年轻人的大脑更容易重组

大约十年前，研究盲人大脑的科学家们有了一个惊人的发现:通常用于处理图像的大脑区域被重新连接，以解释触觉信息，比如他们在追踪盲文字母时指尖输入的信息。随后的实验在大脑的其他区域也发现了类似的现象。然而，这些研究并没有回答大脑是否可以在任何时候自我重组，还是只有在生命的早期。

麻省理工学院神经科学家与贝斯以色列女执事医疗中心的Alvaro Pascual-Leone合作发表的一篇新论文提供了证据，证明在生命早期重新连接大脑更容易。研究人员发现，大脑视觉皮层中处理运动的一小部分只在天生失明的受试者的大脑中发生了重组，而不是那些后来失明的受试者。

这项发表在10月14日出版的《当代生物学》杂志上的新发现揭示了大脑在生命最初几年是如何自我连接的，并可能帮助科学家了解如何优化大脑在生命后期重新连接的能力。这篇论文的第一作者、麻省理工学院博士后玛丽娜·贝德尼说，随着医学的进步，先天失明的人有可能恢复视力，这一点可能变得越来越重要。

大脑重新布线

在20世纪50年代和60年代，科学家们开始认为，只有当一个人在生命早期的特定时间内接触到相关信息，如语言或视觉信息，某些大脑功能才能正常发育。在那之后，他们推断，大脑失去了对新输入做出反应的能力。

动物研究支持了这一理论。例如，在出生后的头几个月里被蒙住眼睛的猫，在眼罩被取下后就无法正常地看到东西。在成年时期，类似的蒙眼时间对视力没有影响。

然而，近年来有迹象表明，存在比以前想象的更大的回旋余地，Bedny说，他在麻省理工学院助理教授Rebecca Saxe的实验室工作，Rebecca Saxe也是《当代生物学》论文的作者之一。许多神经科学家现在支持这样一种观点，即在生命早期的一段时期之后，大脑很难(但并非不可能)重新连接。

Bedny, Saxe和他们的同事想要确定大脑中被称为中间时间复合体(MT/MST)的部分是否可以在任何时候或仅在生命早期重新连接。他们选择研究MT/MST，部分原因是它是研究最多的视觉领域之一。在有视力的人，MT区是专门用于运动视觉的。

在极少数情况下，患者失去了大脑两个半球的MT功能，他们无法感知视觉场景中的运动。例如，如果有人把水倒进杯子里，他们看到的只是静止的冻结的水流。

先前的研究表明，在盲人中，MT被声音处理所取代，但那些研究并没有区分早期失明和晚期失明的人。

早与晚

在麻省理工学院的这项新研究中，研究人员对三组受试者进行了研究——视力正常的、先天失明的以及后来失明的(9岁或9岁以上)。使用功能性磁共振成像(fMRI)，他们测试了这些受试者的MT是否对移动的声音有反应，例如接近的脚步声。

贝德尼说，结果很明显。在先天失明的人身上，MT对移动的声音有反应，但在视力正常的人或较晚失明的人身上没有反应。

这表明，在晚期失明的个体中，他们在早年接受的视觉输入使MT复合体发展出了典型的视觉功能，并且在失明后它不能被重新改造来处理声音。先天失明的人从来没有接受过任何视觉输入，所以出生后这个区域就被听觉输入接管了。

贝德尼说:“我们需要将早期生命视为塑造大脑工作方式的机会之窗。”“这并不是说以后的经验不能改变事情，但在早期更容易有条理。”

华盛顿大学心理学副教授Ione Fine说，这项工作的另一个重要方面是发现先天失明的人，MT复合体和大脑前额叶皮层之间的交流增强了。这种增强的连接可以帮助解释大脑如何重塑MT区域来处理听觉信息。此前的研究曾试图寻找神经束增大的原因，但没有成功。“人们一直在寻找更大的道路，但她看到的是在同样大小的道路上有更多的交通，”没有参与这项研究的法恩说。

尽管这项研究支持了这样的观点大脑区域贝德尼认为，通过更好地了解大脑在这一时期是如何连接的，科学家们可能能够了解如何在生命的后期重新连接它。现在视力恢复的病例很少，但如果它变得更加普遍，科学家们将需要弄清楚如何重新训练患者的大脑，使其能够处理新的视觉输入。

“尚未解决的问题是大脑是否可以重新学习，以及成人大脑与儿童大脑的学习有何不同大脑贝妮说。

Bedny希望在未来的研究中研究MT转换的行为后果。其中包括盲人在听觉运动处理方面比有视力的人有优势，如果他们有劣势如果恢复视力。