Gelişimsel & Sinaptik Plastisite: Aralarındaki Fark Nedir?

“Gelişimsel Plastisite” ve “Sinaptik Plastisite” arasındaki fark nedir – Beyin, doğuştan itibaren kendini şekillendirebilen olağanüstü bir organdır. Bu şekillenme süreci, hem çevresel uyaranlara hem de yaşa bağlı olarak iki temel mekanizma üzerinden işler: Gelişimsel plastisite ve Sinaptik plastisite.

Gelişimsel plastisite, beynin özellikle erken yaşlarda geçirdiği büyük ölçekli yapısal dönüşümleri ifade ederken, sinaptik plastisite yaşam boyu süren öğrenme ve alışkanlık edinme süreçlerinin temelini oluşturur. Kişi 13 yaşına gelince veya ergenliğe girilmesiyle Gelişimsel plastisitenin % 90’ı tamamlanır. Geriye kalan % 10 da 20 ile 25 yaş arasında kaybedilir.

Biz bu yazıda, bu iki plastisite türü arasındaki farkları, işleyişlerini ve yaşamın farklı dönemlerindeki etkilerini keşfedecek, beynin nasıl şekillendiğini ve bu süreci nasıl yönetebileceğimizi derinlemesine inceleyeceğiz.

Beyin Plastisitesi Nedir?

Beyin plastisitesi ya da diğer adıyla nöroplastisite, beynin yapısal ve işlevsel olarak kendini değiştirme yeteneğidir. Bu plastisite, iki ana biçimde gerçekleşir: Gelişimsel plastisite ve Sinaptik plastisite. Bu iki mekanizma, beynin gelişiminden öğrenme süreçlerine kadar birçok önemli işlevin temelini oluşturur.

Gelişimsel Plastisite Nedir?

Gelişimsel Plastisite: Bu terim, özellikle embriyo aşaması ve erken çocukluk dönemindeki sinirsel bağlantılardaki değişikliklere atıfta bulunur. Gelişimsel plastisite, sinapsların (nöronlar arası bağlantı noktaları) oluşumu ve budanması, yeni nöronların oluşumu (nörogenez) ve beyin sinir ağının genel organizasyonu ile ilgilidir. Hem genetik faktörlerden hem de çevresel uyarıcılardan etkilenir. Erken gelişim döneminde, özellikte 13 yaşına kadar beyin yüksek derecede plastiktir (esnektir), yani yapı ve işlevini deneyimlere ve öğrenmeye göre çok kolay değiştirebilir. Beyinde uyarılan beyin hücreleri ve sinaps bağlantıları canlı kalarak ağlar ve bağlar kurarak uzmanlaşarak gelişir. Uyarılmayanlar ise ya ölür, ya başka görevlere atanır, ya da sinaps bağları budanır.

Uyarılmayan Beyin Hücreleri ya Budanır ya da Başka Görevlere Atanır.

Yeni doğan bir çocuğun kulakları duyuyorsa, beynindeki işitme hücreleri uyarılır. İşitme hücreleri uyarılma oranına göre gelişir veya kısıtlı kalır. Örneğin çocukla dil gelişimiyle ilgilenyorsa, etrafında kendisiyle konuşan farklı insanlar varsa, hatta farklı dil konuşanlar varsa işitme hücrelerinin uyarılması daha zengin olur. Örneğin çocuğa küçük yaşta müzik dersleri aldırılıyorsa bu çocuğun beynindeki işitme hücreleri diğerlerinin karşılaşmadığı ses, tempo, ölçü gibi ilişkili diğer başka beyin hücreleriyle bağlar kurarlar.

Evrensel Bebekten Ulusal Bebeğe Evrilme

Biliyor musunuz; insanın ağız yapısıyla çıkarılabilen yaklaşık 200 farklı sesi yeni doğan bir bebek algılayabilmekte ve analiz edebilmektedir.

Türkçe bu 200 sesten sadece 29 sesle konuşulabilmektedir. Halbuki Arapçada, İngilizcede, İspanyolcada Türkçemizde olmayan çok farklı sesler vardır.

Bebek evrensel bir bebek olarak doğmasına rağmen, beyni sadece maruz kaldığı dildeki sesler tarafından uyarıldığı için, bu sesleri algılayan beyin hücreleri ve bağlantıları canlı kalırken, diğer sesleri algılayan hücre ve bağlar budanmaktadır. Uyarılma veya uyarılmamaya göre bu budanmanın yaklaşık % 90’ı ergenliğe girmeyle (yaklaşık 13 ile 16 yaş arası) kendini tamamlamaktadır. İşte bundan dolayı ergenlikten sonra başka bir dil öğrenme çocukluğa göre hem daha zordur hem de aksan gibi bir farklılıkla karşı karşıya kalırsınız.

