คำจำกัดความของความยืดหยุ่นของสมอง (Neuroplasticity)

ความยืดหยุ่นของสมอง (Neuroplasticity) คือความสามารถของสมองในการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมของแต่ละบุคคล โดยการสร้างการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทใหม่เมื่อเวลาผ่านไป บางครั้ง ความยืดหยุ่นของสมองจะถูกเรียกว่า "ความยืดหยุ่นของสมอง (brain plasticity)" แง่มุมต่างๆ ของสมองเรานั้นมี "ความยืดหยุ่น" ซึ่งหมายความว่าสิ่งเหล่านั้นสามารถปรับตัวและเปลี่ยนแปลงเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมและ/หรือทางโครงสร้างได้ ความยืดหยุ่นของสมองอธิบายว่าสมองของมนุษย์สามารถปรับตัว เรียนรู้ทักษะใหม่ๆ เก็บความทรงจำและข้อมูล และแม้แต่ฟื้นตัวหลังจากได้รับการบาดเจ็บทางสมองที่รุนแรงได้อย่างไร

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความยืดหยุ่นของสมอง

ความยืดหยุ่นของสมอง (Neuroplasticity) คืออะไร?

ความยืดหยุ่นของสมอง หมายถึง การเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและหน้าที่ของสมองที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากประสบการณ์ใหม่ๆ เนื่องจากความยืดหยุ่นของสมอง หรือที่เรียกว่า neuroplasticity สมองสามารถ "เชื่อมต่อวงจรใหม่" และ "จัดระเบียบใหม่" ตัวเองได้หลังจากสมองได้รับความเสียหาย เนื่องจากมีการสร้างการเชื่อมต่อใหม่และเส้นทางประสาทไปยังพื้นที่สมองที่เสียหายจะถูกยกเลิก ความยืดหยุ่นของสมองเกิดขึ้นเป็นอันดับแรกผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแตกแขนง (sprouting) และการเปลี่ยนเส้นทาง (rerouting) การแตกแขนงคือการสร้างการเชื่อมต่อใหม่ระหว่างเซลล์ประสาท ส่วนการเปลี่ยนเส้นทางเกี่ยวข้องกับการสร้างเส้นทางประสาททางเลือกโดยการลบเซลล์ประสาทที่เสียหายและสร้างเส้นทางใหม่ระหว่างเซลล์ประสาทที่ยังทำงานอยู่

ความยืดหยุ่นของสมองทำงานอย่างไร?

พวกเราทราบดีว่าเซลล์ประสาทสื่อสารระหว่างกันโดยใช้สัญญาณเคมีไฟฟ้า สัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งผ่านโครงสร้างในเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ไซแนปส์ (synapse) การกระตุ้นเส้นทางประสาทผ่านการทำหน้าที่ทางพุทธิปัญญาที่ซ้ำๆ และสร้างความจำ (เช่น การเรียนหนังสือหรือการฝึกซ้อม) จะช่วยเสริมสร้างการติดต่อสื่อสารทางไซแนปส์ระหว่างเซลล์ประสาท นอกจากนี้ สมองยังมีความสามารถในการสร้างไซแนปส์ใหม่ๆ ได้อีกด้วย ในขณะที่ความยืดหยุ่นของสมองสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติเมื่อเราผ่านประสบการณ์ต่างๆ แต่การเปลี่ยนแปลงในสมองก็สามารถเปิดใช้งานได้ผ่านการออกกำลังกายเพื่อความยืดหยุ่นของสมองและการฝึกอบรมทางพุทธิปัญญา

ความยืดหยุ่นของสมอง และ EEG

การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง หรือ EEG คือกระบวนการทางสรีรวิทยาไฟฟ้าที่บันทึกการทำงานของกระแสไฟฟ้าในสมอง การสแกน EEG ทำได้โดยการวางขั้วไฟฟ้า EEG บนหนังศีรษะของผู้รับการทดสอบ ซึ่งจะตรวจจับและบันทึกการทำงานของสมอง จากนั้น สัญญาณ EEG ที่รวบรวมได้จะถูกขยายสัญญาณ แปลงเป็นระบบดิจิทัล และส่งไปยังคอมพิวเตอร์ คลาวด์ หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล

ทอล์กโชว์ TED Talk เรื่องความยืดหยุ่นของสมอง

ตัวอย่างของความยืดหยุ่นของสมอง

การปรับตัวด้านความยืดหยุ่นของสมองมี 4 ประเภทหลักๆ ดังนี้:

