
對中風患者的一項新案例研究表明,成年人的大腦可能與兒童一樣“塑料”或能夠創建新的神經途徑。
過去的研究已經建立了年輕大腦通過創建新信號途徑來改變或適應赤字的顯著能力,這種現象稱為可塑性。但是,成年大腦是否具有相同的能力一直存在爭議。
一項新研究的結果發表在9月5日在線版本神經科學雜誌,建議至少在一名患者中,成人大腦的視覺中心可以神經組織重組以克服損壞的途徑,並在視覺感知中導致變化(甚至可能改善)。
中風患者
丹尼爾·迪克斯(Daniel Dilks)現在是麻省理工學院麥戈文大腦研究所的博士後副夥伴,他的同事研究了中風患者的大腦,稱為BL。 Dilks在約翰·霍普金斯大學的研究生時完成了這項工作。
BL的中風損壞了將信息從眼睛傳遞到主要視覺皮層的纖維,這是大腦背面的灰質中的一個區域。皮質本身保持完整。
損壞切斷了左上方視野和視覺皮層中的相應區域之間的通信,在該左上方視野中形成了一個盲區。 (視野是指向前指向眼睛並包含外圍視覺時可以看到的區域。)
扭曲的圖像
BL報導說,在盲點以下的該地區,情況“看起來扭曲了”。研究人員假設由於剝奪皮層的重組而導致的扭曲。
為了測試他們的想法,神經科學家將重點放在中心點上,而對象的圖像(例如正方形形狀)出現在視野的各個部分。當廣場在盲區彈出時,BL一無所知。
當廣場出現在盲區下方時,BL將正方形視為矩形向上延伸到盲區。同樣,病人將三角形視為“鉛筆狀”,圓圈為“雪茄”。
使用功能磁共振成像的腦部掃描顯示,視覺上剝奪的皮質(左上方視野)正在響應來自左下視野的信息,這可能不會發生在“正常”的成人大腦中。作者說,這種“重定向”視覺信號的能力是可塑性的標誌,可以解釋視覺扭曲。
Dilks說:“我們發現它具有新的功能性能,而BL的視為重組的結果有所不同。”
塑料證明
這一新發現增加了有關成年大腦變形能力的其他研究的建議。
今年,神經科學家報告說,成年小鼠可以增加新的神經元,他們說這一發現可能對治療人類神經退行性疾病(如帕金森氏病)有影響。一個類似的發現據報導,幾年前在小鼠中。 2005年,對具有黃斑變性的人類成年人的腦掃描研究顯示了其大腦視覺區域可塑性的證據。
但是,類似的研究在某種程度上抑制了這些積極的結果,其中大腦掃描未能找到黃斑變性患者大腦變化的證據。
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