可延展的大腦。 www.shutterstock.com
神經可塑性（或稱大腦可塑性）是指大腦改變其連接或重新連接自身的能力。 沒有這種能力，任何大腦，而不僅僅是人腦，都將無法從嬰儿期發展到成年，也無法從腦損傷中恢復過來。
使大腦與眾不同的是，與計算機不同，它可以並行處理感覺和運動信號。 它具有許多可以復制他人功能的神經途徑，因此可以通過沿不同途徑重新路由信號來輕鬆糾正發育中的小錯誤或因損傷而暫時喪失功能。
當開發中的錯誤很大時，例如 寨卡病毒 子宮中的大腦發育，或由於頭部受到打擊或中風後造成的損害。 但是，即使在這些示例中，只要條件合適，大腦就可以克服逆境，從而恢復某些功能。
大腦的解剖結構確保大腦的某些區域具有某些功能。 這是您的基因預先確定的。 例如，大腦的某個區域專用於右臂的運動。 大腦這部分的損害會損害右臂的運動。 但是由於大腦的不同部分會從手臂產生感覺，因此您可以感覺到手臂，但無法移動。 這種“模塊化”的安排意味著與感覺或運動功能無關的大腦區域無法發揮新的作用。 換句話說，神經可塑性不是大腦無限延展的代名詞。
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大腦受損後，身體受損的部位逐漸好轉，可以解釋人體恢復部分能力的原因，但大部分是神經可塑性的結果–形成了新的神經連接。 在研究中 秀麗隱桿線蟲，一種線蟲 在研究中用作模型生物，發現 失去觸覺，增強嗅覺。 這表明失去一種感覺會重新連接其他感覺。 眾所周知，在人類中，一生中失去視力會增強其他感覺， 特別是聽.
與嬰兒一樣，建立新關係的關鍵是依靠感覺（視覺，聽覺，觸覺，氣味）和運動刺激的環境豐富。 一個人受到的感覺和運動刺激越多，他們越有可能從腦部創傷中恢復過來。 例如，某些類型的 感覺刺激 用於治療中風患者的方法包括在虛擬環境中進行訓練，音樂療法以及進行心理運動的心理鍛煉。
大腦的基本結構是在出生前由您的基因建立的。 但是它的持續發展在很大程度上依賴於一個稱為發育可塑性的過程，其中發育過程改變了神經元和突觸的連接。 在未成熟的大腦中，這包括產生或失去突觸，神經元通過發育中的大腦的遷移或神經元的重新路由和發芽。
在成熟的大腦中，幾乎沒有形成新神經元的地方。 例外是 海馬齒狀回 （涉及記憶和情感的區域）和 側腦室室下區，在那裡會產生新的神經元，然後再遷移到嗅球（涉及嗅覺處理的區域）。 儘管以這種方式形成新的神經元並不認為是神經可塑性的一個例子，但它可能有助於大腦從損傷中恢復。
先修剪再修剪
隨著大腦的成長，單個神經元會先成熟，首先發出多個分支（從神經元傳輸信息的軸突，再到接收信息的樹突），然後通過特定連接增加突觸接觸的數量。
為什麼每個人中風後都不能完全康復？ www.shutterstock.com
出生時，大腦皮層中的每個嬰兒神經元都有大約2,500個突觸。 到兩歲或三歲時，隨著嬰兒探索世界並學習新技能，每個神經元的突觸數量增加到約15,000，這一過程稱為突觸形成。 但是成年後 突觸數量減半，所謂的突觸修剪。
大腦是否保留增加突觸形成的能力尚有待商,，但這可以解釋為什麼中風後的積極治療似乎可以通過增強未受損連接的功能來逆轉因缺乏大腦區域供血而引起的損害。
開拓新路
我們將繼續學習新的活動，技能或語言，甚至到晚年。 這種保留的能力要求大腦具有可記憶的機制，以便隨著時間的推移保留知識，以備將來記憶。 這是神經可塑性的另一個例子，最可能涉及突觸水平的結構和生化變化。
強化或重複性活動最終將導致成年大腦記住新活動。 通過相同的機制，為受損大腦提供的豐富刺激的環境最終將導致康復。 那麼，如果大腦如此柔軟，為什麼每個中風的人都無法恢復全部功能？ 答案是，這取決於您的年齡（年輕人的大腦更有可能康復），受損區域的大小以及更重要的是在康復期間提供的治療。
關於作者
鄧肯·班克斯（Duncan Banks），生物醫學科學講師， 開放大學
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