Què és la poda sinàptica?

Content

• Definició
• Com funciona la poda sinàptica?
• Quan es produeix la poda sinàptica?
• Etapa embrionària inicial a 2 anys
• De 2 a 10 anys
• Adolescència
• Primera edat adulta
• La poda sinàptica explica l’aparició de l’esquizofrènia?
• La poda sinàptica s’associa amb l’autisme?
• Cap a on es dirigeix ​​la investigació sobre la poda sinàptica?

Definició

La poda sinàptica és un procés natural que es produeix al cervell entre la primera infància i l’edat adulta. Durant la poda sinàptica, el cervell elimina sinapsis addicionals. Les sinapsis són estructures cerebrals que permeten a les neurones transmetre un senyal elèctric o químic a una altra neurona.

Es creu que la poda sinàptica és la forma del cervell d’eliminar les connexions del cervell que ja no són necessàries. Recentment, els investigadors han après que el cervell és més "plàstic" i es pot modelar del que es pensava. La poda sinàptica és la manera del nostre cos de mantenir una funció cerebral més eficient a mesura que envellim i aprenem nova informació complexa.

A mesura que s’aprèn més coses sobre la poda sinàptica, molts investigadors també es pregunten si hi ha un vincle entre la poda sinàptica i l’aparició de certs trastorns, inclosa l’esquizofrènia i l’autisme.

Com funciona la poda sinàptica?

Durant la infància, el cervell experimenta una gran quantitat de creixement. Hi ha una explosió de formació de sinapsis entre neurones durant el desenvolupament cerebral primerenc. Això s’anomena sinaptogènesi.

Aquest ràpid període de sinaptogènesi té un paper vital en l’aprenentatge, la formació de memòria i l’adaptació a principis de la vida. Als 2 o 3 anys, el nombre de sinapsis arriba al màxim. Però, poc després d’aquest període de creixement sinàptic, el cervell comença a eliminar les sinapsis que ja no necessita.

Una vegada que el cervell forma una sinapsi, es pot enfortir o debilitar. Això depèn de la freqüència amb què s’utilitza la sinapsi. Dit d’una altra manera, el procés segueix el principi de “utilitzar-lo o perdre’l”: les sinapsis més actives es reforcen i les sinapsis menys actives es debiliten i, finalment, es poden. El procés d’eliminació de les sinapsis irrellevants durant aquest temps es coneix com poda sinàptica.

La poda sinàptica primerenca està influenciada principalment pels nostres gens. Més endavant, es basa en les nostres experiències. Dit d’una altra manera, si es poda o no una sinapsi està influït per les experiències que un nen en desenvolupament té amb el món que l’envolta. L’estimulació constant fa que les sinapsis creixin i esdevinguin permanents. Però si un nen rep poca estimulació, el cervell mantindrà menys d’aquestes connexions.

Quan es produeix la poda sinàptica?

El moment de la poda sinàptica varia segons la regió del cervell. Alguna poda sinàptica comença molt aviat en el desenvolupament, però la poda més ràpida passa entre els 2 i els 16 anys.

Etapa embrionària inicial a 2 anys

El desenvolupament cerebral a l’embrió comença poques setmanes després de la concepció. Al setè mes d’embaràs, el fetus comença a emetre les seves pròpies ones cerebrals. Les neurones i les sinapsis noves es formen pel cervell a un ritme extremadament alt durant aquest temps.

Durant el primer any de vida, el nombre de sinapsis al cervell d’un nadó creix més de deu vegades. Als 2 o 3 anys, un nadó té aproximadament 15.000 sinapsis per neurona.

Al còrtex visual del cervell (la part responsable de la visió), la producció de sinapsis arriba al seu màxim als 8 mesos d’edat. A l’escorça prefrontal, els nivells màxims de sinapsis es produeixen en algun moment del primer any de vida. Aquesta part del cervell s’utilitza per a diversos comportaments complexos, inclosos la planificació i la personalitat.

De 2 a 10 anys

Durant el segon any de vida, el nombre de sinapsis disminueix dràsticament. La poda sinàptica es produeix molt ràpidament entre els 2 i els 10 anys. Durant aquest temps, s’elimina al voltant del 50 per cent de les sinapsis addicionals. A l’escorça visual, la poda continua fins als 6 anys aproximadament.

Adolescència

La poda sinàptica continua durant l'adolescència, però no tan ràpidament com abans. El nombre total de sinapsis comença a estabilitzar-se.

Tot i que els investigadors van pensar que el cervell només poda les sinapsis fins a la primera adolescència, els avanços recents han descobert un segon període de poda durant la tarda adolescència.

