来源:
乔治城大学医学中心
概括:
神经科学家发现,视力正常的人大脑中接收和处理视觉信息的部分在天生失明的人中形成了独特的连接模式。他们说,初级视觉皮层中的这种模式对每个人来说都是独一无二的——类似于指纹。

乔治城大学神经科学家领导的一项研究表明,视力正常的人大脑中接收和处理视觉信息的部分在天生失明的人中形成了独特的连接模式。他们说,初级视觉皮层中的这种模式对每个人来说都是独一无二的——类似于指纹。
该研究结果于 2024 年 7 月 30 日发表在《PNAS》上,对于理解大脑发育具有深远意义,并可能有助于推出个性化的康复和视力恢复策略。
几十年来,科学家已经知道,天生失明的人的视觉皮层会对各种刺激做出反应,包括触觉、嗅觉、声音定位、记忆回忆和语言反应。然而,缺乏将激活视觉皮层主要区域的任务联系起来的共同线索让研究人员感到困惑。这项新研究由博士后研究员 Lenia Amaral 博士和乔治城大学医学院 Edwin H. Richard 和 Elisabeth Richard von Matsch 神经科学助理教授 Ella Striem-Amit 博士领导,提供了一个令人信服的解释:每个人的大脑组织方式都存在差异。
“我们没有发现视力正常的人的视觉皮层连接存在这种程度的差异——视觉皮层的连接通常相当一致,”乔治城大学感觉和运动可塑性实验室负责人斯特里姆-阿米特说。“先天性失明的人的连接模式与人之间存在更大差异,就像个人指纹一样,并且随着时间的推移保持稳定——因此可以通过连接模式识别个人。”
这项研究包括一小部分天生失明的人,他们在两年内接受了多次功能性 MRI 扫描。研究人员使用神经成像技术分析了整个大脑的神经连接。
“天生失明的人的视觉皮层在连接模式上表现出显著的稳定性,”阿马拉尔解释道。“我们的研究发现,这些模式不会根据手头的任务而发生显著变化——无论参与者是在定位声音、识别形状,还是只是休息。相反,连接模式对每个人来说都是独一无二的,并且在两年的研究期间保持稳定。”
斯特里姆-阿米特说,这些发现告诉我们大脑是如何发育的。“我们的研究结果表明,出生后的经历塑造了我们大脑发育的不同方式,尤其是在失明的环境中。在这些情况下,大脑的可塑性使大脑得以自由发育,甚至可能为不同的先天失明者提供不同的视觉皮层用途,”斯特里姆-阿米特说。
研究人员认为,了解每个人的个体连接可能很重要,以便根据每个人各自的大脑连接模式,为盲人提供更好的康复和视力恢复解决方案。
作者报告称其与该研究没有相关的个人经济利益。
这项工作得到了美国国立卫生研究院 NEI/OBSSR(R01EY034515)的资助以及 Edwin H. Richard 和 Elisabeth Richard von Matsch 神经系统疾病杰出教授职位的资助。
期刊参考:
Lénia Amaral、Peyton Thomas、Amir Amedi、Ella Striem-Amit。失明个体大脑可塑性模式的纵向稳定性。《美国国家科学院院刊》,2024 年;
