Του R. Douglas Fields, νευροεπιστήμονα και συγγραφέα, Psychology Today Blog.
Τα καλώδια του εγκεφάλου είναι μια μεταφορά για τους άξονες των νευρώνων. Οι μεταφορές έχουν αποτελέσει σημαντικό μέρος της ανάπτυξης της νευροεπιστήμης, συχνά συνδεδεμένες με την τεχνολογία.
Η μεταφορά που χρησιμοποιείται ευρέως για το νευρικό σύστημα είναι ότι μοιάζει σαν να έχει καλώδια, όπως ένα τηλεφωνικό κέντρο. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Κάθε ένας από αυτούς τους νευρώνες μπορεί να έχει 10.000 έως 100.000 συναπτικές συνδέσεις που σχηματίζονται από άλλους νευρώνες. Κάθε μία από αυτές τις αμέτρητες συνδέσεις πρέπει να συνδεθεί με ακρίβεια μεταξύ των σωστών νευρώνων στον εγκέφαλο για να σχηματιστούν λειτουργικά κυκλώματα. Ένας τεράστιος αριθμός καλωδίων, που ονομάζονται άξονες, απαιτούνται για τη σύνδεση 100 δισεκατομμυρίων νευρώνων σε λειτουργικά κυκλώματα.
Ευτυχώς, υπάρχουν παθιασμένοι άνθρωποι που τους ιντριγκάρει η καλωδίωση του εγκεφάλου. Πριν μερικά χρόνια, η Λίζμπεθ Μάρνερ και οι συνάδελφοί της νευρανατόμοι από τη Δανία, ξεκίνησαν να μετρήσουν το συνολικό μήκος των αξόνων στον εγκέφαλο 18 ανδρών και 18 γυναικών. Αυτό που βρήκαν δεν είναι μόνο εκπληκτικό, αλλά και ενημερωτικό για το πώς αλλάζει ο εγκέφαλός μας με την ηλικία και πώς μπορεί να διαφέρει η καλωδίωση στον ανδρικό και στον γυναικείο εγκέφαλο.
Προσδιόρισαν ότι το συνολικό μήκος των αξόνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο ενός 20χρονου άνδρα είναι 176.000 χιλιόμετρα. Αυτό είναι αρκετό για να τυλιχτεί γύρω από τον ισημερινό της γης τεσσεράμισι φορές. Αυτή η μέτρηση περιλαμβάνει μόνο τα «καλώδια» του εγκεφάλου που είναι επικαλυμμένα με ηλεκτρική μόνωση, που ονομάζεται μυελίνη. Οι ερευνητές δεν προσπάθησαν να μετρήσουν και τους γυμνούς άξονες. Ο γυναικείος εγκέφαλος έχει μικρότερο συνολικό μήκος καλωδίωσης από τον ανδρικό εγκέφαλο της ίδιας ηλικίας, 149,000 χιλιόμετρα -επειδή οι εγκέφαλοι των γυναικών είναι μικρότεροι.
Αλλά καθώς γερνάμε, αρχίζουμε να χάνουμε άξονες. Μέχρι την ηλικία των 80 ετών, το συνολικό μήκος της καλωδίωσης στον ανδρικό εγκέφαλο έχει συρρικνωθεί στα 97.200 χλμ. και το συνολικό μήκος των νευραξόνων στον εγκέφαλο της ηλικίας της γυναίκας έχει μειωθεί στα 82.00 χλμ. Καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής, μεταξύ των ηλικιών 20-80, το συνολικό μήκος των αξόνων μειώνεται σταθερά με την ηλικία, με ρυθμό απώλειας 1% ετησίως τόσο για τους άνδρες όσο και για τις γυναίκες. Ο εγκέφαλός μας γερνά από αυτή την άποψη έως ότου στην ηλικία των 80 ετών, έχουμε χάσει περίπου το 45% του συνολικού μήκους των μυελινωμένων αξόνων που είχε κάποτε ο εγκέφαλός μας όταν ήμασταν 20 ετών. Αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί η νοητική δραστηριότητα επιβραδύνεται καθώς γερνάμε. Τα ηλικιωμένα άτομα μπορούν τελικά να λάβουν τη σωστή απάντηση σε δύσκολες διανοητικές εργασίες, αλλά τους παίρνει περισσότερο χρόνο. Επίσης χάνουμε περίπου το 10% των νευρώνων μας στον εγκεφαλικό φλοιό με την ηλικία, εξηγώντας εν μέρει την απώλεια καλωδίωσης.
