成人大脑可塑性受丘脑控制:研究

华盛顿特区[美国],10月6日(ANI):最近的一项研究表明,丘脑作为传入的感觉和运动信息的中继站,在这一过程中确实发挥了令人惊讶的作用。大脑皮层通常被认为在成人大脑的适应能力中起着重要作用。

“这可能是各种疗法的一个有趣的起点,”克里斯蒂安·利弗特说。

我们的大脑必须有很强的处理能力来学习新事物。“可塑性”一词指的是我们的大脑如何对新体验做出反应。关键时期是人类发展过程中大脑网络表现出高度灵活性的时期。不过,成年人的大脑也能适应。目前还不清楚这种可塑性究竟发生在成人大脑的哪个部位。

在Christiaan Levelt的指导下,易勤和他的同事研究了老鼠的视觉系统,以了解更多关于这个问题的信息。由于其操作简单,该模型是研究可塑性的最佳选择。

视网膜将视觉信息发送到丘脑。视觉皮层从这个大脑区域接收处理过的信息,反之亦然。在老鼠身上进行的一项实验可以清楚地表明,成年人的大脑具有多么强的适应性。老鼠的视觉皮层在一只眼睛被遮挡几天后,对闭着的眼睛的反应开始变弱,而对睁开的眼睛的反应更有效。很长一段时间以来,人们一直不清楚这究竟是如何管理的。

但这些新结果将一个重要的参与者带到了最前沿:丘脑。

克里斯蒂安·利弗特说:“五年前,我们发现丘脑在发育的关键时期对视觉皮层的可塑性起着至关重要的作用。这改变了我们对整个系统如何运作的看法。我们都认为这个过程是由视觉皮层调节的,但事实证明并非如此。”

“我们发现,在小鼠视力的关键时期,移除丘脑中一种非常特殊的成分——gaba - α 1亚基。这种成分负责抑制丘脑,所以它的去除导致抑制减少。当我们闭上这些老鼠的一只眼睛时,反应的变化不再发生。因为成人大脑使用的可塑性机制与发育中的大脑不同,一个重要的问题是,成人视觉系统的适应是否也涉及丘脑。”

Yi Qin说:“在目前的研究中,我们在成年小鼠身上进行了同样的实验,观察到类似的结果。我们观察到,可塑性也发生在成年丘脑,但当我们去除α -1亚基时就消失了。因此,大脑皮层也不再发生变化。既然我们知道视觉皮层也通过反馈机制将信息发送回丘脑,我们很好奇视觉皮层是否也在丘脑的可塑性中发挥作用。”

“我们通过逆转实验并关闭视觉皮层来研究这一点。那么丘脑的反应发生了什么变化呢?在成年动物中,我们没有看到任何差异:这种转变持续存在。然而,在处于关键时期的动物身上,我们观察到,当我们关闭视觉皮层时,这种转变又回到了丘脑。所以,在年轻的时候,丘脑和皮层的可塑性相互影响更大,而在成年人的大脑中,丘脑对皮层的可塑性尤为重要,而不是相反。”

level继续说道:“可塑性在许多过程中都很重要。我们目前关注的是感官可塑性(视觉),但可塑性也是记忆和其他功能的基础。这些新的见解可能是相关的,例如,在理解学习障碍。这些问题的根源可能在于丘脑而不是大脑皮层。”

“因此,需要一种不同的方法。当涉及到这些问题的治疗和发病机制时,我们应该考虑丘脑,而不仅仅是看皮层。这是一个重要的新解释。”

秦说:“即使在弱视的情况下,它也被认为是皮层的问题,但它也可能涉及到丘脑。在欧洲,我们从小就测试是否有弱视。这种情况可以在关键时期通过暂时遮盖‘好眼’来纠正,这可以加强与弱眼的连接。”

“例如,在美国,人们在年轻时没有进行常规检查,导致更多的人在成年后仍有弱视。由于他们的关键时期已经过去,治疗这些个体变得更具挑战性。我们的研究提供了一个提示,我们需要超越皮层,这可以为新的治疗策略提供指导。”(ANI)

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