Tính dẻo của thần kinh và những tác Động của nó Đối với phục hồi và học tập (the plastic brain neuroplasticity and its implications for rehabilitation and learning)

Định nghĩa về tính dẻo thần kinh Tính dẻo của thần kinh, còn được gọi là tính dẻo của não hoặc tính dẻo của thần kinh, có thể được định nghĩa là khả năng của hệ thần kinh thay đổi hoạt đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

TIỂU LUẬN CUỐI KỲ

ĐỀ TÀI: TÍNH DẺO CỦA THẦN KINH VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA

NÓ ĐỐI VỚI PHỤC HỒI VÀ HỌC TẬP (THE PLASTIC BRAIN: NEUROPLASTICITY AND ITS

IMPLICATIONS FOR REHABILITATION AND LEARNING)

HỌC PHẦN: TÂM LÝ THẦN KINH_ B02

MÃ HỌC PHẦN: EPSY

Giảng viên hướng dẫn:

TS Nguyễn Trường Thanh Hải

Nhóm thực hiện: Nhóm 2 - Lớp: 24TXTLB1B

TP Hồ Chí Minh, 2024

MỤC LỤC

I Giới thiệu

• Định nghĩa về tính dẻo của não

• Quan điểm lịch sử về não tĩnh vs não động

• Mục tiêu và tầm quan trọng của việc hiểu về tính dẻo của não

II Các Nguyên lý Cơ bản của Tính Dẻo của Não

Tăng cường dài hạn (LTP)

Ức chế dài hạn (LTD)

• Tính dẻo cấu trúc Nhánh gai dendrite

Sự tạo mới tế bào thần kinh

III Các Yếu tố Ảnh hưởng đến Tính Dẻo của Não

A Thay đổi theo độ tuổi

Các giai đoạn quan trọng trong sự phát

triển Tính dẻo não ở người lớn vs trẻ em

B Kinh nghiệm và môi trường

Môi trường phong phú

Thiếu thốn và tác động của nó

C Chấn thương và tính dẻo bồi thường

IV Tính Dẻo của Não trong Phục hồi

A Chấn thương não và phục hồi sau đột quỵ Học

lại kỹ năng vận động

Các kỹ thuật phục hồi nhận thức

B Quản lý đau mãn tính

Tái tạo lại các con đường

đau Liệu pháp tâm lý-thân thể

C Các bộ phận cảm giác giả và tính dẻo

Cấy ghép ốc tai

Các bộ phận giả thị giác

V Tính Dẻo của Não trong Học tập và Trí nhớ

A Vai trò của tính dẻo trong học tập học thuật

Tăng cường các kỹ năng nhận thức

Tầm quan trọng của các trải nghiệm đa dạng trong học tập

B Học tập suốt đời và sức khỏe não bộ

Học một ngôn ngữ mới hoặc nhạc cụ

Lợi ích của việc học liên tục đối với não bộ lão hóa

C Tính dẻo không thích nghi

Quên đi thói quen hoặc hành vi xấu

Đảo ngược những thay đổi tiêu cực trong tính dẻo

VI Tác động đối với Giáo dục và Liệu pháp

A Điều chỉnh chương trình giáo dục

B Các can thiệp liệu pháp cá nhân hóa

C Tiềm năng của thực tế ảo và trò chơi trong phục hồi và giáo dục

VII Hạn chế và Thách thức

A Lạm dụng và hiểu sai về tính dẻo

B Các mối quan tâm đạo đức trong việc tăng cường tính dẻo (ví dụ: thuốc, thiết bị)

C Những nhược điểm tiềm ẩn của tính dẻo quá mức

VIII Hướng đi trong Tương lai và Kết luận

A Những nghiên cứu mới: gen, thuốc và tính dẻo

B Phương pháp tiếp cận tích hợp trong phục hồi

C Nhấn mạnh sự kiên cường và khả năng thích nghi của não bộ con người

IX Tài liệu tham khảo

1 Kết nối Synap: Vai trò của Các Chất dẫn truyền thần kinh trong Tâm trạng và Hành vi

I Giới thiệu

A Tổng quan ngắn gọn về kết nối synap và truyền dẫn thần kinh

B Tầm quan trọng của các chất dẫn truyền thần kinh trong việc điều chỉnh tâm trạng

và hành vi

C Phạm vi nghiên cứu và mục tiêu

II Cơ sở Khoa học Thần kinh về Các Synap

A Cấu trúc và chức năng của một synap

B Cơ chế giải phóng và tái hấp thu chất dẫn truyền thần kinh

C Phân loại các chất dẫn truyền thần kinh

III Các Chất Dẫn Truyền Thần Kinh Chính và Chức Năng của Chúng

A Serotonin

Vai trò trong việc điều chỉnh tâm trạng và giấc ngủ

Tác động trong trầm cảm và các rối loạn tâm trạng khác

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài tiểu luận này, Nhóm 02 – Lớp Tâm lý học 24TXTLB1B

chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến đến Thầy TS Nguyễn Trường

