黑暗疗法在治疗弱视方面大有前途
卡内基梅隆大学的研究人员进行了一项新的试点研究,调查了弱视(也被称为“懒眼”)患者治疗的基础机制。
弱视是一种大脑无法识别一只眼睛的视力而偏向另一只眼睛的情况。有一种疗法有望解决成人患者中一种是短暂性黑暗暴露,病人将导致弱视的闭塞物移除,在黑暗中生活几天。
卡内基梅隆大学梅隆科学学院和工程学院的研究人员进行的这项研究发现,在短暂的黑暗暴露一周后,大脑的神经网络会调整它们的处理方式视觉信息从而改善视力。研究结果发表在eLife.
卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon)生物科学助理教授、库尔曼实验室(Kuhlman Lab)负责人桑德拉·库尔曼(Sandra Kuhlman)说:“神经科学的一件大事就是试图理解我们如何拥有稳定的感知。”“该领域现在能够在长时间尺度上识别神经回路的自适应特性。这对于理解神经功能是如何影响基本感觉过程的非常重要。”
布莱恩·全(Brian Jeon)是卡内基梅隆大学生物科学系的博士后和毕业生,他在库尔曼的实验室工作时构思了这项研究。
Jeon说:“短暂黑暗暴露是人们正在探索的一种治疗方法。”“我们说,‘嘿,也许这与大脑如何编码信息有关,也许当你长时间删除输入时,大脑会被打乱。”我们发现还有一些改变的空间,但实际上,这个系统是非常有弹性的。”
研究人员使用双光子钙成像来记录神经活动在成年老鼠瞬态暗曝前后。这项技术使科学家能够在活体模型中测量整个神经元网络。
在研究开始时,给老鼠看视觉刺激,并记录他们的神经反应。在黑暗中暴露8天后,同样的刺激再次出现在小鼠身上,并记录它们的视觉反应。
“布莱恩的数据有助于阐明推动大脑可塑性的各种复杂因素视觉皮层,让我们更接近于了解眼睛损伤和疾病是如何影响眼睛的视觉感知这篇论文的合著者、生物医学工程教授史蒂文·蔡斯(Steven Chase)说。
尽管老鼠表现出了一些问题视觉处理在接触后的几天内,他们在一周后就恢复了。
研究人员的目标是将这项研究的技术用于长期研究或对年轻小鼠的研究。他们还想在建模和研究其他神经和精神疾病时应用双光子钙成像技术。
Kuhlman说:“在神经回路的细胞类型特定水平上,我们有很多东西不了解。”“我们希望分析方法将对其他研究人员有用。”