人類的大腦會在一生中不斷地發生變化。無論是對經驗、學習技能的反應,還是從損傷中恢復,大腦的功能和結構都處於一種持續不斷的變化狀態,這一過程被稱為可塑性,這種狀態會貫穿一生。
神經可塑性,或稱大腦可塑性,是大腦修改其連接或自我重新連接的能力。沒有這種能力,大腦將無法從嬰兒期發育到成年期,也無法從腦損傷中恢復。
大腦的特殊之處在於,它能同時處理感覺和運動信號。它有許多神經通路,可以複製其它的功能,因此,發育中的小錯誤或因損傷而暫時性的功能喪失,可以通過改變信號路徑,很容易地得到糾正。
當發育過程中出現的錯誤很大時,這個問題就變得很嚴重,例如由於頭部受到打擊或中風造成的損害。但只要在適當的條件下,大腦就能克服逆境,從而恢復某些功能。
大腦的解剖學確定了大腦的某些區域具有某些功能,這是由基因預先決定的。
例如,大腦中有一個區域專門負責右臂的運動。這部分大腦受損會影響右臂的活動。但是由於大腦的另一部分處理來自手臂的感覺,你可以感覺到手臂但不能移動它。
這種「模塊化」的安排意味著大腦中與感覺或運動功能無關的區域不能承擔新的角色。換句話說,神經可塑性並不等同於大腦具有無限的可塑性。
大腦受損後,身體的部分恢復能力可以解釋為大腦受損區域的好轉,但大部分是神經可塑性的結果——形成新的神經連接。
大腦的基本結構在出生前就由基因決定了。但是它的持續發展很大程度上依賴於一種叫做發育可塑性的過程,即發育過程改變神經元和突觸的連接。在未成熟的大腦中,這包括突觸的形成或喪失,神經元通過發育中的大腦或通過神經元的重新排列和發芽而遷移。
在成熟的大腦中,新神經元形成的地方很少。只有海馬體的齒狀回(與記憶和情緒有關的區域)和側腦室的次腦室區例外,新神經元在這裡生成,然後遷移到嗅球(與嗅覺有關的區域)。雖然以這種方式形成的新神經元不被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。
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