הפלסטיות של מערכת העצבים מתבססת על היכולת לשנות את דפוסי התקשורת של תאי העצב עם תאי המטרה שלהם. התקשורת בין התאים מתרחשת בסינפסה על ידי מעבר של אותות כימיים וחשמליים.
בכל זמן נתון, מיליוני תאי עצב במערכת העצבים מתקשרים ביניהם כדי לבצע את העבודה החיונית לגוף ולנפש. כתוצאה מתקשורת מתמדת זו, המוח עצמו משתנה עם הזמן. למעשה, אחד מעקרונות היסוד של תהליך הפלסטיות של מערכת העצבים מבוסס על הרעיון לפיו הקשרים העצביים עוברים שינויים באופן תמידי, בעיקר על ידי פירוק והתחדשות של הקשרים בין הסינפסות. שינויים אלו הם שמאפשרים את הפלסטיות המוחית והם תלויים במידה רבה בפעילות הנוירונים שנמצאים על הסינפסה.
שינויים בתקשורת תאי העצב
הגמישות של מערכת העצבים מתקיימת בעקבות שינויים בתקשורת בין תאי העצב הקדם-סינפטיים לבין תאי העצב הבתר-סינפטיים. שינויים אלו מתבססים על השפעת כמות המוליך העצבי שמשתחרר מתא העצב המשדר לסינפסה על רמת המתח החשמלי שנוצר בתא המטרה, זאת משום שתא המטרה יופעל רק כאשר המתח החשמלי יעבור את סף ההפעלה שלו. תהליך העיצוב מחדש של קשרים סינפטיים מתרחש בעקבות הנטייה של סינפסות לא פעילות להתנוון, לצד הנטייה של סינפסות פעילות להתחזק, כך שהן יעבירו את המידע בצורה יעילה יותר. גירוי חוזר ונשנה של תא העצב הקדם-סינפטי יגביר את הסיכוי להעברת המידע דרך הסינפסה, בעוד שגירוי לא משמעותי יגרום לתהליך של התרגלות ודיכוי של ההעברה הסינפטית.
מפות קורטיקליות
תהליך הגמישות המוחית מתאפשר על ידי ארגונו הקורטיקלי של המוח, בייחוד במערכות החושיות, לפיו ארגון תאי העצב באזורים ראשוניים תואם את הארגון באיבר החישה הרלוונטי ומשתנה בהתאם לרגישות האיברים. מידע מקולטני חישה מגיע לתאי עצב סמוכים בקליפת המוח באזור התחושתי הראשוני כך שלמשל, מידע חושי מהרגל מגיע לאזור מסוים במוח ואילו מידע מהידיים אל אזור אחר. הדבר תקף לכלל החושים, כשבקליפת הראייה ארגון המפות תואם את ארגון קולטני האור ברשתית ובקליפת השמיעה קבוצות תאי העצב מסודרות בהתאם לתדירות הצלילים שהן מעבדות.
ראייה[עריכת קוד מקור
דוגמה חיה לשינויים פלסטיים במפות הקורטיקליות הוא דניאל קיש, מומחה להתמצאות אנושית במרחב באמצעות הדים (echolocation), שאיבד את מאור עיניו בינקותו עקב מחלת הסרטן ברשתית. בגיל צעיר פיתח שיטה להתמצאות במרחב באמצעות נקישות בלשונו. אזורי הראייה במוחו של קיש הוסבו לפענח את ההד החוזר מנקישות לשונו לכדי תמונה ברורה של החלל הפיזי, באופן דומה לטכניקת ההתמצאות של עטלפים, דולפינים וחיות אחרות. קיש הגיע לדרגת שליטה המאפשרת לו לרכוב על אופניים ולצאת לטיולים ארוכים בטבע בגפו. התמצאות זו מתאפשרת לו בעקבות ארגון מחדש של המפות
הקורטיקליות.
כאבי פנטום (כאבי רפאים)
כאב רפאים הוא מצב בו אדם ממשיך לחוש בכאב או תחושה כלשהי באיבר בגוף אשר נקטע ואינו קיים יותר. זוהי תופעה המתרחשת בכ-60%-80% מקטועי האיברים. הסבר לתופעה המבוסס על היבטים של גמישות מוחית טוען כי קשרים שנוצרו בין המפות הקורטיקליות של האיברים הקטועים לבין אזורי החישה במוח הם שגורמים לתחושת הכאב. באופן זה, פעילות הנוצרת בקליפת המוח מפורשת בצורה שגויה על ידי אותו אזור שבעבר היה אחראי על האיבר הקטוע, כאילו הוא ישנו.
אזורים פלסטיים במוח
ניתן לראות כי קיימים הבדלים בפלסטיות במערכת העצבים וכי קיימים אזורים הנחשבים "פלסטיים". בנוסף, מידת הפלסטיות של אזורים שונים קשורה לרצף התפתחותם. למשל, אזורים המתפתחים בימים הראשונים לחיים (כגון קליפת המוח התחושתית הראשונית) מראים גמישות מוחית נמוכה ולעומתם אזורים שמתפתחים בילדות המאוחרת (כגון האונה המצחית וכפיס המוח), מראים גמישות רבה יחסית.
