Beth Yw Tocio Synaptig?

Nghynnwys

• Diffiniad
• Sut mae tocio synaptig yn gweithio?
• Pryd mae tocio synaptig yn digwydd?
• Cyfnod embryonig cynnar i 2 flynedd
• 2 i 10 oed
• Glasoed
• Oedolyn cynnar
• A yw tocio synaptig yn egluro dechrau sgitsoffrenia?
• A yw tocio synaptig yn gysylltiedig ag awtistiaeth?
• Ble mae pennawd ymchwil ar docio synaptig?

Diffiniad

Mae tocio synaptig yn broses naturiol sy'n digwydd yn yr ymennydd rhwng plentyndod cynnar a bod yn oedolyn. Yn ystod tocio synaptig, mae'r ymennydd yn dileu synapsau ychwanegol. Mae synapsau yn strwythurau ymennydd sy'n caniatáu i'r niwronau drosglwyddo signal trydanol neu gemegol i niwron arall.

Credir mai tocio synaptig yw ffordd yr ymennydd o gael gwared ar gysylltiadau yn yr ymennydd nad oes eu hangen mwyach. Yn ddiweddar, mae ymchwilwyr wedi dysgu bod yr ymennydd yn fwy “plastig” a mowldiadwy nag a feddyliwyd yn flaenorol. Tocio synaptig yw ffordd ein corff o gynnal swyddogaeth ymennydd mwy effeithlon wrth inni heneiddio a dysgu gwybodaeth gymhleth newydd.

Wrth i fwy gael ei ddysgu am docio synaptig, mae llawer o ymchwilwyr hefyd yn pendroni a oes cysylltiad rhwng tocio synaptig a dyfodiad rhai anhwylderau, gan gynnwys sgitsoffrenia ac awtistiaeth.

Sut mae tocio synaptig yn gweithio?

Yn ystod babandod, mae'r ymennydd yn profi cryn dipyn o dwf. Mae ffrwydrad o ffurfiant synaps rhwng niwronau yn ystod datblygiad cynnar yr ymennydd. Gelwir hyn yn synaptogenesis.

Mae'r cyfnod cyflym hwn o synaptogenesis yn chwarae rhan hanfodol mewn dysgu, ffurfio'r cof, ac addasu yn gynnar mewn bywyd. Yn tua 2 i 3 oed, mae nifer y synapsau yn cyrraedd lefel brig. Ond yna yn fuan ar ôl y cyfnod hwn o dwf synaptig, mae'r ymennydd yn dechrau cael gwared ar synapsau nad oes eu hangen arno mwyach.

Unwaith y bydd yr ymennydd yn ffurfio synaps, gellir ei gryfhau neu ei wanhau. Mae hyn yn dibynnu ar ba mor aml y defnyddir y synaps. Mewn geiriau eraill, mae'r broses yn dilyn yr egwyddor “ei ddefnyddio neu ei golli”: Mae synapsau sy'n fwy egnïol yn cael eu cryfhau, ac mae synapsau sy'n llai egnïol yn cael eu gwanhau a'u tocio yn y pen draw. Cyfeirir at y broses o gael gwared ar y synapsau amherthnasol yn ystod yr amser hwn fel tocio synaptig.

Mae tocio synaptig cynnar yn cael ei ddylanwadu'n bennaf gan ein genynnau. Yn nes ymlaen, mae'n seiliedig ar ein profiadau. Hynny yw, mae profiadau plentyn sy'n datblygu gyda'r byd o'u cwmpas yn dylanwadu ar p'un a yw synaps wedi'i docio ai peidio. Mae ysgogiad cyson yn achosi i synapsau dyfu a dod yn barhaol. Ond os na fydd plentyn yn cael fawr o ysgogiad bydd yr ymennydd yn cadw llai o'r cysylltiadau hynny.

Pryd mae tocio synaptig yn digwydd?

Mae amseriad tocio synaptig yn amrywio yn ôl rhanbarth yr ymennydd. Mae rhywfaint o docio synaptig yn dechrau'n gynnar iawn yn ei ddatblygiad, ond mae'r tocio cyflymaf yn digwydd rhwng tua 2 ac 16 oed yn fras.

