Viktigheten av synaptisk pruning
Nervesystemet ditt består av millioner av nevroner koblet sammen via komplekse nettverk. Faktisk produserer kroppen et stort antall nevroner allerede fra svangerskapet som oppfyller forskjellige funksjoner. Alle cellene som genereres ender imidlertid ikke opp med å være nyttige. Derfor blir de eliminert med synaptisk “pruning”.
Synaptisk pruning er en naturlig prosess som skjer på forskjellige stadier av livet ditt. Det sies å være avgjørende for å optimalisere hjerneaktiviteten og læringen. Noen bevis tyder imidlertid på at det også kan være relatert til visse godt studerte psykiske lidelser.
Synaptisk pruning
Nevroner er de anatomiske og funksjonelle enhetene i nervesystemet. De er både små og verdifulle. Faktisk danner disse cellene organer og vev. Videre er de ansvarlige for å motta og overføre informasjon gjennom dine nevrale nettverk. For eksempel, når lydbølger når øret ditt, stimulerer nevroner nerveceller i den regionen. Derfra sendes en nerveimpuls til hjernen din som behandler informasjonen og tolker den som lyd.
Under svangerskapet, når du er et embryo, begynner nerveceller å produseres i kvantitet. Denne prosessen forblir konstant til du er omtrent to år gammel. Følgelig har et barn mange flere nevroner enn noen voksen. Det sies at funksjonen til denne overproduksjonen er å lette barns læring.
Alt du lærer er fikset i hjernen din i form av synaptiske mønstre. Dette er ikke annet enn forbindelser som ulike grupper av nevroner skaper med hverandre. Derfor, jo flere nevroner som er tilgjengelig, jo lettere er det å koble sammen og bygge mønstre.
Imidlertid blir ikke alle nevroner som blir skapt en del av et nettverk. Disse “resterende” nervecellene fjernes med synaptisk pruning eller synapseeliminasjon. Som navnet tilsier, består denne prosessen av å fjerne ikke-funksjonelle nevroner for å optimalisere hjerneaktiviteten.
Hvordan fungerer synaptisk pruning?
I barndommen, rundt toårsalderen, begynner en regulatorisk eliminasjonsprosess. Den eliminerer dårlig funksjonelle forbindelser. For eksempel forkaster den visuelle hjernebarken en rekke synapser med ryggmargen som fremmer utviklingen av synet.
Så, i ungdomsårene, skjer en annen eliminasjonsprosess. Denne forblir aktivt inn i voksen alder. Men til dags dato er mekanismene som aktiverer og regulerer synaptisk pruning i nervesystemet ikke helt klare.
Fraktalkin, komplementære proteiner og mikrogliaceller
I 2020 publiserte Sakai en artikkel der hun forklarer forskjellige hypoteser om synaptisk pruning En av dem nevner fraktalkin (CX3CL1). Dette er et molekyl som signaliserer til hjernen behovet for å aktivere mikrogliaceller. De er en del av kroppens forsvar og er ansvarlige for å svelge patogener for å unngå sykdommer.
I et eksperiment med mus forstyrret forskerne fraktalkinkommunikasjonen mellom nevronene og mikroglialcellene. De bemerket at disse musene hadde umodne synaptiske forbindelser som ellers ikke ville eksistert.
Som regel oppfyller komplementære proteiner funksjonen til å signalisere mulige patogene celler for å eliminere dem. Dermed antydes det at disse molekylene, sammen med fraktalkin, vil markere kretsløp med lav aktivitet for å ødelegge dem.
Betydningen av pruning i et barns utvikling
Bevisene som er akkumulert til dags dato indikerer at overproduksjon av nevroner kan være en evolusjonær mekanisme. Økte synaptiske forbindelser forbedrer læring på flere måter. På grunn av dette sies det ofte at barn er som “svamper”, i stand til å lære veldig raskt.
Imidlertid kan for mange forbindelser også bremse nerveimpulsens reise. Som et resultat kan responstidene være tregere. Faktisk kan dette være dødelig hvis du er i en farlig situasjon. I tillegg krever de mer energi fra kroppen, og dette er ikke nyttig for tilpasning.
Derfor utføres synaptisk pruning for å fjerne nervebaner som ikke brukes ofte. På den annen side er de som aktiveres forsterket og optimalisert.
På denne måten favoriserer pruning læring som lar deg bedre tilpasse deg miljøet ditt. Følgelig er synaptisk pruning en viktig mekanisme for utviklingen av nervesystemet ditt.
Synaptisk pruning og dens rolle i psykiske lidelser
Det er grunner til å tro at synaptisk pruning kan spille en nøkkelrolle i utviklingen av visse lidelser. I denne forbindelse utførte Sellgren et al (2019) en studie om synaptisk pruning hos pasienter med schizofreni. De konkluderte med at overflødig synaptisk pruning kan utløse eller produsere denne lidelsen.
På samme måte peker andre studier på den mulige rollen til synaptisk pruning i symptomene på Alzheimers sykdom. Men siden vi ikke forstår hvordan denne mekanismen fungerer, er det ikke mulig å si noe sikkert.
Til slutt antydes det at synaptisk pruning kan endres av ulike faktorer. For eksempel alder og genetiske defekter. Hvis disse variablene kan identifiseres, kan det være mulig å regulere symptomene på visse lidelser som er assosiert med denne mekanismen.
Alle siterte kilder ble grundig gjennomgått av teamet vårt for å sikre deres kvalitet, pålitelighet, aktualitet og validitet. Bibliografien i denne artikkelen ble betraktet som pålitelig og av akademisk eller vitenskapelig nøyaktighet.
- Sakai, J. (2020). Core Concept: How synaptic pruning shapes neural wiring during development and, possibly, in disease. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(28), 16096-16099.
- Sellgren, C. M., Gracias, J., Watmuff, B., Biag, J. D., Thanos, J. M., Whittredge, P. B., … & Perlis, R. H. (2019). Increased synapse elimination by microglia in schizophrenia patient-derived models of synaptic pruning. Nature neuroscience, 22(3), 374-385.
- Sootha, B. (2021). Deleting Neurons: A closer look at Synaptic Pruning. ScienceOpen Posters.