• การสร้างเซลล์ประสาทใหม่ (Neurogenesis): คือการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ในส่วนกลางของสมอง ได้แก่ ฮิปโปแคมปัส และออลแฟกทอรีบัลบ์ การสร้างเซลล์ประสาทใหม่เกิดขึ้นในอัตราที่สูงในสมองของเด็ก และสามารถเกิดขึ้นในสมองของผู้ใหญ่ได้จนถึงประมาณทศวรรษที่สิบของชีวิต ตามการวิจัยใหม่จาก Dr Maria Llorens-Martín ที่ตีพิมพ์ใน Nature Medicine

• การสร้างจุดประสานประสาท (Synaptogenesis): คือการสร้างการเชื่อมต่อประสาทใหม่ๆ การสร้างจุดประสานประสาทเกิดขึ้นเมื่อสมองได้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมและประสบการณ์ใหม่ๆ ในกิจกรรมต่างๆ เช่น การเดินทาง หรือการเรียนรู้เครื่องดนตรีชิ้นใหม่

• การตอบสนองที่แรงขึ้นในระยะยาว (Long-term potentiation): คือการเพิ่มความแข็งแกร่งของไซแนปส์ผ่านกิจกรรมที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เช่น การศึกษาหรือการฝึกซ้อม ซึ่งกระบวนการนี้มีความเกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำ

• การตอบสนองที่ลดลงในระยะยาว (Long-term depression): คือการอ่อนกำลังลงของไซแนปส์ที่ไม่ได้ใช้งาน ซึ่งกระบวนการนี้มีความเกี่ยวข้องกับความทรงจำและการเรียนรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว การวิจัยความยืดหยุ่นของสมองได้ศึกษาบทบาทของการตอบสนองที่ลดลงในระยะยาวต่อการสูญเสียความทรงจำจากความผิดปกติทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ และยาที่ทำลายสมองส่วนหน้า เช่น โคเคน

ความยืดหยุ่นของสมอง: การ "รักษา" สมอง

การวิจัยได้ให้หลักฐานว่า ความยืดหยุ่นของสมองช่วยให้สมองฟื้นตัวจากการบาดเจ็บที่รุนแรงได้ ความยืดหยุ่นของสมองและการฟื้นฟูสมรรถภาพทางพุทธิปัญญาสามารถช่วยให้ผู้ป่วยสั่งการ "เชื่อมต่อวงจร" สมองของตนเองใหม่เพื่อปรับปรุงสุขภาพทางพุทธิปัญญาและอารมณ์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขอบเขตของความเสียหายด้วย ความยืดหยุ่นของสมองในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวาง โดยหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมอง สมองบางส่วนจะบกพร่อง ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการทำหน้าที่ตามปกติ ความยืดหยุ่นของสมองจะช่วยให้สมองส่วนที่แข็งแรงเรียนรู้วิธีการทำหน้าที่เหล่านั้น เพื่อ "ทำหน้าที่แทน" ส่วนที่บกพร่อง

เมื่อมีคนได้รับบาดเจ็บทางสมอง เซลล์ประสาทในส่วนสมองที่ได้รับผลกระทบจะตายและเส้นทางประสาทจะหยุดทำงาน ในช่วงหลายวันและหลายสัปดาห์หลังจากได้รับบาดเจ็บ สมองจะเริ่มสร้างไซแนปส์ใหม่และทดแทนเซลล์สมองที่ตายแล้วตามธรรมชาติ ซึ่งการฟื้นฟูสมรรถภาพจะช่วยให้บุคคลฟื้นตัวได้เร็วขึ้นเนื่องจากจะช่วยกระตุ้นการรักษาในสมองหลังการบาดเจ็บ

ความยืดหยุ่นของสมอง และการเสพติด

ยาเสพติด แอลกอฮอล์ และการพนัน ล้วนทำเกิดพฤติกรรมเคยชิน เมื่อบุคคลมีพฤติกรรมเสพติด สมองของพวกเขาจะเสริมสร้างเส้นทางประสาทที่เกี่ยวข้องกับนิสัยนั้น วิธีง่ายๆ ในการทำความเข้าใจความยืดหยุ่นของสมองและการเสพติดคือ ให้คิดว่าสมองกำลัง "ฝึกฝน" ตัวเองเพื่อให้คุ้นเคยกับนิสัยที่เสพติดนั้นได้ดียิ่งขึ้น เพื่อจะบำบัดรักษาการเสพติด บุคคลนั้นต้องทำการ "ฝึกฝน" สมองของตนเองใหม่ ในการฟื้นฟูสมรรถภาพ แพทย์และนักบำบัดมักจะส่งเสริมให้ผู้ที่กำลังฟื้นตัวเปลี่ยนพฤติกรรมที่เสพติดด้วยพฤติกรรมที่ดีต่อสุขภาพ เนื่องจากความยืดหยุ่นของสมอง เส้นทางประสาทที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมเสพติดจึงหยุดทำงาน และเส้นทางประสาทใหม่จะพัฒนาขึ้นเพื่อสนับสนุนนิสัยที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น

