Tính dẻo thần kinh: Cách não thích nghi và học hỏi

Trong nhiều thế kỷ, khoa học y tế và tâm lý học cổ điển hoạt động theo giáo điều rằng bộ não con người là một cơ quan cứng nhắc, có cấu trúc không thay đổi sau khi kết thúc thời thơ ấu. Người ta tin rằng chúng ta sẽ được sinh ra với một số lượng tế bào thần kinh và các kết nối khớp thần kinh được xác định trước, số lượng này chắc chắn sẽ suy giảm theo thời gian, khiến đối tượng phải chấp nhận những hạn chế về trí tuệ hoặc tổn thương não như những tình trạng không thể khắc phục được. May mắn thay, khoa học thần kinh hiện đại đã bác bỏ quan điểm tĩnh tại này bằng việc củng cố khái niệm về tính dẻo thần kinh (hay tính dẻo của não), chứng tỏ hệ thần kinh trung ương là một hệ thống năng động, dễ thích nghi và thay đổi liên tục.

"Tính dẻo thần kinh là khả năng biến đổi hình thái và chức năng của hệ thần kinh để đáp ứng với các kích thích, trải nghiệm và học hỏi mới của môi trường trong suốt cuộc đời của đối tượng." — Roberto Mùa Chay (2013, trang 112)

Cơ chế và phân loại của tính dẻo thần kinh

Bộ não tự cấu hình lại ở nhiều cấp độ để điều chỉnh theo nhu cầu mới bên ngoài và bên trong. Theo nghiên cứu sinh lý thần kinh của Savassini (2019), tính linh hoạt của thần kinh có thể được phân loại theo giai đoạn phát triển mà nó xảy ra:

• Độ dẻo bản thể: Đó là độ dẻo rất mạnh xảy ra trong quá trình phát triển phôi thai và ngay sau khi sinh. Ở giai đoạn này, môi trường đóng vai trò quyết định trong việc kết nối vật lý ban đầu của các mạch thần kinh, tạo hình các kết nối theo các kích thích nhận được.
• Độ dẻo của người lớn: Mặc dù kém mạnh mẽ hơn so với di truyền học bản thể, nhưng đó là khả năng duy trì trong suốt cuộc đời trưởng thành và ở tuổi già, cho phép học hỏi liên tục, hình thành các thói quen mới và dự trữ nhận thức khi đối mặt với tuổi già.

Bất kể nhóm tuổi nào, tính dẻo dai về cơ bản được biểu hiện theo ba cách liên kết với nhau (LENT, 2013):

1. Hình thái (hoặc cấu trúc): Nó liên quan đến những thay đổi vật lý trong cấu trúc não, chẳng hạn như sự nảy mầm của các quá trình tế bào mới (đuôi gai), sự hình thành vật lý của các khớp thần kinh mới (synaptogen) hoặc loại bỏ các kết nối dư thừa hoặc không được sử dụng (cắt tỉa khớp thần kinh).
2. Sinh lý (hoặc khớp thần kinh): Nó đề cập đến sự thay đổi về hiệu quả hóa học của việc truyền thông tin giữa các tế bào thần kinh. Khi hai tế bào thần kinh hoạt động cùng nhau liên tục, cường độ kết nối của chúng sẽ tăng lên, một hiện tượng được gọi là Hiệu lực dài hạn (LTP).
3. Chức năng (hoặc Bản đồ): Đó là khả năng của não trong việc tổ chức lại các bản đồ vỏ não của nó. Nếu một vùng não bị chấn thương (như trong cơn đột quỵ), các vùng lân cận hoặc tương đồng ở bán cầu đối diện có thể đảm nhận toàn bộ hoặc một phần chức năng bị mất (gián tiếp).

Độ dẻo của khớp thần kinh và củng cố bộ nhớ

Cơ sở tế bào của việc học nằm ở tính dẻo của khớp thần kinh. Việc chuyển đổi ký ức ngắn hạn thành ký ức dài hạn ổn định xảy ra thông qua vòng phản hồi tập trung vào não. hồi hải mã, một cấu trúc hoạt động như một cổng và bộ chọn thông tin (SQUIRE; KANDEL, 2003). THE Tiềm năng dài hạn (LTP) chính cơ chế phân tử củng cố những ký ức này.

Trong quá trình học tập, các kích thích điện lặp đi lặp lại sẽ giải phóng chất dẫn truyền thần kinh kích thích glutamat trong khe hở tiếp hợp. Glutamate liên kết với các thụ thể cụ thể trên màng tế bào thần kinh sau khớp thần kinh: các thụ thể AMPA (tạo ra phản ứng nhanh) và các thụ thể NMDA (hoạt động như máy dò sự trùng hợp). Khi kích thích đủ mạnh, kênh NMDA sẽ mở ra, cho phép lượng lớn ion canxi xâm nhập vào tế bào. Dòng canxi này kích hoạt các dòng sinh hóa kích hoạt gen trong nhân tế bào, kích thích tổng hợp protein mới và tạo ra nhiều thụ thể AMPA hơn trong màng. Kết quả vật lý là một khớp thần kinh được tăng cường vĩnh viễn, tạo điều kiện cho việc đốt cháy trong tương lai với ít năng lượng điện hơn.

