Seperti diketahui, otak kita terdiri dari jaringan saraf atau sinaptik yang memungkinkan untuk terus-menerus memproses informasi.
Jaringan ini terdiri dari jutaan neuron yang saling berhubungan. Dan pada gilirannya, koneksi ini memiliki jumlah yang lebih tinggi selama tahun-tahun pertama kehidupan daripada selama masa dewasa kita. Oleh karena itu, otak kita menjalani apa yang dikenal sebagai pemangkasan saraf untuk membuang koneksi sinaptik yang tidak kita gunakan.
Berkat pemangkasan saraf, otak kita menjadi lebih efisien dan merespons tuntutan lingkungan dengan lebih baik.
- Artikel terkait: “Kematian saraf: apa itu dan mengapa itu terjadi?”
Apa itu pemangkasan saraf?
Ketika kita lahir, kita memiliki lebih banyak koneksi saraf daripada sisa hidup kita, mampu memiliki koneksi sinaptik 5 kali lebih banyak daripada yang diperlukan, terlepas dari kenyataan bahwa ukuran otak bayi lebih kecil dan tumbuh seiring perkembangan individu..
Pemangkasan saraf, juga dikenal sebagai pemangkasan sinaptik, terdiri dari proses menghilangkan koneksi sinaptik yang tidak digunakan otak selama tahap perkembangan yang terjadi pada masa kanak-kanak dan, terutama, pada masa remaja. Jadi, berkat proses ini, koneksi otak yang berguna disempurnakan, sehingga otak lebih mudah berfungsi lebih efisien dan beradaptasi lebih baik dengan lingkungan.
Selanjutnya, proses pemangkasan saraf atau sinaptik yang terjadi selama masa kanak-kanak dan remaja akan dikomentari secara singkat.
- Anda mungkin tertarik: “Sinaps: apa itu, jenis dan fungsinya”
Tahapan proses ini dalam sistem saraf
Perkembangan otak manusia pada masa kanak-kanak dan remaja mengalami berbagai perubahan, seperti peningkatan ukurannya hingga kira-kira 5 kali lipat ukurannya dan pemangkasan saraf, seperti yang akan kita jelaskan di bawah ini.
Berbagai penyelidikan dalam hal ini telah memverifikasi bahwa selama tahun-tahun pertama kehidupan orang memiliki jumlah koneksi sinaptik dan saraf yang jauh lebih tinggi daripada di masa dewasa.
Itulah mengapa dianggap bahwa kelebihan produksi saraf ini memastikan bahwa selama tahap-tahap ini di mana pembelajaran sangat penting (misalnya, belajar berjalan, berbicara, menulis, dll.) koneksi sinaptik yang tepat dibuat untuk mengkonsolidasikan pembelajaran tersebut, membuang melalui pemangkasan saraf atau sinaptik koneksi sinaptik yang belum digunakan.
Synaptogenesis atau pembentukan sinaptik
Dari tahap embrionik, neuron baru dan koneksi sinaptik di antara mereka mulai terbentuk, yang dikenal sebagai sinaptogenesis. Proses ini terjadi dengan kecepatan tinggi hingga kira-kira usia 2 tahun pada manusia, sehingga bayi memiliki jumlah neuron dan koneksi sinaptik yang jauh lebih tinggi daripada yang dibutuhkannya.
Dianggap bahwa kelebihan produksi neuron dan koneksi sinaptik selama tahun-tahun pertama kehidupan memungkinkan otak untuk memiliki kapasitas maksimum yang mungkin untuk beradaptasi dengan lingkungan dan, akibatnya, membentuk beberapa koneksi sinaptik untuk mengkonsolidasikan apa yang telah dipelajari.
- Artikel terkait: “Sinaptogenesis: bagaimana koneksi antar neuron dibuat?”
Awal dari pemangkasan saraf
Mengingat kelebihan neuron dan koneksi sinaptik, sejak usia 3 tahun proses pemangkasan saraf atau sinaptik dimulai, di mana koneksi neuronal yang tidak digunakan mulai dihancurkan sementara yang berguna diperkuat dan bermielin sehingga Anda dapat memproses informasi lebih efisien dan pada kecepatan yang lebih tinggi. Berkat proses penyempurnaan koneksi sinaptik ini, mereka memperoleh tingkat spesialisasi yang lebih tinggi.
Namun, selama masa kanak-kanak, sinaptogenesis terus meningkat, meskipun pada tingkat yang lebih rendah daripada selama dua tahun pertama kehidupan, sampai masa remaja adalah saat pemangkasan saraf skala besar berkembang.
Pemangkasan saraf pada masa remaja
Diperkirakan bahwa selama masa remaja adalah saat pemangkasan saraf terbesar terjadi, sehingga sekitar setengah dari koneksi sinaptik atau saraf hilang di beberapa daerah otak, jauh lebih rendah di daerah lain. Di sisi lain, ada peningkatan penting sehubungan dengan masa kanak-kanak dalam produksi mielin, yang memfasilitasi peningkatan kecepatan aliran informasi melalui koneksi sinaptik.
Ada penelitian yang menegaskan bahwa pemangkasan saraf membantu bahwa ketika orang mencapai masa remaja ada “pengaturan ulang” koneksi sinaptik dalam pola yang serupa dengan yang mereka miliki di masa dewasa. Dengan cara ini, koneksi sinaptik belajar berfungsi dengan sinkronisasi yang lebih besar, sehingga efisiensi otak meningkat dan otak juga perlu mengonsumsi lebih sedikit energi untuk berfungsi dengan baik.
