Plasticisuus

Plasticisuus tarkoittaa yleisesti järjestelmän kykyä muuttua ja säilyttää nämä muutokset vaikutuksesta ulkoisiin tai sisäisiin tekijöihin. Termiä käytetään useilla tieteenaloilla kontekstin mukaan, ja sen merkitys vaihtelee materiaalien, hermoston sekä biologisten solujen tasolla.

Materiaalitieteessä plastisuus viittaa kiinteän aineen pysyvään muodonmuutokseen, kun kohdistettu jännitys ylittää lujuuden kynnysarvon. Elastinen muodonmuutos palautuu, plastinen ei. Plastinen muodonmuutos johtuu rakenteen liikkeistä, kuten dislokaatioiden kulusta ja slip-systeemien toiminnasta, ja sitä säätelevät lämpötila sekä venymisnopeus. Plastisuutta hyödynnetään muotoilussa, valssauksessa ja muissa työprosesseissa. Keskeisiä käsitteitä ovat myötöksenkestävyys sekä kovettuminen ja siihen liittyvät ajassa sekä lämpötilassa tapahtuvat muutokset.

Neuroplastisuus on aivojen ja hermoston kykyä muuttaa rakenteitaan ja yhteyksiään kokemusten, oppimisen tai vaurion vaikutuksesta. Siihen kuuluvat sekä synaptinen plastisiteetti että rakenteelliset muutokset, kuten synapsien vahvistuminen tai heikkeneminen (pitkäkestoisen potentioitumisen, LTP, ja pitkäkestoisen depressio, LTD), sekä dendrienhaarojen kasvaminen ja uusien synapsien muodostuminen. Neuroplastisuus on keskeinen oppimisessa, muistissa ja aivovaurion jälkeisessä kuntoutumisessa; sen aktiivisuus vaihtelee kehityksen mukaan ja ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Biologiassa solujen plastisuus viittaa kykyyn muuttaa solujen toimintaa tai identiteettiä kehityksen ja ympäristön vaikutuksesta. Esimerkkejä ovat kantasolujen kehityksellinen plastisuus, transdifferentaatio sekä epiteliaalisen ja mesenkmaalisen välinen muuntuminen (EMT). Yhteiskäytössä plastisuus auttaa ymmärtämään sekä kehityksen että yksilön sopeutumiskyvyn eri ilmiöitä.

Yhteenvetona plastisuus kuvaa joustavuutta ja kykyä sopeutua erilaisten prosessien kautta. Tutkimus kattaa materiaalien muovausmenetelmät, neurotieteen oppimis- ja kuntoutusmekanismit sekä solutason muuntumiset ja kehitysbiologian sovellukset.