ไซแนปส์ส่วนเกินประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์จะถูกตัดออก ในคอร์เทกซ์การมองเห็น การตัดแต่งกิ่งจะดำเนินต่อไปจนถึงอายุประมาณ 6 ปี

วัยรุ่น

การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic ดำเนินต่อไปในช่วงวัยรุ่น แต่ไม่เร็วเหมือนเมื่อก่อน จำนวนไซแนปส์ทั้งหมดเริ่มคงที่

ในขณะที่นักวิจัยเคยคิดว่าสมองเพียงตัดไซแนปส์จนถึงวัยรุ่นตอนต้น ความก้าวหน้าล่าสุดได้ค้นพบช่วงการตัดแต่งกิ่งที่สองในช่วงวัยรุ่นตอนปลาย

วัยผู้ใหญ่ตอนต้น

จากการวิจัยที่ใหม่กว่า การตัดแต่งกิ่งแบบซินแนปติกยังคงดำเนินต่อไปจนถึงวัยผู้ใหญ่ตอนต้นและหยุดลงในช่วงปลายยุค 20

ที่น่าสนใจ ในช่วงเวลานี้ การตัดแต่งกิ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในเยื่อหุ้มสมองส่วนพรีฟอนทัลของสมอง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องอย่างมากในกระบวนการตัดสินใจ การพัฒนาบุคลิกภาพ และการคิดเชิงวิพากษ์

การตัดแต่งกิ่ง synaptic อธิบายการเริ่มต้นของโรคจิตเภทหรือไม่?

งานวิจัยที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการตัดแต่งกิ่ง synaptic กับโรคจิตเภทยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ทฤษฎีคือสมองของโรคจิตเภทนั้น “ถูกตัดแต่งมากเกินไป” และการตัดแต่งกิ่งมากเกินไปนี้เกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่อกระบวนการตัดแต่งกิ่งแบบซินแนปติก

ตัวอย่างเช่น เมื่อนักวิจัยดูภาพสมองของผู้ที่มีความผิดปกติทางจิต เช่น โรคจิตเภท พวกเขาพบว่าผู้ที่มีความผิดปกติทางจิตมีอาการประสาทในบริเวณส่วนหน้าน้อยกว่าเมื่อเทียบกับสมองของคนที่ไม่มีความผิดปกติทางจิต

จากนั้น a การศึกษาขนาดใหญ่ วิเคราะห์เนื้อเยื่อสมองหลังชันสูตรและ DNA จากคนมากกว่า 100,000 คน และพบว่าผู้ป่วยจิตเภทมียีนที่แปรผันเฉพาะที่อาจเกี่ยวข้องกับการเร่งกระบวนการตัดแต่งกิ่งแบบซินแนปติก

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันสมมติฐานที่ว่าการตัดแต่งกิ่ง synaptic ที่ผิดปกติมีส่วนทำให้เกิดโรคจิตเภท แม้ว่าวิธีนี้จะยังอีกยาวไกล แต่การตัดแต่งกิ่งแบบซินแนปติกอาจเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการรักษาผู้ที่มีปัญหาทางจิต

การตัดแต่งกิ่ง synaptic เกี่ยวข้องกับออทิสติกหรือไม่?

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ระบุสาเหตุที่แท้จริงของออทิสติก มีแนวโน้มว่ามีหลายปัจจัยในการเล่น แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ การวิจัยได้แสดงให้เห็นความเชื่อมโยงระหว่างการกลายพันธุ์ในยีนบางตัวที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของซินแนปติกและความผิดปกติของสเปกตรัมออทิสติก (ASD)

นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าสมองของคนออทิสติกอาจ “ถูกตัดแต่งไม่เพียงพอ” ต่างจากการวิจัยในโรคจิตเภทซึ่งตั้งทฤษฎีว่าสมอง “ถูกตัดแต่งมากเกินไป” ในทางทฤษฎีแล้ว การตัดแต่งกิ่งที่น้อยเกินไปนี้จะนำไปสู่การมีไซแนปส์มากเกินไปในบางส่วนของสมอง

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ นักวิจัยได้ศึกษาเนื้อเยื่อสมองของเด็ก 13 คนและวัยรุ่นที่เป็นออทิสติกหรือไม่ก็ตามที่เสียชีวิตระหว่างอายุ 2 ถึง 20 ปี นักวิทยาศาสตร์พบว่าสมองของวัยรุ่นที่มีความหมกหมุ่นมีไซแนปส์มากกว่าสมองของวัยรุ่นที่เกี่ยวกับระบบประสาท . เด็กเล็กในทั้งสองกลุ่มมีจำนวนไซแนปส์เท่ากันโดยประมาณ นี่แสดงให้เห็นว่าสภาพอาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดแต่งกิ่ง งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นเฉพาะความแตกต่างในไซแนปส์เท่านั้น แต่ไม่ใช่ว่าความแตกต่างนี้อาจเป็นสาเหตุหรือผลของออทิซึม หรือเพียงแค่ความสัมพันธ์

ทฤษฎีการตัดแต่งกิ่งใต้กิ่งนี้อาจช่วยอธิบายอาการทั่วไปบางอย่างของออทิสติกได้ เช่น ความรู้สึกไวต่อเสียง แสงไฟ และประสบการณ์ทางสังคมที่มากเกินไป ตลอดจนอาการชักจากโรคลมบ้าหมู หากมีซินแนปส์มากเกินไปในคราวเดียว ผู้ที่มีความหมกหมุ่นอาจประสบกับเสียงที่มากเกินไป มากกว่าการตอบสนองของสมองที่ปรับให้เหมาะสม

นอกจากนี้ การวิจัยในอดีตได้เชื่อมโยงออทิสติกกับการกลายพันธุ์ในยีนที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับโปรตีนที่เรียกว่า mTOR kinase พบ mTOR ที่โอ้อวดจำนวนมากในสมองของผู้ป่วยออทิสติก กิจกรรมที่มากเกินไปในเส้นทาง mTOR ยังแสดงให้เห็นว่าเกี่ยวข้องกับการผลิตไซแนปส์ที่มากเกินไป การศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าหนูที่มี mTOR ที่โอ้อวดมีข้อบกพร่องในการตัดแต่งกิ่ง synaptic และแสดงพฤติกรรมทางสังคมเหมือน ASD

การวิจัยเกี่ยวกับการตัดแต่งกิ่ง synaptic มุ่งไปที่ใด?

การตัดแต่งกิ่งแบบ Synaptic เป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาสมอง การกำจัดไซแนปส์ที่ไม่ได้ใช้แล้ว สมองจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อคุณอายุมากขึ้น

ทุกวันนี้ แนวคิดส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนาสมองของมนุษย์ใช้แนวคิดเรื่องความยืดหยุ่นของสมอง นักวิจัยกำลังมองหาวิธีการควบคุมการตัดแต่งกิ่งด้วยยาหรือการบำบัดแบบเจาะจงเป้าหมาย พวกเขายังมองหาวิธีใช้ความเข้าใจใหม่นี้เกี่ยวกับการตัดแต่งกิ่ง synaptic เพื่อปรับปรุงการศึกษาในวัยเด็ก นักวิจัยยังศึกษาว่ารูปร่างของไซแนปส์อาจมีบทบาทในความบกพร่องทางจิตอย่างไร

กระบวนการตัดแต่งกิ่ง synaptic อาจเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการรักษาผู้ที่มีอาการเช่นโรคจิตเภทและออทิสติก อย่างไรก็ตาม การวิจัยยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น

Related Posts

Next Post

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

  • Trending
  • Comments
  • Latest

Recent News