ความยืดหยุ่นของสมอง และภาวะซึมเศร้า

นักวิจัยที่ศึกษาเกี่ยวกับกรณีของความยืดหยุ่นของสมองพบว่า ความเชื่อมโยงระหว่างความยืดหยุ่นของสมองและภาวะซึมเศร้า มีความคล้ายคลึงกับความเชื่อมโยงระหว่างความยืดหยุ่นของสมองและการเสพติด โดยภาวะซึมเศร้าสามารถสร้างความบอบช้ำให้กับสมองได้โดยการทำให้เส้นทางประสาทที่ไม่แข็งแรงมีความแข็งแกร่งขึ้น นักวิจัยเรียกการเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ว่า "ความยืดหยุ่นของสมองในเชิงลบ (negative neuroplasticity)" ส่วน "ความยืดหยุ่นของสมองในเชิงบวก (positive neuroplasticity)" จะอธิบายถึงการเจริญเติบโตและการเสริมสร้างความเข้มแข็งของการเชื่อมต่อประสาทที่ดีต่อสุขภาพ (ศักยภาพในการรักษาของความยืดหยุ่นของสมอง) นักวิจัยกำลังศึกษาวิธีที่จะกระตุ้นความยืดหยุ่นของสมองในเชิงบวกและหยุดยั้งความยืดหยุ่นของสมองในเชิงลบเพื่อรักษาความผิดปกติ เช่น โรคซึมเศร้า โรควิตกกังวล โรคสมาธิสั้น (ADHD) และกิจกรรมเสพติด

วิธีเพิ่มความยืดหยุ่นของสมอง

การออกกำลังกายทางร่างกายและสมองทุกวันสามารถช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของสมองได้ โดยทั่วไป กิจกรรมที่ช่วยสมองของคุณจะแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ:

• ประสบการณ์ใหม่ๆ: สิ่งใหม่ๆ จะช่วยสร้างเส้นทางประสาทใหม่

• การฝึกฝนอย่างหนักหน่วง: การฝึกฝนทักษะหรือกิจกรรมบางอย่างอย่างซ้ำๆ อย่างหนักจะช่วยเสริมสร้างการเชื่อมต่อของระบบประสาทให้แข็งแกร่งขึ้น

การฝึกฝนเพื่อความยืดหยุ่นของสมอง

ตัวอย่างการฝึกอบรมทางพุทธิปัญญาต่อไปนี้อาจช่วยกระตุ้นความยืดหยุ่นของสมองได้ แม้ว่าหลักฐานจากการศึกษาเกี่ยวกับ การทำหน้าที่ทางพุทธิปัญญาในผู้สูงอายุ จะชี้ให้เห็นว่า ผลิตภัณฑ์ฝึกสมองที่มีจำหน่ายทั่วไปบางกลุ่มสามารถช่วยส่งเสริมให้สมองมีอายุที่แข็งแรงขึ้นได้ แต่นักวิจัยยังคงทำการตรวจสอบข้ออ้างทางวิทยาศาสตร์ของโปรแกรมต่างๆ อีกมากมายที่อ้างว่าปรับปรุงการทำงานทางพุทธิปัญญาได้

• การฝึกซ้อมใช้งานมือข้างที่ไม่ถนัด: การใช้มือข้างที่ไม่ถนัดสำหรับกิจกรรมประจำวัน เช่น การแปรงฟัน หรือการใช้เมาส์ จะบังคับให้สมองต้องสร้างการเชื่อมต่อประสาทใหม่ๆ

• โยคะ: การฝึกโยคะมีความเกี่ยวข้องกับระดับความเครียดที่ลดลงในอะมิคดาลา (amygdala) ซึ่งเป็นศูนย์กลางความกลัวของสมอง

• การอ่านหนังสือ: แนวคิดใหม่ๆ และคำศัพท์ใหม่ๆ จะช่วยเพิ่มและเสริมสร้างความสามารถในการเชื่อมต่อของสมอง

• การนอนหลับ: แม้ว่าตามปกติแล้วจะไม่ถือว่าเป็น "การออกกำลังกาย" แต่การนอนหลับช่วยในเรื่องการเรียนรู้และการเก็บรักษาความจำโดยการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเซลล์ และสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทให้เติบโตขึ้น

• การอดอาหาร: การอดอาหารเป็นช่วงๆ (Intermittent fasting) ช่วยส่งเสริมการเติบโตของเซลล์ประสาทและการตอบสนองต่อการปรับตัวในไซแนปส์

• การเล่นเครื่องดนตรี: การเรียนรู้เครื่องดนตรีชิ้นใหม่ผลักดันให้สมองของคุณสร้างเครือข่ายประสาทใหม่ๆ และสามารถเพิ่มการเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่างๆ ของสมองได้