Ý nghĩa của can thiệp tâm lý sư phạm

Đối với Tâm lý học sư phạm và Tâm lý học thần kinh lâm sàng, tính dẻo là sự xác nhận khoa học của thực hành trị liệu. Các đối tượng gặp khó khăn trong học tập hoặc rối loạn phát triển thần kinh cụ thể (chẳng hạn như Chứng khó đọc và ADHD) có kiểu kích hoạt não không điển hình trong các mạch dành riêng cho việc đọc hoặc kiểm soát ức chế.

Can thiệp tâm lý sư phạm không chỉ nhằm khắc phục vấn đề mà còn tích cực kích thích bù đắp độ dẻo. Thông qua các hoạt động đào tạo âm vị học có chủ ý và có hệ thống, sự chú ý liên tục và lý luận logic-toán học, nhà trị liệu kích thích sự hình thành các tuyến thần kinh thay thế. Với thời gian và sự nhất quán trong điều trị, các cuộc kiểm tra hình ảnh thần kinh cho thấy sự bình thường hóa trong hoạt động vỏ não của những học sinh này, chứng minh rằng cấu trúc não đã được tổ chức lại về mặt vật lý nhờ kích thích tâm lý.

So sánh mức độ dẻo dai thần kinh

Bảng dưới đây mô tả tương đối ba cấp độ cơ bản của tính linh hoạt của não và những biểu hiện thực tế chính của nó trong học tập:

Mức độ dẻo	Cơ chế sinh học chính	Sự liên quan đến việc học
Độ dẻo của khớp thần kinh (Sinh lý)	Tăng hoặc giảm sự giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh và mật độ của các thụ thể sau khớp thần kinh (LTP/LTD).	Thay đổi nhanh chóng về hiệu quả của các kết nối, cho phép thu thập ngay những ký ức mới và các sự kiện riêng biệt.
Độ dẻo cấu trúc (hình thái)	Sự nảy chồi của các chồi đuôi gai mới, sự phát triển của sợi trục, quá trình tổng hợp vật lý và quá trình myel hóa sợi trục.	Củng cố lâu dài các kỹ năng đã học (ví dụ: đọc trôi chảy, chơi nhạc cụ một cách tự động).
Độ dẻo chức năng (Bản đồ)	Tổ chức lại các vùng vỏ não và huy động các bán cầu khỏe mạnh để bù đắp cho các chức năng bị thiếu hụt.	Phục hồi chức năng nhận thức sau chấn thương hoặc phục hồi chức năng rối loạn phát triển thần kinh nghiêm trọng.

Phương pháp nghiên cứu tích cực dựa trên tính dẻo thần kinh

Hiểu biết về sinh học thần kinh của việc học tập đòi hỏi phải áp dụng các phương pháp nghiên cứu nhằm tối đa hóa việc kích hoạt các thụ thể sau khớp thần kinh và đẩy nhanh quá trình củng cố ký ức:

1. Thu hồi tích cực: Đọc một văn bản nhiều lần hoặc xem các lớp học video một cách thụ động tạo ra ít sự linh hoạt (LTP thấp). Bộ não cần được buộc phải lấy lại thông tin từ bộ nhớ. Việc làm thẻ nhớ (thẻ ghi nhớ), trả lời bảng câu hỏi và giải thích nội dung bằng lời nói của chính bạn buộc phải kích hoạt lại các mạch thần kinh, tăng cường các khớp thần kinh liên quan.
2. Lặp lại cách nhau: Việc cố gắng tích lũy tất cả kiến thức đã học một ngày trước ngày kiểm tra sẽ tạo ra sự kích hoạt mạnh mẽ nhưng tạm thời ở khớp thần kinh. Sự củng cố ổn định của các con đường thần kinh đòi hỏi thời gian và sự lặp lại được phân bổ qua nhiều ngày. Giấc ngủ là giai đoạn sinh lý thiết yếu trong đó não chuyển trí nhớ tạm thời từ vùng hải mã sang vỏ não mới (sự củng cố ổn định).
3. Sử dụng thông minh lỗi: Từ quan điểm thần kinh, lỗi này là một tín hiệu cảnh báo về hóa chất. Khi mắc lỗi và ngay lập tức tìm kiếm câu trả lời chính xác, não sẽ giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh điều hòa thần kinh (như dopamine và noradrenaline) báo hiệu cho mạch thần kinh rằng phản ứng trước đó là không đủ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấu hình lại trọng lượng khớp thần kinh và duy trì hoạt động học tập chính xác.