K významným cieľom neurobiológie počas poslednej dekády patrí odhaľovanie princípov už známej plasticity ľudského mozgu, teda jeho schopnosti meniť sa. Výskumné aktivity v inštitúciách po celom svete, ale aj v rámci Biomedicínskeho centra SAV, v. v. i., prinášajú nové zaujímavé zistenia. O vplyve zdravého životného štýlu na náš mozog sme sa rozprávali s vedeckým pracovníkom oddelenia endokrinných regulácií a psychofarmakológie Jánom Grabanom.
Čo označujeme pojmom neuroplasticita?
Pod neuroplasticitou môžeme rozumieť súhrn všetkých funkčných a štruktúrnych zmien stavebných jednotiek nervového systému (a ich zoskupení), ku ktorým dochádza v dôsledku rôznych aktivít nervového systému a ktoré sprostredkúvajú efektívnejšie a/alebo adaptívnejšie zabezpečenie týchto aktivít.
Procesy neuroplasticity prebiehajú v mnohých odlišných štruktúrach nervového systému: podľa toho sa niekedy hovorí o neuronálnej plasticite (ktorá by sa mala týkať jednotlivých neurónov, no často sa chápe ako synonymum termínu neuroplasticita), synaptickej plasticite, plasticite mozgu, plasticite určitých anatomických oblastí mozgu, napríklad plasticite prefrontálneho kortexu.
Donedávna sa vyvinutý dospelý mozog považoval za relatívne statický orgán. Novšie výskumy však ukazujú, že aj dospelý mozog nie je akási fixná štruktúra, ale ustavične sa mení a formuje. Vďaka tomu je schopný adaptovať sa na environmentálne faktory, ktoré sa nedali predvídať a zahrnúť do rámca výlučne genetického programovania.
Neustále zmeny v mozgových štruktúrach prebiehajú ako adaptačný mechanizmus na zmeny prostredia a na rôzne aktivity realizované v priebehu dňa, ale aj počas spánku. Mozgovú plasticitu je možné správnymi postupmi aktívne zvyšovať a neustále mozog zdokonaľovať.
RNDr. Ján Graban, PhD., pracuje ako vedecký pracovník na Ústave experimentálnej endokrinológie Biomedicínskeho centra Slovenskej akadémie vied, v. v. i., v Bratislave. Vo svojom výskume sa zameriava na zmeny génovej expresie vo vybraných mozgových štruktúrach potkanov. V rámci rôznych behaviorálnych modelov skúma vplyv stresu, dobrovoľnej fyzickej aktivity, ako aj farmakologické ovplyvnenie zmien v štruktúrach mozgu. Je autorom a spoluautorom viacerých odborných článkov v zahraničných karentovaných aj nekarentových periodikách. Je spoluautorom vysokoškolskej učebnice Molecular ecology – practice.
Na úrovni celého mozgu rozoznávame dva hlavné druhy plasticity. Prvým je funkčná plasticita, keď pri poškodení dochádza k presunu schopností určitej časti mozgu do inej, nepoškodenej lokality. Funkčná plasticita mozgu sa uplatňuje najmä v rehabilitácii. Druhým druhom je štrukturálna plasticita, pri ktorej dochádza k zmenám na úrovni neurónov v danej lokalite mozgu, napríklad na základe učenia sa alebo tréningu.
Akými aktivitami sa dá náš mozog trénovať?
Je preukázané, že každá činnosť, ktorú aktívne realizujeme vrátane učenia sa, predstáv, fyzických aktivít, umeleckých či zmyslových činností, má vplyv na štruktúru mozgu. Pretváranie mozgových štruktúr na všetkých úrovniach prebieha pri celom spektre kultúrnych aktivít, ako sú čítanie, štúdium hudby alebo jazykov. Na druhej strane množstvo podnetov a vnemov, ktoré nás neustále obklopujú, zahŕňa aj také, ktoré majú nepriaznivý vplyv na naše mentálne funkcie a vedú k znižovaniu plasticity mozgu.
Ktoré sú to?
Do nášho života vstupuje v každom momente veľké množstvo informácií, ktoré je potrebné efektívne spracovať. Následne narastajú nároky na pamäť aj pozornosť. V súčasnosti je náš mozog denne vystavený iným záťažovým situáciám ako v minulosti. Neustále a nekontrolované prijímanie množstva informácií je pre mozog v konečnom dôsledku záťažou. V minulosti denný biorytmus zahŕňal oveľa viac fyzickej aktivity a ľudia pracovali viac manuálne.