• เกมฝึกสมอง: มีเกมฝึกสมองหรือ "เกมทักษะความยืดหยุ่นของสมอง" มากมายในท้องตลาดที่อาจช่วยปรับปรุงความเร็วในการประมวลผลข้อมูลของสมองได้

การฝึกฝนเพื่อความยืดหยุ่นของสมองสำหรับบำบัดอาการวิตกกังวล

โยคะ การทำสมาธิ และการออกกำลังกาย มักจะได้รับการแนะนำสำหรับผู้ที่มีอาการวิตกกังวล และเพื่อความสามารถในการลดระดับความเครียดในสมอง

การฝึกฝนเพื่อความยืดหยุ่นของสมองสำหรับผู้เป็นโรคสมาธิสั้น (ADHD)

การฝึกฝนขีดความสามารถด้านความยืดหยุ่นของสมองสำหรับผู้เป็นโรคสมาธิสั้นอาจช่วยให้ผู้ที่มีอาการ ADHD และ ADD สามารถลดอาการดังกล่าวให้น้อยลงได้ การฝึกฝนสำหรับโรคสมาธิสั้นหลายเกมจะเกี่ยวข้องกับวิดีโอเกมหรือเกมคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อ "ฝึกฝน" สมอง โปรแกรมเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นของสมองและ EEG โดยผู้เข้าร่วมจะสวมใส่อุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ซึ่งจะวัดระดับความสนใจของพวกเขาในเวลาจริง พวกเขาควบคุมการเล่นเกมโดยใช้เพียงการทำงานของสมองเท่านั้น เมื่อพวกเขาเสียสมาธิ การเล่นเกมจะช้าลงหรือหยุดชั่วคราว แนวคิดของการใช้ข้อมูล EEG เพื่อฝึกฝนสมองให้ทำงานได้ดีขึ้นเรียกว่า "การป้อนกลับทางชีวภาพของคลื่นสมอง (neurofeedback)"

หนังสือแนะนำเกี่ยวกับความยืดหยุ่นของสมอง

นี่คือหนังสือและเอกสารพื้นฐานเกี่ยวกับความยืดหยุ่นของสมองเพื่อการอ่านเพิ่มเติม:

• The Brain That Changes Itself: Stories of Personal Triumph from the Frontiers of Brain Science เขียนโดย Norman Doidge

• The Brain’s Way of Healing: Remarkable Discoveries and Recoveries from the Frontiers of Neuroplasticity เขียนโดย Norman Doidge

• Self-directed Neuroplasticity เขียนโดย Rick Hanson

• Principles of Neuroplasticity-based Rehabilitation เขียนโดย Michael Merzenich, Mor Nahum และ Hyunkyu Lee

• My Stroke of Insight: A Brain Scientist’s Personal Journey เขียนโดย Jill Bolte Taylor

• The Mind and the Brain: Neuroplasticity and the Power of Mental Force เขียนโดย Jeffrey M. Schwartz และ Sharon Begley

• The Stress-Proof Brain: Master Your Emotional Response to Stress Using Mindfulness & Neuroplasticity เขียนโดย Melanie Greenberg

Emotiv นำเสนอโซลูชันสำหรับความยืดหยุ่นของสมองหรือไม่?

Emotiv นำเสนอการทำป้อนกลับทางชีวภาพของคลื่นสมอง (neurofeedback) และโซลูชัน BCI เพื่อติดตามการแสดงออกที่อาจเกิดขึ้นของความยืดหยุ่นของสมอง Emotiv ขอเสนออุปกรณ์ EEG ที่เรียกว่า Brainwear ซอฟต์แวร์ตรวจสอบสมอง เช่น Emotiv Pro ตลอดจนซอฟต์แวร์อินเตอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI) ที่เรียกว่า EmotivBCI
BCIs ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองที่วัดผ่านอุปกรณ์ EEG บ่อยครั้งที่ BCIs ถูกนำมาใช้สำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมองหรือการบาดเจ็บทางสมอง ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้ทดสอบความสามารถของผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองในการใช้สัญญาณที่ผิดปกติจากเปลือกสมองที่สมองซีกหนึ่งเพื่อควบคุมมือที่อยู่ด้านเดียวกันของร่างกาย สำหรับการบาดเจ็บของระบบประสาทและความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นของสมอง (เช่น ADHD, การบาดเจ็บทางสมอง, โรคหลอดเลือดสมอง และโรควิตกกังวล) การใช้เทคโนโลยี BCI และ EEG ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางระบบประสาทสามารถช่วยปรับปรุงความสามารถของแต่ละบุคคลในการใช้ชีวิตผ่านประสบการณ์ในแต่ละวันได้