Sederhananya, mari kita bayangkan bahwa koneksi saraf atau sinaptik merupakan peta jalan atau GPS. Nah, ketika di tahun-tahun pertama kehidupan kita, koneksi sinaptik kita sangat unggul daripada yang kita perlukan selama masa dewasa kita dan itulah sebabnya selama proses pertumbuhan dan pembelajaran kita, rute-rute yang sering kita gunakan diperkuat, sementara yang tidak kita gunakan. dihancurkan dan dengan demikian jalan pintas dibentuk untuk mengirimkan informasi melalui sirkuit saraf kita. Dengan cara ini otak kita menjadi lebih efisien.
Namun, perlu juga dicatat bahwa bukan hanya pemangkasan saraf dari koneksi sinaptik yang tidak digunakan. Karena plastisitas otak telah terbukti terjadi sepanjang hidup dan, terlebih lagi, selama tahun-tahun pertama ini, di mana banyak pengetahuan diperoleh, sinaptogenesis atau pembentukan koneksi sinaptik juga terjadi.
Misalnya, ketika kita memperoleh pengetahuan baru (misalnya, nama ibu kota semua negara di suatu benua) atau kita sedang mempelajari keterampilan baru (misalnya, bermain piano), koneksi sinaptik baru diproduksi untuk mengkonsolidasikan pembelajaran baru di otak kita, serta untuk memperkuat koneksi yang sudah ada ketika kita memperdalam pengetahuan kita tentang topik yang sudah diketahui atau meningkatkan keterampilan yang diperoleh sebelumnya.
- Artikel terkait: “Plastisitas otak (atau neuroplastisitas): apa itu?”
Faktor-faktor yang merugikan untuk pemangkasan saraf yang tepat
Seperti yang telah kita lihat, proses pruning saraf memungkinkan manusia untuk menyesuaikan koneksi sinaptiknya dengan tuntutan lingkungan, sehingga koneksi yang tidak digunakan dibuang, serta koneksi yang paling banyak digunakan diperkuat.
Namun, pemangkasan saraf tidak selalu terjadi secara efisien, karena ada sejumlah faktor yang mengganggu proses ini.
Kurangnya stimulasi
Proses pemangkasan saraf sangat dipengaruhi oleh lingkungan, sehingga selama tahun-tahun pertama kehidupan bayi dan anak-anak sangat penting untuk menerima stimulasi yang cukup dari orang dewasa untuk memperoleh pembelajaran baru, serta untuk mengkonsolidasikan yang sudah diperoleh.
Dalam pengertian ini, anak-anak yang selama tahun-tahun pertama kehidupan memiliki stimulasi yang buruk, akan menderita pemangkasan saraf yang lebih besar dari biasanya. Stimulasi yang buruk ini juga memengaruhi perkembangan korteks temporal yang lebih rendah (bertanggung jawab atas emosi, bahasa, dan memori).
- Anda mungkin tertarik: “Ruang stimulasi multisensor Snoezelen: apa itu dan untuk apa”
Trauma di usia dini
Telah ditemukan bahwa ketika seorang anak menderita semacam trauma, pemangkasan saraf otaknya terhambat, sehingga jaringan koneksi sinaptiknya terlalu padat.
Ketika jaringan sinaptik terlalu padat, seolah-olah ada defisit sinapsis, perkembangan perilaku sosial sangat terpengaruh, dan dapat mempengaruhi perkembangan gangguan perilaku.
Hipotesis ini dikuatkan oleh sebuah penelitian di King College London yang menemukan melalui pemindaian otak bahwa anak-anak yang menunjukkan sifat kekejaman memiliki koneksi saraf yang terlalu padat di beberapa area otak (korteks cingulate anterior dan korteks orbitofrontal, dengan fungsi penting dalam empati dan emosi). kontrol), tidak seperti anak-anak yang tidak menunjukkan ciri-ciri ini dan mereka juga tidak memiliki area otak dengan sinapsis yang berlebihan.
Perlu dicatat bahwa ada penelitian yang menemukan hubungan antara alkohol dan penggunaan narkoba selama masa remaja dengan pemangkasan saraf yang buruk. Hubungan yang erat juga telah ditemukan antara kesalahan pemangkasan saraf dan perkembangan skizofrenia, seperti yang akan dijelaskan lebih rinci di bawah ini.
- Artikel terkait: “Apa itu trauma dan bagaimana pengaruhnya terhadap kehidupan kita?”
Hubungan antara pemangkasan saraf dan skizofrenia
Sebuah studi baru-baru ini di Universitas Harvard, yang dipimpin oleh Steve McCarroll, menemukan indikasi bahwa mungkin ada hubungan antara pemangkasan saraf dan skizofrenia, karena ketika pemangkasan saraf tidak diproduksi dengan benar pada masa remaja, hal ini dapat mendukung perkembangan skizofrenia.
Para peneliti studi ini menemukan bahwa gen C4 pada kromosom enam, selain terkait dengan sistem kekebalan, juga bertanggung jawab untuk memodulasi pemangkasan saraf, menemukan bahwa ketika ada sejumlah koneksi sinaptik jauh lebih tinggi dari yang diperlukan atau koneksi berlebih ini salah bisa timbul perkembangan skizofrenia.
Gen 4 tersebut mengkodekan protein yang bertanggung jawab untuk menandai koneksi sinaptik yang harus dipangkas. Dalam studi tersebut mereka menemukan varian gen C4 yang meningkatkan jumlah sintesis protein, sehingga jika terlalu banyak dapat memicu pemangkasan neuronal atau sinaptik yang drastis, memicu skizofrenia.
Perlu dicatat bahwa temuan ini dapat menunjukkan salah satu penyebab penyakit ini, karena skizofrenia tidak disebabkan oleh satu penyebab saja, karena diketahui bahwa pengaruh lingkungan tempat orang tersebut tumbuh juga sangat penting, antara lain faktor.