人類(lèi)大腦在成年后是否仍具有可塑性,一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。有研究表明,僅幾小時(shí)的單眼剝奪就能夠增強(qiáng)成人被剝奪眼的視覺(jué)功能,但學(xué)界對(duì)這種眼優(yōu)勢(shì)可塑性的神經(jīng)機(jī)制尚不明晰。11月11日,中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究團(tuán)隊(duì)等,揭示了短時(shí)程單眼剝奪后,成人視覺(jué)系統(tǒng)在皮層下與皮層腦區(qū)兩種相反并互補(bǔ)的眼優(yōu)勢(shì)可塑性機(jī)制。
研究團(tuán)隊(duì)利用7T高分辨率功能磁共振成像,探討了成人大腦在經(jīng)歷3小時(shí)單眼對(duì)比度剝奪后的眼優(yōu)勢(shì)可塑性變化。結(jié)果顯示,被剝奪眼的對(duì)比敏感度和眼優(yōu)勢(shì)提升,同時(shí)伴隨視覺(jué)丘腦外膝體小細(xì)胞層和丘腦枕腹外側(cè)子區(qū)信號(hào)增強(qiáng);另一方面,非剝奪眼的三維形狀感知能力提升,且立體視覺(jué)相關(guān)的視皮層信號(hào)增強(qiáng)。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),丘腦枕與視皮層的眼優(yōu)勢(shì)可塑性呈負(fù)相關(guān),表現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的現(xiàn)象。
上述發(fā)現(xiàn)說(shuō)明,成人大腦存在兩種相反且互補(bǔ)的眼優(yōu)勢(shì)可塑性機(jī)制,即皮層下丘腦核團(tuán)通過(guò)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制,提升被剝奪眼的敏感性,而高階視覺(jué)皮層通過(guò)類(lèi)似Hebbian的學(xué)習(xí)機(jī)制,增強(qiáng)非剝奪眼在高級(jí)視知覺(jué)中的權(quán)重。二者協(xié)同作用,使大腦能夠?qū)﹄p眼輸入的不平衡作出快速而靈活的響應(yīng)。
????該研究為弱視等視覺(jué)疾病干預(yù)治療提供了重要啟示。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《通訊-生物學(xué)》(Communications Biology)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”項(xiàng)目等的支持。
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視覺(jué)丘腦與皮層的兩種相反并互補(bǔ)的眼優(yōu)勢(shì)可塑性
本文鏈接:研究闡明成人大腦兩種相反并互補(bǔ)的眼優(yōu)勢(shì)可塑性機(jī)制http://www.sq15.cn/show-12-2100-0.html
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