Nöroplastisite ya da beyin plastisitesi, beynin bağlantılarını düzenleme ya da yeni bağlantılar kurma yetisidir. Bu yeti olmadan, yalnızca insan beyni değil hiçbir beyin, bebeklikten yetişkinliğe kadar gelişemez ya da herhangi bir beyin hasarında iyileşme gösteremez.

Bir bilgisayarın aksine, beyni özel yapan şey; duyusal ve motor sinyalleri paralel biçimde işlemesidir. Beyin, bir başkasının fonksiyonunu üstlenebilen pek çok nöral yola sahiptir, böylece gelişimdeki küçük hatalar ya da hasardan kaynaklı geçici fonksiyon kayıpları farklı bir sinir yolu boyunca güzergâh değiştiren sinyaller aracılığıyla kolaylıkla düzeltilebilir.

Fakat, gelişimde ortaya çıkan hatalar --örneğin; rahimdeki bebeğin beyin gelişimini etkileyen Zika virüsü ya da kafa çarpmaları sonucu oluşan hasarlar gibi-- oldukça ciddidir. Yine de, bu örneklerde bile, doğru koşullar oluştuğunda, beyin bazı işlevlerin iyileştirilmesi için olumsuzlukların üstesinden gelebilir.

Beyin anatomisi gereği, beynin belli bölümleri belli görevlerle yükümlüdür. Bu durum, genlerimiz tarafından önceden belirlenmiş bir şeydir. Örneğin, sağ kolumuzu hareket ettirmemizi sağlayan bir beyin bölgesi vardır. Beynin bu bölgesinin hasar görmesi sağ kolumuzda hareket kaybına sebep olur. Fakat beynin farklı bir bölgesi ile kolunuzdan gelen hissi işleyebilir, kolunuzu hissedebilir ancak hareket ettiremezsiniz. Bu "modüler" düzenleme; beynin duyu ya da motor fonksiyonla ilişkisi olmayan bir bölgesinin yeni bir rol üstlenemediği anlamına gelir. Bir başka deyişle, nöroplastisite; beynin sonsuz kadar yumuşak olduğuyla eş anlamlı değildir.

Vücudun beyin hasarını takip edebilme yeteneğinin bir parçası; beynin hasar gören alanını daha iyi hale getirmekle açıklanabilir, ancak çoğu da nöroplastisitenin --yeni sinir ağlarının oluşturulması-- sonucudur. Araştırmalarda model organizma olarak kullanılan bir nematod (iplik kurdu) türü olan Caenorhabditis elegans üzerinde yürütülen bir çalışmada, dokunma hissindeki kaybın koku alma hissini güçlendirdiği sonucuna ulaşıldı¹. Bu durum, bir duyunun kaybının bir başkasını yeniden şekillendirdiğini gösteriyor. İnsanlarda da, erken yaşlarda görme duyusunu kaybetmenin özellikle de duyma gibi diğer duyuları güçlendirdiği bilinir².

Gelişme dönemindeki bir bebekte, yeni bağlantıların gelişmesindeki kilit nokta, duyusal (görme, işitme, koklama, dokunma) ve motor uyaranlara dayanan çevresel zenginleştirmelerdir. Kişi daha fazla duyusal ve motor uyaran aldıkça, muhtemel bir beyin travmasından kurtulması da o kadar olası hale gelmektedir. Örneğin, duyusal uyaranların bazı tipleri, felçli hastaları iyileştirmede kullanılır -- örneğin; görsel çevreler, müzik terapisi ve mental uygunluk sağlayan fiziksel hareketler gibi--³.

Beynin temel yapısı, doğumdan önce genleriniz tarafından oluşturulur. Fakat, devam eden gelişimi büyük oranda gelişimsel plastisite olarak adlandırılan ve nöron ve sinaptik bağlantıların değişim işlemlerinin gerçekleştiği bir sürece dayanır. Olgunlaşmamış bir beyinde, sinapsların oluşması ya da kaybedilmesi, gelişmekte olan beyin ya da nöronların yeniden yönlendirilmesi ve filizlenmesi aracılığıyla nöronların taşınmasını içerir.

Yetişkin bir beyinde, yeni nöronların oluşturulduğu çok az yer vardır. İstisnalar ise, hipokampusun denta dönüşü⁴ (hafıza ve duygularla ilişkili bir bölge) ve lateral ventrikülün sub-ventriküler bölgesi ⁵ olup, yeni nöronların oluşturulduğu ve daha sonra burun soğanı (koku duyusunun işlenmesinden sorumlu bölge) boyunca taşındığı bölgelerdir. Bu şekilde yeni nöronların oluşması, nöroplastisiteye bir örnek olarak görülmese de, beyin hasarından kurtulma noktasında katkıda bulunabilir.

Büyüme ve Budama

Beyin büyüdükçe, tekil nöronlar, önce birden fazla dal aracılığıyla (nörondan bilgiyi ileten aksonlar ve bilgiyi alan dentritler) ve sonra özel bağlantılarla sinaptik temas sayısında artış göstererek olgunlaşır.

Doğumda, serebral kortekste bulunan her "bebek" nöron yaklaşık 2500 sinapsa sahiptir. İki ya da üç yaşındayken, nöron başına düşen sinaps sayısı, bebeğin çevreyi keşfederken ve yeni yetenekler öğrendiği bir süreç olan sinaptogenez sürecinde yaklaşık 15.000'e yükselir. Fakat yetişkinlikte, sinaptik budama denilen bir süreçle sinaps sayısı yarıya düşer⁶.

Yeni Yollar Açma

Yaşlılığa kadar yeni dilleri yetenekler ve yeni aktiviteler öğrenme yetimizi devam ettiriyoruz. Bu muhafaza kabiliyeti, beynin hatırlamak için kullanılabilecek bir mekanizmaya sahip olmasını gerektirir, dolayısıyla da, bilginin, gelecekte geri çağrılmak üzere zamanla saklanmasını gerektirir. Bu da, nöroplastisitenin bir diğer örneğidir ve muhtemelen sinaps seviyesinde yapısal ve biyokimyasal değişiklikler içerir.

Güçlendirici veya tekrarlı faaliyetler sonuçta yetişkin beyninin yeni etkinliği hatırlamasına yol açacaktır. Aynı mekanizma aracılığıyla, hasar gören beyne sunulan zenginleştirilmiş ve teşvik edici çevre, sonunda iyileşmeye neden olacaktır. Peki beyin bu kadar elastisite sahibiyse, neden felçli olan herkes tam anlamıyla iyileşemiyor? Bu sorunun cevabı da yaşa (daha genç beyinlerin daha iyi bir iyileşme şansı vardır) ve hasarlı alanın boyutuna ve daha da önemlisi, iyileştirme sürecinde sunulan tedavilere bağlıdır.