
神経可塑性は、神経心理学における魅力的なトピックであり、認知プロセスからシナプス新生や神経新生といった生物学的プロセス、さらには小脳や海馬といった脳の部分まで、多くの視点が研究されています。
神経可塑性とは何ですか?
神経可塑性は、脳が幼少期だけでなく、成人期にも変化しているという事実を指す現象です。これらの変化には、新しいニューロンの成長といった解剖学的変化だけでなく、神経ネットワークや活動を通じた機能的変化も含まれています(「一緒に発火するニューロンは、一緒に配線される」という有名なフレーズを思い浮かべてください)。
長い間、心理学者たちは脳は固定されたもので、新しいニューロンは成長せず、成人の脳は変化しないと考えていました。「神経可塑性」という用語が造られたのは1960年代で、その背景には電子顕微鏡を用いた実験が脳構造の解剖学的変化を示したことがあります(Fuchs & Flugge, 2014)。
現在、神経可塑性は広く受け入れられている脳のプロセスであり、健康的な発達と脳機能を促進するために研究者や治療者によって活用されています。
神経可塑性は認知および神経心理学の分野と強く関連しています。 研究者を魅了する神経可塑性の例には、言語学習、新しいスキルや経験の習得、認知リハビリテーション、音楽、運動などがあります!
神経可塑性に関する一般的な研究結果
このセクションでは、運動が神経可塑性プロセスを刺激し、新しい経験が脳をどのように形成するかを詳しく見ていきます。
運動と神経可塑性
運動は神経可塑性の最も強力な例の一つです。実際、健康な人々の認知に対する肯定的な影響だけでなく、精神的または神経変性に関する深刻な問題を改善できる能力から、コミュニティで注目を集めています。
研究によると、運動をする若年層は視覚パターン分離タスクでのパフォーマンスが向上するなど、多くの認知的進歩を示しています(Dery et al., 2013). さらに、運動をする高齢者の双方において、短期記憶および長期記憶が強化されることが示されています(Cassilhas et al., 2007)。これらの研究は、記憶処理に不可欠な海馬に対する運動のポジティブな影響を示しています。
運動は神経可塑性に必要な分子を変化させます。具体的には、細胞成長を刺激する成長因子である脳由来神経栄養因子(BDNF)などです(Cassilhas, Tufik, & de Mello, 2016).
新しい経験は神経可塑性を促進する
新しい経験が神経可塑性を促進することが知られています。実際、豊かな環境やさまざまな経験をすることが、環境刺激に応じて反応し処理するさまざまな脳の領域に変化をもたらすことが示されています。これには、扁桃体、聴覚皮質、海馬、基底核、及び一次体性感覚皮質が含まれます。さらに、研究は、経験の結果としてニューロンだけでなく、脳の他の部分、つまり脳血管とマクログリア細胞も変化することを示しています(Markham & Greenough, 2004).

オンライン実験は神経可塑性をどのように捉えることができますか?
神経可塑性は広範な関心のあるトピックで、さまざまな方法とアプローチが組み合わさって、この現象をよりよく理解するために使用されています。神経可塑性は解剖学的レベルで発生するものなので、動物モデルや組織学的分析を用いた研究が神経新生のような神経可塑性プロセスを示す上で重要でした。
しかし、人間では神経可塑性を研究するために非侵襲的アプローチが使用されます。これには、脳波(EEG)や経頭蓋磁気刺激(TMS)が含まれます。
Labvancedを使用すると、Pythonを使ってこれらのデバイス(およびその他)を組み合わせることができます。そうすることで、アプリを使って迅速に実験を作成し、Labvancedシステムによって取得されるデータに加えて、生理的データを記録することが可能になります。このようにして、先進技術と当社のプラットフォームを使用することで、オンライン実験と神経可塑性を同時に実施することができます。
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参考文献
Cassilhas, R. C., Tufik, S., & de Mello, M. T. (2016). 身体運動、神経可塑性、空間学習および記憶。細胞と分子のライフサイエンス、73(5), 975-983。
Cassilhas, R. C., Viana, V. A., Grassmann, V., Santos, R. T., Santos, R. F., Tufik, S. E. R. G. I. O., & Mello, M. T. (2007). 高齢者の認知機能に対する抵抗運動の影響。医学とスポーツ及び運動の科学、39(8), 1401。
Déry, N., Pilgrim, M., Gibala, M., Gillen, J., Wojtowicz, J. M., MacQueen, G., & Becker, S. (2013). 成人の海馬神経新生は、人間における記憶干渉を減少させる:有酸素運動と抑うつの対立する影響。神経科学の最前線、7, 66。
Fuchs, E., & Flügge, G. (2014). 成人の神経可塑性:40年以上の研究。神経可塑性、2014。
Markham, J. A., & Greenough, W. T. (2004). 経験駆動の脳の可塑性:シナプスを超えて。ニューロングリア生物学、1(4), 351-363。
