Zestresowany mózg

Umiarkowany stres może usprawniać uczenie się i poprawiać pamięć, ale przewlekły zwiększa ryzyko depresji. Jak temu zaradzić? 

Rozwój mózgu rozpoczyna się w fazie embrionalnej, kilka tygodni od momentu zapłodnienia. Z kilku komórek o początkowo niezdefiniowanym potencjale rozwijają się miliardy komórek nerwowych i biliardy komórek glejowych. Ale dopiero po narodzinach człowieka neurony zaczynają tworzyć połączenia z innymi komórkami. W tym momencie zaczyna tworzyć się funkcjonalna sieć neuronalna, która w przyszłości tworzyć będzie dojrzały mózg. Co ciekawe, mózg niemowlęcia cechuje się znacznie większą liczbą połączeń neuronalnych niż mózg dorosłego człowieka. Wynika to z tego, że nie wszystkie połączenia okazują się przydatne, dlatego mózg eliminuje niektóre z nich. 

Jeszcze do niedawna obowiązywał pogląd, że zakończenie rozwoju mózgu jest równoznaczne z zatrzymaniem tworzenia nowych komórek nerwowych, a istniejące neurony jedynie stopniowo degenerują, bo nie są zdolne do odtwarzania się. Pod koniec XX wieku wykazano jednak, że w całkowicie wykształconym ośrodkowym układzie nerwowym istnieją obszary, w których w dalszym ciągu powstają nowe neurony.

Neurony, sortując się, zmieniając swoje położenie i osiedlając się w określonych strukturach, tworzą liczne wiązki (szlaki lub nerwy) i zgrupowania (ośrodki i jądra) w miejscach swej ostatecznej lokalizacji. O finalnym umiejscowieniu i przynależności neuronu do określonego miejsca decydują zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe. Wszelkie zaburzenia w okresie prenatalnym, jak i sytuacje, które mogą przytrafić się dziecku zaraz po urodzeniu (infekcje, niedotlenienie, działanie alkoholu czy narkotyków), istotnie zakłócają proces migracji neuronów.

Każdy z powstałych neuronów pod względem genetycznym jest identyczną komórką, ale specyficzna dla różnych grup neuronów kombinacja materiału genetycznego zapewnia danej komórce swoją unikatową neurochemię, architekturę, morfologię i zdolności odbierania sygnałów (zapewniając jej określone zdolności poznawcze). Dlatego właśnie każde zdarzenie, które w czasie rozwoju organizmu zmienia jego chemiczne bądź środowiskowe sygnały, może istotnie wpłynąć na wzór różnicowania się określonych neuronów, a co za tym idzie – na ich funkcjonalność.

W różnych obszarach mózgu powstaje znacznie więcej komórek nerwowych, niż jest to potrzebne dla danej struktury i stworzenia sprawnie funkcjonującego systemu. Dlatego też w toku rozwoju niepotrzebne lub niedostatecznie aktywowane i używane neurony muszą zginąć. Jak wykazują badania, to właśnie te niepotrzebne komórki nerwowe stanowią podstawę tak dużej plastyczności układu nerwowego w chwili narodzin. Wszystko musi mieć bowiem określoną funkcję i to właśnie przez swoją zależność od zadań, do których są delegowane – jedne z nich przeżywają, a inne nie.

Obserwacje oparte na zachowaniu zwierząt doświadczalnych wykazały, że umiarkowany stres może usprawniać uczenie się i poprawiać pamięć, ale… gdy jego działanie jest przedłużone, powoduje on zaburzenia pamięci zależnej o hipokampa. Zaburzenia plastyczności mózgu powiązane są również często z deficytami poznawczymi, związanymi z zaburzeniami pamięci czy nastroju.

Weźmy pod uwagę różnorodność form stresu, który dotyka ludzi. Indywidualne podejście do pojawiających się trudności oraz osobniczą wrażliwość na te same pojawiające się stresory. Niezwykle pomocnym narzędziem, umożliwiający obrazowanie zmian w ludzkim mózgu, który wystawiony jest na działanie stresu, są szeroko pojęte techniki neuroobrazowania, jak np. funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI).

Wykazano, że długotrwałe działanie hormonów stresu wywołuje u ludzi zmiany strukturalne i funkcjonalne w hipokampie, korze czołowej oraz ciele migdałowatym. Przewlekły stres może także stwarzać znacznie większe ryzyko wystąpienia depresji niż inne stresujące, ale epizodyczne wydarzenia. Na związek depresji z chronicznym stresem może chociażby wskazywać fakt, że w obu tych nieprawidłowościach hipokamp ulega znacznemu zmniejszeniu. Stres wywiera także negatywny wpływ na korę przedczołową. Wspomniany obszar to nasz „najświeższy“ ewolucyjny nabytek, bowiem jest ona najdłużej dojrzewającym obszarem w ludzkim mózgu, co czyni ją szczególnie podatną na zaburzenia wywołane stresem w dzieciństwie i w okresie dojrzewania. Kora ta u pacjentów depresyjnych jest cieńsza niż u osób zdrowych.

W czasie stresu zmniejsza się także stężenie czynników, które niejako odżywiają mózg i dbają o jego prawidłowe funkcjonowanie. Mowa o czynnikach neurotroficznych, a jednym z najbardziej popularnych ostatnio reprezentantów tej grupy jest BDNF (ang. brain-derived neurotrofic factor, neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego). Aktywacja wewnątrzkomórkowej ścieżki sygnałowej, którą uruchamia BDNF, jest konieczna do prawidłowego przebiegu procesów uczenia się zależnego od hipokampa. W dorosłym mózgu odpowiada on także za przeżywalność nowych neuronów w zakręcie zębatym (miejscu, w którym powstają nowe neurony). Stres powoduje obniżenie poziomu tego czynnika troficznego w mózgu, a to może prowadzić do zaburzeń neurogenezy oraz zaburzać zjawisko neuroplastyczności. Czynniki neurotroficzne stymulują między innymi funkcję wzrostu pewnych neuronów których działanie jest związane z nastrojem. Są one także niezbędne dla przeżycia i czynności neuronów w dorosłym mózgu. Warto jednak pamiętać, że problemy z pamięcią, koncentracją czy tzw. mgła mózgowa mogą być również konsekwencją utrzymującego się stresu. Mózg jest bowiem zarówno centralnym regulatorem, jak i głównym obiektem, na który oddziałuje stres.

Tekst pochodzi z platformy HER Impact.