Khả biến thần kinh

Tính khả biến thần kinh (tiếng Anh: Neuroplasticity) là một thuật ngữ ô mô tả sự thay đổi bền vững của não bộ trong suốt cuộc đời của một cá nhân. Khái niệm này phổ biến vào nửa cuối thế kỷ 20 khi những nghiên cứu mới cho thấy nhiều khía cạnh của não vẫn có thể thay đổi được (hay "khả biến") thậm chí sau khi trưởng thành. Khái niệm này trái ngược với nhận thức khoa học chung rằng não phát triển trong giai đoạn quan trọng ở trẻ nhỏ, sau đó tương đối không thay đổi được (hay "bất biến").
Biến đổi thần kinh có thể xảy ra ở quy mô nhỏ, ví dụ như thay đổi vật lý đối với từng nơ-ron, hay ở quy mô toàn-não, như tái ánh xạ vỏ não sau chấn thương; tuy nhiên tái ánh xạ vỏ não chỉ xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định—nếu một đứa trẻ bị chấn thương não thì tái ánh xạ vỏ não có khả năng cao xảy ra còn với người lớn, nó không xảy ra vì bộ não đã hoàn thành hầu hết các kết nối của nó. Hành vi, tác nhân môi trường, suy nghĩ và cảm xúc cũng có thể gây ra thay đổi, điều có ngụ ý quan trọng đối với sự phát triển lành mạnh của não, việc học, ghi nhớ, và phục hồi chấn thương não.
Các nhà thần kinh học phân biệt biến đổi xi-náp, thay đổi trong cách các nơ-ron kết nối với nhau, và biến đổi phi xi-náp, biến đổi trong bản thân nơ-ron.

Thuyết định vị

Suốt từ cuối thế kỷ 16, nghiên cứu thần kinh học đã sử dụng mô thức của thuyết định vị, cái nói rằng não người hoạt động thông qua các cấu phần được phân công một chức năng duy nhất, như là nền tảng cho mọi nghiên cứu. Trước thuyết định vị, người Hy Lạp đưa ra một mô thức nguyên sơ hơn: ý tưởng rằng toàn vũ trụ hoạt động như một sinh thể, dẫn đến các cơ quan trong cơ thể người được coi không hơn những vật thể vô sinh mệnh. Niềm tin này bắt nguồn từ sự hoà quyện tư duy luận lý với tư duy thường nhật và tôn giáo. Kỹ thuật thời đó cũng còn rất thô sơ không cho phép tìm ra vấn đề của các lý thuyết và phương pháp cũ.
Khi thuyết định vị khởi phát, sự đối lập với những thuyết trước đó kêu gọi một cuộc cải tổ hoàn toàn các lý thuyết thần kinh và dẫn đến sự bùng nổ khám phá khoa học, phóng nghiên cứu thần kinh học vào thời hiện đại. Nhà thiên văn nổi tiếng Galileo Galilei được gắn công sáng tạo ra thuyết định vị. Theo Norman Doidge, những nghiên cứu về vũ trụ và các thiên thể khiến Galileo tin rằng "toàn bộ tự nhiên hoạt động như một chiếc đồng hồ lớn" và những thiên thể này "bắt đầu giải thích những cá thể sinh vật, bao gồm cả các cơ quan, một cách cơ học". Khi áp dụng vào não bộ, điều này có nghĩa những cấu phần của nó có chức năng cố định giống như một cỗ máy các các cấu phần được đặt vào vị trí nhất đinh. Theo thuyết này, không thể sửa một cấu phần bị hư hỏng. Các bác sĩ do đó coi một số bệnh hoặc hội chứng là không thể chữa được.

Sinh học thần kinh

Một nguyên lý cơ bản của tính khả biến thần kinh liên quan đến khái niệm cắt tỉa xi-náp, ý tưởng rằng các kết nối cá biệt trong não được liên tục loại bỏ hay tái tạo, chủ yếu tuỳ theo chúng được dùng ra sao.

Bản đồ vỏ não

Tổ chức vỏ não, đặc biệt với hệ thống cảm giác, thường được mô tả bằng khái niệm bản đồ. Ví dụ, thông tin cảm giác từ chân phóng chiếu đến một vùng vỏ não và từ tay đến một vùng khác.
Cuối thập kỷ 1970 và đầu 1980, vài nhóm bắt đầu khám phá tác động của việc cắt bỏ một phần đầu vào cảm giác. Michael Merzenich, Jon Kaas và Doug Rasmusson phát hiện ra rằng—và điều này đã được kiểm nghiệm ở rất nhiều lab—nếu vùng vỏ não không nhận được tín hiệu đầu vào, sau một thời gian nó sẽ đáp ứng các tín hiệu khác, thường là ở bên cạnh.