跨脑区可塑性
更新于 2026年11月04日
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跨脑区可塑性
大脑的认知功能依赖于精确神经网络的建立。一个刚出生的婴儿几乎已经拥有他(她)未来大脑中的所有神经细胞,然而它们之间的连接还没有完全成型。外界因素,特别是来自环境的各种感觉刺激,能够调控发育早期大脑中神经元的生长与功能性连接的形成(即突触的形成)。在人类的大脑皮层中,这个过程一般在出生后几年内完成,而生长周期更快的小鼠中则可在几周内完成。已有很多科学家研究了感觉刺激对大脑皮层发育与功能的影响,例如视觉的剥夺会导致视皮层(即主要处理视觉信息的大脑皮层区域)神经网络功能的减弱。更有趣的是,感觉剥夺还会影响其他脑区的功能,如失明的人可能有更灵敏的听觉。前人关于跨脑区可塑性的研究主要集中在成年个体上。那么,在发育早期,是否也有同样或者不同类型的跨脑区可塑性呢?
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人类大脑皮层发育的进程(于雪菲据Courchesne et al.,2007绘制)
为回答这一问题,科学家剥夺了幼年实验小鼠的部分感觉,比如拔掉小鼠的胡须从而剥夺其触觉输入,或者将小鼠饲养在黑暗环境里,剥夺其视觉输入。研究发现,从出生起就对小鼠进行触觉或视觉剥夺,不仅影响对应大脑皮层的发育,还减缓了其他感觉皮层的发育,这主要体现在突触数目和突触传递功能的降低。除突触传递发生变化外,这些幼年个体的感觉相关功能是否也有所改变呢?研究结果显示,触觉剥夺的小鼠的视觉功能的确比同笼有胡须的小鼠差,提示单一的感觉剥夺会减缓大脑的整体发育,说明大脑的多个感觉皮层在发育早期,存在跨脑区可塑性。