Thanh Hải nhờ thầy đã chỉ dạy các kiến thức của môn Tâm Lý Thần Kinh,

giúp chúng em có kiến thức nền tảng, từ đó có cơ sở để tham khảo, đối chiếu thêm các nguồn chuẩn để hoàn thành bài tiểu luận này

Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình thực hiện cho bài tiểu luận mà còn là hành trang quý báu để nhóm 02 chúng em ứng dụng thực tiễn vào đời sống một cách vững chắc và tự tin

Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành bài tiểu luận này tốt nhất có thể Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót

Chúng em rất mong nhận được sự góp ý chân thành của Thầy TS Nguyễn

Trường Thanh Hải để bài viết của chúng em hoàn thiện hơn.

Một lần nữa, chúng em kính chúc Thầy dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý

Trân trọng!

Tp Hồ Chí Minh ngày 14 tháng 12 năm 2024 Nhóm sinh viên thực hiện

Nhóm 2 – Lớp Tâm lý học 24TXTLB1B

ĐỀ TÀI: NÃO DẺO: TÍNH DẺO CỦA NÃO VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG

CỦA NÓ ĐỐI VỚI PHỤC HỒI VÀ HỌC TẬP (THE PLASTIC BRAIN: NEUROPLASTICITY AND ITS

IMPLICATIONS FOR REHABILITATION AND LEARNING)

I Giới thiệu

A Định nghĩa về tính dẻo thần kinh

Tính dẻo của thần kinh, còn được gọi là tính dẻo của não hoặc tính dẻo của thần kinh, có thể được định nghĩa là khả năng của hệ thần kinh thay đổi hoạt động của nó để đáp ứng với các kích thích bên trong hoặc bên ngoài bằng cách

tổ chức lại cấu trúc, chức năng hoặc kết nối của nó Một đặc tính cơ bản của tế bào thần kinh là khả năng sửa đổi cường độ và hiệu quả của quá trình truyền synap thông qua nhiều cơ chế phụ thuộc vào hoạt động, thường được gọi là tính dẻo của synap

Trước khi hiểu về tính dẻo của thần kinh, cần phải hiểu thuật ngữ 'tính dẻo' 'Tính dẻo là khả năng của bất kỳ cấu trúc nào đủ yếu để thay đổi do kích thích bên ngoài, tuy nhiên đủ mạnh để không bị biến dạng ngay lập tức' [1] Ngoài

ra, mô thần kinh trong não người được phân bổ với khả năng dẻo dai cực lớn [1]

B Quan điểm lịch sử của bộ não tĩnh và động

Quan điểm lịch sử về quan điểm tĩnh so với động của não đã phát triển đáng kể qua nhiều thế kỷ Ban đầu, các nhà triết học như Aristotle và sau đó là bác sĩ người La Mã  tên Galen, cho rằng não là một cơ quan thụ động chủ yếu chịu trách nhiệm làm mát tim hoặc giữ chất lỏng cần thiết cho các chức năng của cơ

thể.Quan điểm tĩnh này vẫn tồn tại cho đến thế kỷ 19 khi nghiên cứu bắt đầu cho thấy các vùng não cụ thể có chức năng riêng biệt, chẳng hạn như các vùng

xử lý ngôn ngữ được Broca và Wernicke phát hiện

Tuy nhiên, khi khoa học thần kinh phát triển, đặc biệt là với công trình của Santiago Ramón y Cajal vào đầu thế kỷ 20, trọng tâm đã chuyển sang việc hiểu não bộ như một hệ thống tế bào thần kinh năng động, có sự kết nối với nhau Quan điểm động cho rằng hoạt động của não liên quan đến các tương tác phức tạp, thay đổi theo thời gian trên các mạng lưới nơ-ron thay vì bị giới hạn trong các vùng tĩnh, cứng nhắc Sự phát triển của các mô hình để giải thích hoạt động của nơ-ron, chẳng hạn như mô hình khối lượng nơ-ron và mô hình trường, thể hiện sự thay đổi này Các mô hình này xem hoạt động của não xuất hiện từ các tương tác của quần thể nơ-ron trên cả quy mô không gian và thời gian