Doğuştan İşitme Engelli Doğan Çocuk Örneği

Peki, doğuştan işitme engelli olan bir çocuğun durumunu hiç düşündünüz mü? Kulakları doğuştan duyma problemli olan bir çocuktan bahsediyorum. Bu problem hariç, bu çocuğun beyninde de işitme hücreleri vardır. Ancak beyinde duymanın olabilmesi için kulaktan titreşimlerin gelerek bu hücreleri uyarması gerekmektedir. Kulaklar problemli ise hiçbir zaman bu hücreler yaratılış amacına uygun olarak uyarılamazlar. Peki uyarılamazlarsa ne olur hiç düşündünüz mü?

Ne olacağını ben söyleyeyim. Uyarılmayan hücrelerin bir kısmı budanmakta, bir kısmını da beyin görme gibi başka işlerde görevlendirmektedir. Yani bir kısmı görme işlevlerinde kullanılmakta ve yapıları değişmektedir. Bu arada günümüzde teknoloji oldukça gelişmiştir. Kulakları problemli olan işitme engelli çocukların işitme hücreleri bazı implantlarla uyarılabilmektedir.

Örneğin 3 yaşına kadar beynindeki işitme hücreleri hiç uyarılmamış bir çocuğa böyle bir implant takıldığında, budanmış olanlar hariç, görme göreviyle işlevi değişmiş olan işitme hücreleri tekrar işitme görevine geri dönmektedir. Böylece çocuk duymaya başlamaktadır. Ancak ilginç olan şudur: İşitme engelli bir çocuğa bu imlantları 5 veya 6 yaşında taktığınızda başka görevlere atanmış olan işitme hücreleri tekrar işitme görevine geri dönememekte ve bu çocuk hayat boyu duyamayacak bir işitme engelli olmaktadır. Bunun telafisi yoktur.

Uyarılan Bölgelerde Beyin Zengin Ağlar ve Bağlar Oluşturuyor

Bu şu demektir: Gelişimsel plastisite açısından beyinde bazı bölümlerin esnekliğinin kaybedilmesi ergenliği bile beklememektedir. Uyarılan bir beyinde hem bölgesel ihtisaslaşma oluşmakta hem de bu bölgelerle ilgili diğer bölgeler arasında ağlar ve bağlar kurulmaktadır. İşitme hücrelerine olan, beyinde görme, hayal etme, matematik, okuma, anlama ve konuşma bölgeleri için de geçerlidir. Çocuğun ileride matematikte, okumada ve anlamada iyi olması küçük yaşta beynin bu bölgelerinin uyarılarak geliştirilmesi gerekmektedir. Ergenlik çağından sonra mevcut yaşayan hücrelerle yapabileceklerinizle kısıtlı kalırsınız.

Okuma, anlama ve matematik gibi konularla ilgili beyin hücreleriniz ergenlik çağına kadar uyarılmamışsa, “geçmiş olsun.” İşte bu sebepten dolayı bazı çocuklar LGS ve TYT gibi sınavlarda aynı parçayı veya paragrafı okuyup anlarken diğerleri anlayamamaktadır.

 Sinaptik Plastisite Nedir?

Sinaptik Plastisite kavramı daha özgüldür ve beyin sinir ağının genel organizasyonu nöronlar arasındaki sinaptik bağlantıların gücündeki veya etkinliğindeki değişikliklere işaret eder. Sinaptik plastisite, öğrenme ve hafıza için anahtar bir mekanizmadır. Nöronların birbirleriyle sinaps adı verilen bağlantı noktasında nasıl iletişim kurduklarındaki değişiklikleri içerir. Sinaptik plastisitenin iki ana türü, sinaptik bağlantıları güçlendiren uzun süreli potansiyasyon (LTP) ve zayıflatan uzun süreli depresyon (LTD)’dur. Sinaptik plastisite, yaşam boyu her yaşta meydana gelebilir, ancak plastik değişim kapasitesi yaşamın farklı dönemlerinde değişir.

Sonuç: Beyninizi Yönetmek Elinizde…

Özetle, gelişimsel plastisite, erken yaşamda beyin sinir ağı gelişimi ve organizasyonuyla ilgiliyken, sinaptik plastisite, öğrenme ve hafıza süreçlerinin bir parçası olarak sinaptik bağlantılardaki dinamik değişiklikleriyle ilgilidir. Bu makalenin özeti tablo olarak aşağıda verilmiştir.