Cyfnod embryonig cynnar i 2 flynedd

Mae datblygiad yr ymennydd yn yr embryo yn cychwyn ychydig wythnosau yn unig ar ôl beichiogi. Erbyn seithfed mis beichiogrwydd, mae'r ffetws yn dechrau allyrru ei donnau ymennydd ei hun. Mae niwronau a synapsau newydd yn cael eu ffurfio gan yr ymennydd ar gyfradd uchel iawn yn ystod yr amser hwn.

Yn ystod blwyddyn gyntaf bywyd, mae nifer y synapsau yn ymennydd baban yn tyfu fwy na deg gwaith. Erbyn 2 neu 3 oed, mae gan faban tua 15,000 o synapsau fesul niwron.

Yng nghortex gweledol yr ymennydd (y rhan sy'n gyfrifol am olwg), mae cynhyrchu synaps yn cyrraedd ei anterth tua 8 mis oed. Yn y cortecs rhagarweiniol, mae lefelau brig synapsau yn digwydd rywbryd yn ystod blwyddyn gyntaf bywyd. Defnyddir y rhan hon o'r ymennydd ar gyfer amrywiaeth o ymddygiadau cymhleth, gan gynnwys cynllunio a phersonoliaeth.

2 i 10 oed

Yn ystod ail flwyddyn bywyd, mae nifer y synapsau yn gostwng yn ddramatig. Mae tocio synaptig yn digwydd yn gyflym iawn rhwng 2 a 10 oed. Yn ystod yr amser hwn, mae tua 50 y cant o'r synapsau ychwanegol yn cael eu dileu. Yn y cortecs gweledol, mae tocio yn parhau tan tua 6 oed.

Glasoed

Mae tocio synaptig yn parhau trwy lencyndod, ond nid mor gyflym ag o'r blaen. Mae cyfanswm nifer y synapsau yn dechrau sefydlogi.

Er bod ymchwilwyr o'r farn unwaith nad oedd yr ymennydd ond yn tocio synapsau tan lencyndod cynnar, mae datblygiadau diweddar wedi darganfod ail gyfnod tocio yn ystod llencyndod hwyr.

Oedolyn cynnar

Yn ôl ymchwil mwy newydd, mae tocio synaptig mewn gwirionedd yn parhau i fod yn oedolyn cynnar ac yn stopio rywbryd ar ddiwedd yr 20au.

Yn ddiddorol, yn ystod yr amser hwn mae'r tocio yn digwydd yn bennaf yng nghortex prefontal yr ymennydd, sef y rhan o'r ymennydd sy'n ymwneud yn helaeth â'r prosesau gwneud penderfyniadau, datblygu personoliaeth a meddwl yn feirniadol.

A yw tocio synaptig yn egluro dechrau sgitsoffrenia?

Mae'r ymchwil sy'n edrych ar y berthynas rhwng tocio synaptig a sgitsoffrenia yn dal i fod yn y camau cynnar. Y theori yw bod ymennydd sgitsoffrenig yn “or-docio,” ac mae’r gor-docio hwn yn cael ei achosi gan dreigladau genetig sy’n effeithio ar y broses docio synaptig.

Er enghraifft, pan edrychodd ymchwilwyr ar ddelweddau o ymennydd pobl ag anhwylderau meddyliol, fel sgitsoffrenia, gwelsant fod gan bobl ag anhwylderau meddwl lai o synapsau yn y rhanbarth rhagarweiniol o gymharu ag ymennydd pobl heb anhwylderau meddwl.

Yna, dadansoddodd meinwe ymennydd post-mortem a DNA gan fwy na 100,000 o bobl a chanfod bod gan bobl â sgitsoffrenia amrywiad genyn penodol a allai fod yn gysylltiedig â chyflymiad o'r broses o docio synaptig.

Mae angen mwy o ymchwil i gadarnhau'r rhagdybiaeth bod tocio synaptig annormal yn cyfrannu at sgitsoffrenia. Er bod hyn yn bell i ffwrdd o hyd, gall tocio synaptig fod yn darged diddorol ar gyfer triniaethau i bobl ag anhwylderau meddwl.