Η απώλεια των αξόνων είναι αρκετά ομοιόμορφη στις διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτό θα διαταράξει τις πιο ολοκληρωμένες νοητικές λειτουργίες, αλλά ειδικά τις λειτουργίες του μετωπιαίου λοβού, λόγω των πολυάριθμων συνδέσεων μεταξύ αυτού και των άλλων λοβών. Η αποδυνάμωση της συνδεσιμότητας του μετωπιαίου λοβού θα είχε ως αποτέλεσμα μειωμένη ικανότητα συγκράτησης και χειρισμού πληροφοριών στην άμεση μνήμη, λιγότερη ικανότητα διατήρησης της προσοχής και εξασθενημένη ικανότητα λήψης αποφάσεων.
Εάν ανησυχείτε για την απώλεια των νευροαξόνων σας με την ηλικία, σκεφτείτε ότι έχετε ήδη ζήσει μια πολύ πιο δραστική απώλεια σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου σας από το 45% της καλωδίωσης που θα χάσετε μεταξύ 20 και 80 ετών. Έχετε γεννηθεί με περίπου 200 εκατομμύρια άξονες που συνδέουν το αριστερό και το δεξί ημισφαίριο του εγκεφάλου σας. Οι ερευνητές, LaMantia και Rakic στο Πανεπιστήμιο του Yale, που μελέτησαν τον αναπτυσσόμενο rhesus monkey, διαπίστωσαν ότι το 70% αυτών των αξόνων χάνονται κατά την ενηλικίωση. Σε όλη την εφηβεία αυτοί οι άξονες χάνονται με εκπληκτικό ρυθμό 5 άξονες ανά δευτερόλεπτό. Κατά την πρώιμη περίοδο της ζωής αμέσως μετά τη γέννηση, οι νευράξονες χάνονται με ταχύτητα 50 ανά δευτερόλεπτο. Αλλά αυτή η αξονική “σφαγή” είναι καλό πράγμα. Υπάρχουν πάρα πολλές συνδέσεις από την εμβρυϊκή ζωή. Στη συνέχεια, αφού γεννηθούμε, οι αδύναμες, αχρησιμοποίητες ή λάθος συνδέσεις κλαδεύονται και οι χρήσιμες ενισχύονται.
Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλός μας καλωδιώνεται σύμφωνα με τις εμπειρίες που έχουμε στην αρχή της ζωής μέχρι την εφηβεία. Γι’ αυτό ο εγκέφαλος του καθενός είναι διαφορετικός. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αναπτύσσεται αφού γεννηθούμε σύμφωνα με την περιβαλλοντική εμπειρία που έχουμε στην πρώιμη ζωή. Γεννηθήκατε με την ικανότητα να καταλαβαίνετε και να μιλάτε οποιαδήποτε γλώσσα στη Γη, αλλά μιλάτε τη γλώσσα των γονιών σας και αγωνίζεστε να κατανοήσετε τις ξένες γλώσσες. Οι νευρωνικές συνδέσεις που θα μπορούσαν να σας βοηθήσουν να κατανοήσετε τους περίεργους ήχους που ακούγονται σε ξένες γλώσσες έχουν εξαφανιστεί. Μετά την ηλικία των 20 ετών, αρχίζει η κατηφόρα, τουλάχιστον όσον αφορά το συνολικό μήκος του άξονα στον εγκέφαλο. Όμως, ο εγκέφαλός σας έχει ακονιστεί μέσω της εμπειρίας για να είναι πολύ καλός στο να κάνει ό,τι κάνατε και πριν -περίπου.
