大腦如何對失明做出反應

如果由於遺傳缺陷,小鼠在出生後立即失去視力,這對大腦皮層的組織和記憶能力都有相當大的影響。這是波鴻魯爾大學的研究人員在2018年12月7日發表於“

大腦皮質雜誌上的一項研究中得出的結論。他們證明,在失明後的幾個月裡,調節激發平衡的神經遞質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域都被改變了。此外,海馬體是一個在記憶過程中起關鍵作用的大腦區域,深受影響。

來自神經生理學系的Mirko Feldmann,Daniela Beckmann,Ulf Eysel教授和Denise Manahan-Vaughan教授進行了這項研究。

大腦如何對失明做出反應

失去視力後,其他感官會變得更敏銳

在視力喪失之後,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境中準確導航,儘管缺乏視覺輸入。但這個過程需要時間和實踐。突觸可塑性促進了大腦的相關變化,這一過程使經驗依賴的適應,學習和記憶成為可能。通過分析對突觸可塑性至關重要的神經遞質的密度和分佈,可以獲得關於重組適應是否在大腦中發生的一個線索。

大腦如何對失明做出反應

適應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後大腦中發生的情況。他們檢查了失明後神經遞質受體的密度,並將結果與​​健康小鼠的大腦進行了比較。此外,他們測試了盲鼠在空間識別測試中的表現,以檢查動物的記憶。

在感覺皮層發生任何變化之前,研究人員觀察到視力喪失首先是神經遞質受體密度的變化和海馬突觸可塑性的損害。在隨後的幾個月中,海馬可塑性變得更加受損,空間記憶受到影響。在此期間,神經遞質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區域中發生變化。

“失明發生後,大腦試圖通過增加對缺失視覺信號的敏感性來彌補損失,”領導這項研究的Denise Manahan-Vaughan解釋道。當這不起作用時,其他感覺方式開始適應並增加其敏銳度。“我們的研究表明,這種重組過程得到了大腦中關鍵神經遞質受體表達和功能的廣泛變化的支持。這是一項重大任務,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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