Nepriaznivo na mozog pôsobia dlhotrvajúci chronický stres, nedostatok fyzickej aktivity, sociálna izolácia, nedostatok podnetov na tvorivosť a celková pasivita. Stres je adaptívna reakcia na vonkajšie a vnútorné podnety. Jej cieľom je upraviť fyziologické funkcie tak, aby sa vyrovnali s problémami, s ktorými sa stretávame. V tomto kontexte môže stresová reakcia pochádzať aj z metabolickej nerovnováhy vyvolanej stravovacími alebo cvičebnými návykmi (t. j. metabolický stres). Často môže byť spôsobená environmentálnymi faktormi, ktoré sú vnímané ako ohrozujúce pohodu človeka (psychický stres).
Všetky tieto neduhy sme mali možnosť si vyskúšať počas pandémie. Takýto stav emočno-sociálnej deprivácie je nevyhnutné vyvažovať aktívnym životným štýlom.
Ako podporiť zdravý rozvoj nášho mozgu?
Významným aspektom spokojného života, a tým aj zdravého rozvoja mozgovej činnosti, je udržiavanie rovnováhy medzi fyzickou a duševnou aktivitou. Dôležitý je optimistický pohľad na budúcnosť, ako aj dodržiavanie pravidelných biorytmov. Vytvorenie priestoru pre dramatizáciu a sebazapojenie do rôznych hier aktivizuje amygdalu aj prefrontálny kortex mozgu. Zaujímavým prístupom je vyjadrovanie vďačnosti vo svojom okolí, keď vznikajú pozitívne emócie a aktivizuje sa prefrontálny kortex. Byť ochotný pomôcť pomáha zvyšovať prekrvenie mozgu a hlavne aktivizáciu prefrontálnej kôry. Fyzický kontakt s inými ľuďmi pomáha rovnako stimulovať mozog.
Veľmi zaujímavým fenoménom je zapojenie duchovného prežívania do nášho života. Výskum realizovaný na dobrovoľníkoch potvrdzuje zvyšovanie neuronálnej plasticity určitých častí mozgu u religiózne cítiacich ľudí. Kontemplatívne cvičenia môžu mať priaznivý vplyv a posilňovať empatiu aj sociálne cítenie.
Významný vplyv na mozog má aj celková fyzická aktivita. Spektrum telesných aktivít zahŕňajúce šport, jogu, bojové umenia a tanec charakterizuje aktívnu spoluúčasť mozgovej činnosti. Fyzická aktivita ovplyvňuje široké spektrum funkcií mozgu vrátane pamäti, pozornosti, rozhodovacích schopností, ako sú zvládanie viacerých úloh, prepínanie medzi nimi a pod.
Akú úlohu zohráva emocionálne priaznivé prostredie?
Je možné predpokladať, že aj celkový pocit šťastia vedie k zlepšeniu duševného stavu ľudí. Pocit väčšieho šťastia môže prinášať praktizovanie napríklad tzv. hygge alebo aj ďalších postupov, ktoré posilňujú emocionálne, fyzické a vzťahové výhody obklopujúceho prostredia. Keďže prostredie vnímame všetkými zmyslami, pomocou zraku, zvuku, dotyku, chuti a vône, nie je prekvapením, že vytvorenie útulného životného priestoru nám môže pomôcť cítiť sa menej úzkostlivo a podporiť pocit emocionálnej pohody.
Emocionálne benefity sa následne odzrkadľujú v poklese depresií a úzkosti, zvýšenom pocite vlastnej hodnoty a optimizme, zníženom strese, zlepšenej spokojnosti so sebou samým, ako aj zvýšenej vďačnosti. Všetky uvedené emocionálne stavy vedú k priaznivej stimulácii mozgových štruktúr.
Preukázateľný vplyv na aktiváciu špecifickej časti mozgu, tzv. mediálno-frontálneho kortexu, má vnímanie umenia. Následne získané skúsenosti sú pretransformované do vyšších, kognitívnych centier. Relatívne nový odbor neuroestetika potvrdzuje širokospektrálny vplyv farieb a tvarov na vedomie človeka. Je zrejmé, že súčasná doba niekedy nenápadne prechádza k uniformite a monotónnosti. Harmonické prezentovanie rôznych osobností vo forme umenia ponúka rozšírenie zmyslového vnímania každého z nás.
Za rozhovor ďakuje redakcia Quarku
