大腦如何對失明做出反應(yīng)
如果由于遺傳缺陷,小鼠在出生后立即失去視力,這對大腦皮層的組織和記憶能力都有相當(dāng)大的影響。這是波鴻魯爾大學(xué)的研究人員在2018年12月7日發(fā)表于“ 大腦皮質(zhì) ” 雜志上的一項研究中得出的結(jié)論。他們證明,在失明后的幾個月里,調(diào)節(jié)激發(fā)平衡的神經(jīng)遞質(zhì)受體的密度是必需的。因為記憶編碼在處理感覺信息的皮層的所有區(qū)域都被改變了。此外,海馬體是一個在記憶過程中起關(guān)鍵作用的大腦區(qū)域,深受影響。
來自神經(jīng)生理學(xué)系的Mirko Feldmann,Daniela Beckmann,Ulf Eysel教授和Denise Manahan-Vaughan教授進(jìn)行了這項研究。
失去視力后,其他感官會變得更敏銳
在視力喪失之后,其他感官逐漸變得更敏感:觸覺和聽覺敏銳度以及一個人的嗅覺都得到改善,使盲人能夠使用這些感官在環(huán)境中準(zhǔn)確導(dǎo)航,盡管缺乏視覺輸入。但這個過程需要時間和實踐。突觸可塑性促進(jìn)了大腦的相關(guān)變化,這一過程使經(jīng)驗依賴的適應(yīng),學(xué)習(xí)和記憶成為可能。通過分析對突觸可塑性至關(guān)重要的神經(jīng)遞質(zhì)的密度和分布,可以獲得關(guān)于重組適應(yīng)是否在大腦中發(fā)生的一個線索。
適應(yīng)需要大腦的重大努力
波鴻的研究人員研究了小鼠視力喪失后大腦中發(fā)生的情況。他們檢查了失明后神經(jīng)遞質(zhì)受體的密度,并將結(jié)果與??健康小鼠的大腦進(jìn)行了比較。此外,他們測試了盲鼠在空間識別測試中的表現(xiàn),以檢查動物的記憶。
在感覺皮層發(fā)生任何變化之前,研究人員觀察到視力喪失首先是神經(jīng)遞質(zhì)受體密度的變化和海馬突觸可塑性的損害。在隨后的幾個月中,海馬可塑性變得更加受損,空間記憶受到影響。在此期間,神經(jīng)遞質(zhì)受體的密度也在視覺皮層以及處理其他感覺信息的其他皮質(zhì)區(qū)域中發(fā)生變化。
“失明發(fā)生后,大腦試圖通過增加對缺失視覺信號的敏感性來彌補損失,”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Denise Manahan-Vaughan解釋道。當(dāng)這不起作用時,其他感覺方式開始適應(yīng)并增加其敏銳度。“我們的研究表明,這種重組過程得到了大腦中關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)受體表達(dá)和功能的廣泛變化的支持。這是一項重大任務(wù),在此期間海馬存儲空間體驗的能力受到阻礙,”Manahan說。 -Vaughan。
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