Từ những năm 1960 trở đi, những tiến bộ trong công nghệ và sự ra đời của các công cụ như fMRI và EEG đã cho phép lập bản đồ chính xác hơn và hiểu rõ hơn về cách các quần thể tế bào thần kinh tương tác một cách năng động Điều này dẫn đến quan điểm cho rằng não hoạt động không phải như một cơ quan tĩnh với các vùng cố định, mà là một hệ thống liên tục thay đổi, thích nghi và tái tổ chức để phản ứng với các kích thích, kinh nghiệm và bệnh tật Do đó, mô hình động đã trở thành trung tâm của khoa học thần kinh hiện đại, nhấn mạnh tính dẻo dai của não và khả năng hình thành các kết nối mới trong suốt cuộc đời

Với sự phát triển của công nghệ hình ảnh não như fMRI và PET, các nhà nghiên cứu như Michael Merzenich đã chỉ ra rằng não bộ không ngừng thay đổi Merzenich và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh rằng não có khả năng tái tổ chức các vùng chức năng khi có sự thay đổi trong hành vi hoặc trải nghiệm (Merzenich, M M., 2001)

Sự thay đổi mang tính lịch sử từ quan điểm tĩnh sang quan điểm động về não

bộ phản ánh những tiến bộ rộng lớn hơn trong khoa học thần kinh và làm nổi

bật cách chúng ta hiểu biết về não bộ ngày càng phức tạp hơn, phản ánh tính năng động vốn có của não trong cấu trúc và chức năng của nó

C Mục tiêu và tầm quan trọng của việc hiểu tính linh hoạt của não

Mục tiêu chính của việc nghiên cứu sự linh hoạt của não bộ là làm sáng tỏ các

cơ chế sinh học cơ bản cho phép não bộ thích nghi với các yếu tố môi trường

và kinh nghiệm sống Sự linh hoạt của não bộ là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn và có ý nghĩa sâu sắc Việc hiểu rõ những cơ chế và ứng dụng của tính dẻo của não có thể giúp chúng ta phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn, cải thiện giáo dục và tăng cường sức khỏe tâm thần Với sự phát triển liên tục của công nghệ và nghiên cứu, chúng ta sẽ ngày càng có nhiều hiểu biết về khả năng linh hoạt của não bộ, từ đó mở ra những triển vọng mới cho sự phát triển và hồi phục của con người trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất  điều trị và phục hồi sau các chấn thương não, chẳng hạn như đột quỵ hoặc chấn thương sọ não Nghiên cứu cho thấy rằng não có khả năng tái cấu trúc và bù đắp cho các khu vực bị tổn thương thông qua việc phát triển các kết nối mới Các liệu pháp phục hồi chức năng hiện nay thường dựa trên khái niệm này, giúp khôi phục lại chức năng cho những người đã bị ảnh hưởng bởi chấn thương

Ví dụ, nghiên cứu của Reinkensmeyer et al (2016) đã chỉ ra rằng, thông qua các chương trình tập luyện có cấu trúc, bệnh nhân có thể cải thiện đáng kể khả năng vận động sau đột quỵ Điều này cho thấy sự dẻo dai của não có thể được kích thích thông qua sự lặp lại và tập trung vào các hoạt động chức năng

Hay sự linh hoạt của não cũng có vai trò quan trọng trong giáo dục và phát triển cá nhân Nghiên cứu đã chỉ ra rằng não có khả năng thay đổi cấu trúc và chức năng khi con người học hỏi các kỹ năng mới hoặc tiếp nhận thông tin mới Hằng ngày, giáo dục có thể tận dụng tính dẻo của não để cải thiện trải

nghiệm học tập của sinh viên Định nghĩa lại cách chúng ta tiếp cận việc dạy và học, ví dụ như thông qua việc khuyến khích học tập chủ động và ứng dụng thực

tế, có thể làm tăng khả năng tiếp nhận và tri thức của người học

Và đặc biệt có giá trị lớn trong việc nghiên cứu sức khỏe tinh thần trong lĩnh vực tâm lý học và tâm thần học, sự linh hoạt của não cũng đã được chứng minh

