研究表明,正常人和聋人的听觉皮层几乎相同
一项新的研究发现,严重失聪的人和听力正常的人在听觉皮层(大脑中处理声音的部分)的神经结构实际上是相同的。
这项研究提出了一系列关于经验在处理感官信息中的作用的新问题,并可能为干预耳聋的潜在新途径指明方向。这项研究发表在6月18日的一篇论文中科学报告.
该论文由哈佛大学阿方索·卡拉马萨认知神经心理学实验室的博士后研究员Ella Striem-Amit、哈佛大学的Mario Belledonne、科英布拉大学的Jorge Almeida、北京师范大学的陈全晶、方宇星、韩再珠和毕艳超共同撰写。
该研究的主要作者Striem-Amit说:“这很有趣的一个原因是,我们不知道是什么导致大脑以这种方式组织。”“每个人的经历对他们的大脑发育有多重要?在试听中,我们对听力正常的人和动物有很多了解(它是如何工作的)……但我们不知道先天失聪的人是否保留了相同的组织。”
斯特里姆-阿米特说,聋人和正常大脑结构之间的这些相似之处表明,听觉皮层的组织并不严重依赖于经验,而可能是基于先天因素。所以对于一个天生失聪的人来说,大脑仍然以同样的方式组织。
但这并不是说经验在处理过程中没有作用感觉信息.
Striem-Amit说,其他研究的证据表明,人工耳蜗植入在幼儿和幼儿身上的成功率要高得多,这表明在早期大脑可塑性的关键时期,如果没有感官输入,大脑可能无法适当地处理信息。
为了了解听觉皮层的组织,Striem-Amit和她的合作者首先获得了所谓的“音调图”,显示听觉皮层如何对各种音调做出反应。
为此,他们将志愿者置于核磁共振扫描仪中,并播放不同的音调——一些高频,一些低频——并追踪听觉皮层的哪些区域被激活。他们还要求听力正常和失聪的受试者在扫描仪中放松,并在几分钟内跟踪他们的大脑活动。这可以映射出哪些区域在功能上相互连接——本质上是那些显示出相似的、相关的激活模式的区域。
然后,他们使用音位图中显示频率偏好的区域来研究与听力正常组和先天性失聪组的音调偏好相关的功能连通性,发现它们几乎完全相同。
高级研究员毕燕超教授说:“聋人听觉皮层的变化和典型组织之间存在平衡,但即使听觉皮层在处理视觉方面表现出可塑性,仍然可以找到其典型的听觉组织。”
这项研究还提出了一系列尚未得到解答的问题。
Striem-Amit说:“我们知道架构已经到位,它是否有功能。”“例如,我们知道聋人的听觉皮层在观看手语和其他视觉信息时也很活跃。问题是:这些区域在聋人体内起什么作用?它们实际上处理的东西和它们在里面处理的东西相似吗听人只通过视觉?”
除了研究充耳不闻在动物方面,研究人员之前对天生失明的人的研究为解开这个谜题提供了线索。
在盲人中,视觉皮层的地形结构(与色调图的视觉平行,称为“视网膜位置”)与正常人相似。重要的是,除了地形组织之外,视力正常的人在处理某些类别的物体时,视觉皮层的区域表现出专门化,先天失明的人在受到其他感官刺激时也表现出同样的专门化。例如,盲人阅读布莱叶盲文或通过声音传递的信件时,处理信息的区域与视力正常的受试者处理可视信件时相同。
Striem-Amit说:“在失明中,大部分大脑组织的发展基本上与经验无关。”“也许同样的原则也适用于耳聋”。
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