A yw tocio synaptig yn gysylltiedig ag awtistiaeth?

Nid yw gwyddonwyr yn dal i nodi union achos awtistiaeth. Mae'n debygol bod sawl ffactor ar waith, ond yn ddiweddar, mae ymchwil wedi dangos cysylltiad rhwng treigladau mewn rhai genynnau sy'n gysylltiedig â swyddogaeth synaptig ac anhwylderau sbectrwm awtistiaeth (ASD).

Yn wahanol i ymchwil i sgitsoffrenia, sy’n damcaniaethu bod yr ymennydd yn “or-docio,” mae ymchwilwyr yn damcaniaethu y gallai ymennydd pobl ag awtistiaeth fod yn “dan-docio.” Yn ddamcaniaethol, felly, mae'r tan-docio hwn yn arwain at orgyflenwad o synapsau mewn rhai rhannau o'r ymennydd.

I brofi'r rhagdybiaeth hon, edrychodd ymchwilwyr ar feinwe ymennydd 13 o blant a phobl ifanc ag awtistiaeth a hebddo a fu farw rhwng 2 ac 20 oed. Canfu'r gwyddonwyr fod gan ymennydd y glasoed ag awtistiaeth lawer mwy o synapsau nag ymennydd pobl ifanc niwrotypical. . Roedd gan blant ifanc yn y ddau grŵp fwy neu lai yr un nifer o synapsau. Mae hyn yn awgrymu y gall y cyflwr ddigwydd yn ystod y broses docio. Mae'r ymchwil hon yn dangos gwahaniaeth mewn synapsau yn unig, ond nid p'un a allai'r gwahaniaeth hwn fod yn achos neu'n effaith awtistiaeth, neu'n gymdeithas yn unig.

Efallai y bydd y ddamcaniaeth dan-docio hon yn helpu i egluro rhai o symptomau cyffredin awtistiaeth, fel gor-sensitifrwydd i sŵn, goleuadau a phrofiadau cymdeithasol, yn ogystal â ffitiau epileptig. Os oes gormod o synapsau yn tanio ar unwaith, bydd unigolyn ag awtistiaeth yn debygol o brofi gorlwytho sŵn yn hytrach nag ymateb ymennydd manwl.

Yn ogystal, mae ymchwil yn y gorffennol wedi cysylltu awtistiaeth â threigladau mewn genynnau sy'n gweithredu ar brotein o'r enw mTOR kinase. Mae llawer iawn o mTOR gorweithgar wedi'i ddarganfod yn ymennydd cleifion awtistiaeth. Dangoswyd bod gor-weithgaredd yn y llwybr mTOR hefyd yn gysylltiedig â chynhyrchu gormod o synapsau. Canfu un astudiaeth fod gan lygod â mTOR gorweithgar ddiffygion yn eu tocio synaptig ac roeddent yn arddangos ymddygiadau cymdeithasol tebyg i ASD.

Ble mae pennawd ymchwil ar docio synaptig?

Mae tocio synaptig yn rhan hanfodol o ddatblygiad yr ymennydd. Trwy gael gwared ar y synapsau nad ydyn nhw'n cael eu defnyddio mwyach, mae'r ymennydd yn dod yn fwy effeithlon wrth i chi heneiddio.

Heddiw, mae'r rhan fwyaf o syniadau am ddatblygiad ymennydd dynol yn tynnu ar y syniad hwn o blastigrwydd ymennydd. Mae ymchwilwyr bellach yn edrych i mewn i ffyrdd o reoli tocio gyda meddyginiaethau neu therapi wedi'i dargedu. Maent hefyd yn edrych ar sut i ddefnyddio'r ddealltwriaeth newydd hon o docio synaptig i wella addysg plentyndod. Mae ymchwilwyr hefyd yn astudio sut y gallai siâp y synapsau chwarae rôl mewn anableddau meddwl.

Gall y broses o docio synaptig fod yn darged addawol ar gyfer triniaethau i bobl â chyflyrau fel sgitsoffrenia ac awtistiaeth. Fodd bynnag, mae'r ymchwil yn y camau cynnar o hyd.