là rất quan trọng trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho bệnh nhân mắc các rối loạn tâm thần, như trầm cảm, lo âu và PTSD Thông qua việc hiểu cách thức mà não có thể thay đổi để thích ứng với môi trường tâm lý, các nhà nghiên cứu có thể phát triển các can thiệp mới giúp cải thiện sức khỏe tâm thần, những hoạt động nhất định, như thiền và tập thể dục, có thể làm thay đổi cấu trúc não bộ và cải thiện cảm xúc, từ đó giúp những người mắc rối loạn tâm

lý hồi phục và sống một cách tích cực hơn

Dưới đây là bài viết 2000 từ về chủ đề "Các Nguyên Tắc Cơ Bản của tính dẻo thần kinh" với cấu trúc như bạn yêu cầu, bao gồm các khía cạnh về tính dẻo synaptic và cấu trúc Mỗi phần sẽ được hỗ trợ bằng các tài liệu nghiên cứu uy tín từ PubMed với các DOI để bạn có thể tham khảo

 II Nguyên Tắc Cơ Bản của Tính Dẻo thần kinh

Tính dẻo của thần kinh (neuroplasticity) là khả năng của hệ thần kinh để thay đổi cấu trúc và chức năng của mình trong suốt cuộc đời của con người Hai khía cạnh chính của tính dẻo thần kinh là tính dẻo synaptic và tính dẻo cấu trúc Bài viết này sẽ đi sâu vào các nguyên tắc cơ bản này, bao gồm Long-Term Potentiation (LTP), Long-Term Depression (LTD), phân nhánh phân nhánh tế bào (dendritic branching) và sinh neuron (neurogenesis) Như đã để cập ở trên điều đầu tiên chúng ta cần nói đến chủ đề này đó là tính dẻo

A Tính dẻo synaptic

Được mô tả là khả năng của các synapse để thay đổi sức mạnh hoặc hiệu quả sau khi có một hoạt động, điều này dẫn đến việc tăng cường tính kết nối hoặc làm giảm tính kết nối giữa các nơ-ron Có hai cơ chế chính cho tính dẻo

synaptic:  Long-Term Potentiation (LTP) và Long-Term Depression (LTD) hay tạm dịch là Tăng cường dài hạn và Ức chế dài hạn

1 Tăng cường dài hạn (Long-Term Potentiation (LTP)

Tăng cường dài hạn là một quá trình mà trong đó sự kích hoạt của synapse dẫn đến sự tăng cường lâu dài trong độ mạnh của synapse đó, làm cho việc truyền dẫn tín hiệu giữa các nơ-ron trở nên hiệu quả hơn LTP đã được chứng minh là

có liên quan đến việc hình thành trí nhớ và học tập

Khi một nơ-ron tiền synaptic phóng thích neurotransmitter, các receptor trên nơ-ron hậu synaptic tiếp nhận tín hiệu và kích hoạt các kênh ion, cho phép ion calcium (Ca² ) vào trong nơ-ron Sự gia tăng nồng độ Ca² trong tế bào là yếu ⁺ ⁺

tố chính dẫn đến các sự kiện sinh hóa tiếp theo tạo ra LTP

 Khi nồng độ Ca² gia tăng, nó kích hoạt các enzym như protein kinase, sau đó ⁺ phosphoryl hóa các receptor glutamate, dẫn đến sự nhạy cảm tăng lên của các receptor này (Freeman et al., 2010)

 Các receptor kiểu AMPA và NMDA đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển LTP Receptor NMDA cần có sự thải ion magnesium (Mg² ) để cho phép ⁺ ion Ca² vào tế bào, trong khi receptor AMPA chịu trách nhiệm cho việc điều ⁺ chỉnh sự thay đổi báo hiệu ngay lập tức tại synapse (Malenka & Bear, 2004).\

Rõ ràng ta thấy nó gần như là một chuỗi các phản ứng hóa sinh của não liên quan đến điện thế não nên một số chuyên gia cũng gọi nó với cái tên  điện thế dài hạn

2 Long-Term Depression (LTD)

Ức chế dài hạn Long-Term Depression (LTD) là quá trình làm giảm mạnh tín hiệu synaptic sau khi nơ-ron nhận được kích thích thường xuyên LTD có thể được coi là một phần của quá trình cân bằng lại một cách linh hoạt trong việc

xử lý thông tin của não bộ, với vai trò điều chỉnh các mạng lưới nơ-ron để ngăn ngừa quá tải thông tin