Primera edat adulta

Segons investigacions més recents, la poda sinàptica realment continua fins a l’edat adulta i s’atura a finals dels anys 20.

Curiosament, durant aquest temps la poda es produeix principalment a l’escorça prefontal del cervell, que és la part del cervell molt implicada en els processos de presa de decisions, el desenvolupament de la personalitat i el pensament crític.

La poda sinàptica explica l’aparició de l’esquizofrènia?

Les investigacions que analitzen la relació entre la poda sinàptica i l’esquizofrènia encara es troben en les primeres etapes. La teoria és que els cervells esquizofrènics estan "excessivament podats", i que aquesta poda excessiva és causada per mutacions genètiques que afecten el procés de poda sinàptic.

Per exemple, quan els investigadors van examinar imatges del cervell de persones amb trastorns mentals, com l’esquizofrènia, van trobar que les persones amb trastorns mentals tenien menys sinapsis a la regió prefrontal en comparació amb el cervell de persones sense trastorns mentals.

Després, es va analitzar el teixit cerebral post-mortem i l’ADN de més de 100.000 persones i es va trobar que les persones amb esquizofrènia tenen una variant genètica específica que es pot associar a una acceleració del procés de poda sinàptica.

Es necessiten més investigacions per confirmar la hipòtesi que la poda sinàptica anormal contribueix a l’esquizofrènia. Tot i que encara queda molt lluny, la poda sinàptica pot representar un objectiu interessant per als tractaments per a persones amb trastorns mentals.

La poda sinàptica s’associa amb l’autisme?

Els científics encara no han identificat exactament la causa de l’autisme. És probable que hi hagi molts factors en joc, però recentment, la investigació ha demostrat un vincle entre mutacions en determinats gens relacionats amb la funció sinàptica i els trastorns de l’espectre autista (TEA).

A diferència de la investigació sobre l'esquizofrènia, que teoritza que el cervell està "massa podat", els investigadors fan la hipòtesi que els cervells de les persones amb autisme poden estar "poc podats". Teòricament, doncs, aquesta infra-poda comporta un excés de sinapsis en algunes parts del cervell.

Per provar aquesta hipòtesi, els investigadors van examinar el teixit cerebral de 13 nens i adolescents amb i sense autisme que van morir entre els 2 i els 20 anys. Els científics van trobar que el cervell dels adolescents amb autisme tenia moltes més sinapsis que el cervell dels adolescents neurotípics. . Els nens petits d’ambdós grups tenien aproximadament el mateix nombre de sinapsis. Això suggereix que la condició es pot produir durant el procés de poda. Aquesta investigació només mostra una diferència en les sinapsis, però no si aquesta diferència pot ser una causa o un efecte de l’autisme, o només una associació.

Aquesta teoria de la poda inferior pot ajudar a explicar alguns dels símptomes més comuns de l’autisme, com la sensibilitat excessiva al soroll, les llums i les experiències socials, així com les crisis epilèptiques. Si hi ha massa sinapsis disparades alhora, és probable que una persona amb autisme experimenti una sobrecàrrega de soroll en lloc d’una resposta cerebral afinada.

A més, investigacions anteriors han relacionat l’autisme amb mutacions en gens que actuen sobre una proteïna coneguda com mTOR quinasa. S'han trobat grans quantitats de mTOR hiperactiu al cervell dels pacients amb autisme. També s’ha demostrat que l’excés d’activitat a la via mTOR està associat a un excés de producció de sinapsis. Un estudi va trobar que els ratolins amb mTOR hiperactiu tenien defectes en la seva poda sinàptica i presentaven comportaments socials semblants als TEA.

Cap a on es dirigeix ​​la investigació sobre la poda sinàptica?

La poda sinàptica és una part essencial del desenvolupament del cervell. En desfer-se de les sinapsis que ja no s’utilitzen, el cervell es fa més eficient a mesura que envellim.

Avui en dia, la majoria d’idees sobre el desenvolupament del cervell humà parteixen d’aquesta idea de plasticitat cerebral. Ara els investigadors estan estudiant maneres de controlar la poda amb medicaments o teràpia específica. També estan estudiant com utilitzar aquesta nova comprensió de la poda sinàptica per millorar l’educació infantil. Els investigadors també estudien com la forma de les sinapsis podria tenir un paper en les discapacitats mentals.

El procés de poda sinàptica pot ser un objectiu prometedor per als tractaments per a persones amb malalties com l’esquizofrènia i l’autisme. Tot i això, la investigació encara es troba en les primeres etapes.