פלסטיות מעוברות ועד זקנה
הפלסטיות המוחית היא מרבית בראשית החיים. בתקופות החיים המוקדמות ביותר, מערכת העצבים מסתגלת בגמישות לשינויים ופגיעות, על ידי יצירת מסלולים חדשים או קשרים חלופיים. יכולת ההסתגלות של מערכת העצבים הולכת ומצטמצמת עם הגיל. בעקבות כך, שינויים או פגיעות המתרחשים בתקופות חיים מאוחרות יותר או בסיום תהליך ההתפתחות עלולים לגרום לניוון מוחלט של תאים רלוונטיים לפגיעה. ההתפתחות מושפעת מגורמים תורשתיים וסביבתיים כאחד, והאינטראקציה בין גורמים אלו היא הבסיס להבדלים הבין-אישיים בין בני האדם. לעומת המטען הגנטי שלנו, שנקבע בשעת העוברות ואינו נתון לשינוי, תנאי הסביבה יכולים להשתנות מרגע לרגע. לכן, מכיוון שהפלסטיות של מערכת העצבים משתנה לאורך החיים, תגובת המוח לגירויים סביבתיים יכולה להשתנות מתקופה לתקופה.
תקופות קריטיות
התפתחות המוח כוללת תקופות בהן ישנה רגישות גבוהה יותר לשינויים הסביבתיים. תקופות אלו, בהן היכולת הפלסטית גבוהה יותר, מאפשרות למוח הצעיר להתמודד עם דרישות הסביבה ולסגל לעצמו את התנאים אליהם נולד האדם. במהלך התקופות הקריטיות, אם המוח לא מצליח להסתגל, לא ניתן לפצות על כך בהמשך החיים, ומכאן חשיבותן המכרעת. יתרה מכך, בתקופות הקריטיות עלול להיגרם נזק בלתי הפיך למערכת העצבים המרכזית, אפילו בעקבות פגיעה שאינה חמורה.
רכישת שפה
השפה נחשבת לדוגמה קלאסית לתקופה קריטית של פלסטיות. ידוע כי תינוקות ופעוטות לומדים שפה באופן טוב יותר בהשוואה למבוגרים, על אף העובדה שמבוגרים מפותחים יותר מבחינה קוגניטיבית. מחקרים בתחום מראים כי קיימת דינמיקה העומדת בבסיס התקופה הקריטית המאפשרת גמישות ברכישת שפה בשלבים מוקדמים של התפתחות. דינמיקה זו כוללת התפתחות של מעגלים עצביים שתומכים בזיהוי דפוסים פונטיים (הקשורים לקול), לקסיקליים (הקשורים לאוצר המילים) ותחביריים כבר מגיל ינקות, המאפשרים מקסום של היעילות בעיבוד שפה אצל הפעוט. בגיל מאוחר יותר, בסיום התקופה הקריטית ולאחר התבססות שפת אם, המעגלים משתנים לטובת מיומנויות קוגניטיביות, חישוביות וחברתיות שבאות על חשבון רכישת שפה.
ראייה
דוגמה ללמידה שלא בהכרח דורשת תקופה קריטית מגיעה מתחום הראייה. בתחום זה, מחקרים מראים כי אדם יכול לרכוש מיומנויות חזותיות גם לאחר מספר שנים של עיוורון מולד. מקרה מיוחד ששופך אור על יכולת זו עוסק בילדה שנולדה ונשארה עיוורת עד שעברה ניתוח להסרת קטרקט בגיל 12. נמצא כי אף על פי שחדות הראייה שלה נפגעה לאורך התקופה הקריטית, היא הייתה בקיאה מאוד במטלות חזותיות. תוצאות אלו מצביעות על כך שהמוח שומר על יכולת מרשימה של למידה ויזואלית גם בילדות המאוחרת וכי פגיעה חזותית בשנים הראשונות לא בהכרח תגרום לנזק לצמיתות, משום שקליפת המוח החזותית שומרת על הפלסטיות שלה גם מספר שנים לאחר הילדות המוקדמת.
התרגלות
בהקשר של פלסטיות, פעולה המתרחשת אצל כל אדם במהלך חייו היא התרגלות (הביטואציה), אשר מתבטאת בירידה בעוצמת התגובה לגירוי בעקבות חשיפה מתמשכת אליו. זהו תהליך של ניתוק הקשר בין הגירוי לתגובה אשר יכול להתרחש בין שעות לשבועות. תהליך זה קשור לפעילות בסינפסה, דרכה מועברים מסרים בין תא עצב מסוים לתא המטרה שלו, כך שגירוי חוזר גורם להחלשה של התקשורת והפחתה של ההעברה הסינפטית. כאשר העוצמה של הפוטנציאל הסינפטי יורדת מתחת למתח המנוחה של תא המטרה, הוא לא יופעל בעקבות הגירוי[1]. תהליך ההתרגלות מקושר לזיכרון המרומז המכיל ידע שאינו בא לידי ביטוי בהכרח באופן מילולי. בהתאם לכך, התרגלות היא אחת מצורות הביטוי ההתנהגותי של למידה לא הקשרית, כך שהפחתת עוצמת התגובה שמעורר הגירוי מעידה על למידתו.