LTD cũng có liên quan đến hoạt động của ion calcium (Ca² ), nhưng theo cách⁺ khác so với LTP Ở đây, sự gia tăng nồng độ Ca² trong tế bào sẽ xảy ra thông ⁺ qua kích thích receptor NMDA, nhưng với cường độ thấp hơn hoặc thông qua kênh Ca² kiểu L.⁺

Sự gia tăng nồng độ Ca² sau đó dẫn đến việc kích hoạt các enzym ⁺

phosphatase, như protein phosphatase 1 (PP1), mà làm giảm độ mạnh của synapse bằng cách dephosphorylating các receptor AMPA (Lisman et al., 2002)

LTD đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các kết nối nơ-ron không cần thiết, giúp duy trì sự linh hoạt của mạng lưới nơ-ron và cho phép học tập và ghi nhớ diễn ra hiệu quả hơn

Tóm lại Ta có bản so sánh về sự giống và khác  nhau của 2 cơ chế:

Đặc điểm Long-Term Potentiation (LTP) Long-Term Depression (LTD)

Ý nghĩa Tăng cường độ mạnh của synapse Giảm cường độ mạnh của synapse Kích thích Mạnh, lặp lại Yếu, kéo dài

Lượng ion canxi Cao Vừa phải

Thụ thể Tăng số lượng thụ thể AMPA Giảm số lượng thụ thể AMPA

Enzyme Kích hoạt các kinase (như CaMKII) Kích hoạt các phosphatase

Kết quả: Tăng khả năng truyền tín hiệu giữa các neuron Giảm khả năng truyền tín hiệu giữa các neuron

Vai trò sinh học Học tập, ghi nhớ, hình thành các kết nối thần kinh mới Quên, loại bỏ các thông tin không cần thiết, tinh chỉnh các mạng lưới thần kinh

Bệnh lý liên quan Giảm LTP có thể liên quan đến bệnh Alzheimer Tăng LTD

có thể liên quan đến các rối loạn lo âu

LTP (Long-Term Potentiation): Là quá trình tăng cường độ mạnh của synapse, giúp tăng khả năng truyền tín hiệu giữa các neuron Điều này đóng vai trò quan trọng trong việc học tập và ghi nhớ

LTD (Long-Term Depression): Là quá trình giảm cường độ mạnh của synapse, giúp loại bỏ các thông tin không cần thiết và tinh chỉnh các mạng lưới thần kinh

Đặc điểm chính:

Kích thích: LTP cần kích thích mạnh và lặp lại để xảy ra, trong khi LTD chỉ cần kích thích yếu và kéo dài

Ion canxi: Lượng ion canxi đi vào tế bào thần kinh hậu synap là yếu tố quyết định loại quá trình nào sẽ xảy ra

Thụ thể và enzyme: LTP và LTD tác động đến số lượng và loại thụ thể, cũng như hoạt động của các enzyme khác nhau

Kết quả: LTP tăng cường khả năng truyền tín hiệu, trong khi LTD làm giảm khả năng này

Vai trò sinh học: Cả hai quá trình đều đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các mạng lưới thần kinh và các quá trình nhận thức

B Tính dẻo cấu trúc

Tính dẻo cấu trúc đề cập đến khả năng thay đổi hình dạng và cấu trúc của não, bao gồm việc hình thành các kết nối mới giữa các nơ-ron Hai hoạt động chính trong tính dẻo cấu trúc là phân nhánh phân nhánh tế bào và sinh neuron

 1 Phân nhánh tế bào (Dendritic branching)

Phân nhánh phân nhánh tế bào (dendritic branching) là một quá trình quan trọng trong sự phát triển và hoạt động của tế bào thần kinh (nơ-ron) Đây là quá trình mở rộng và tạo ra các phân nhánh mới từ phân nhánh dendrite, giúp tăng cường khả năng kết nối của nơ-ron với các nơ-ron khác Dưới đây là cái nhìn chi tiết hơn về cơ chế hoạt động của phân nhánh phân nhánh tế bào

phân nhánh phân nhánh tế bào là quá trình mà tế bào thần kinh tạo ra các phân nhánh mới, cho phép nó kết nối với nhiều tế bào khác trong mạng nơ-ron Quá trình này giúp gia tăng bề mặt tiếp xúc của tế bào thần kinh, từ đó tối ưu hóa khả năng nhận và truyền tín hiệu trong hệ thần kinh