中枢神经系统的可塑性理论

健康人的皮质代表区会因为训练和运动技巧的获得而发生修饰，类似的神经修饰同样也可由神经系统的损伤所引发。这种机体对内外环境刺激做出行为改变的反应能力称为神经可塑性。这种能力是指损伤后的大脑可以通过改变短期功能和长期结构来最大程度地发挥未受伤组织的功能。短期功能的改变表现为突触效率和效力的变化。长期结构的改变表现为神经连接的数量和组织的改变。皮质可塑性指大脑皮质可根据个体的经历修饰其功能结构的能力，突触可塑性指在已有基础上对突触传递强度的修饰。感觉的传入和运动的传出都需要通过突触连接来完成，因此突触的可塑性也是中枢神经系统可塑性的核心问题。突触可塑性可表现为突触连接形态和功能的改变；突触数目的增加或减少；突触传递效率的增强或减弱。中枢神经系统的可塑性是研究中枢神经系统生长发育、衰老、退化、损伤、修复和学习记忆等许多问题的核心。其可塑性理论在动物和人类身上都已得到较好证明。

在动物模型中，Nudo将松鼠猴分为狭小或广阔的容器两组，训练其在该环境下抓取食物，前者由食指钳取食物，后者用手和腕的动作抓取食物。使用电生理研究方法，以微电极绘制脑皮质运动图，即活动时的皮质代表区，结果显示，在动物以手指抓取食物时，其手指皮质代表区增大，说明皮质图可由运动活动的不同输入而得到不同的塑造，即脑功能得到重组。(https://www.daowen.com)

在人类现实生活中，人脑功能的重塑以及功能的重组也十分常见。盲字诵读者如布莱叶（Braille），右手皮质图较左手大。弦乐器演奏者，左手指的皮质图较右手指大。以上两个研究都说明人类通过手的反复操作、使用、技巧活动，即经过训练的脑，其手指代表区会扩大，脑功能可以重组。相反，如果没有经过训练，就不会出现上述这种现象。同样地，脑的可塑性在MRI中也得到验证。右利手健康人，当右手完成运动任务时，在功能磁共振成像（fMRI）上显示出对侧相应部位脑的活化，同侧脑的活化表现的则较少。与之相反，使用左手完成运动任务时，在左侧会显示出有一个较大的活化。脑卒中病人恢复后，瘫痪侧的活动在fMRI上伴有两侧运动皮质较大程度的变化。瘫痪手的健侧脑整个网络被招募，脑卒中病侧脑第二活动区显示了招募，如补充运动区和运动前区皮质，且常有散在的运动网络的招募；沿着皮质梗死边缘也有招募。fMRI两侧活化的增多与同侧活化区出现均显示出中枢神经系统的可塑性。