研究可能会为大脑感觉障碍提供线索
人类大脑如何适应外部刺激——物种生存的一个重要机制——已经被昆士兰大学的研究弄得更清楚了。
昆士兰脑研究所(QBI)的研究人员鲁本·里多克斯博士和杰森·马廷利教授发现，大脑中会触发两个不同的过程人类的大脑当暴露在长时间或重复感觉输入．
里多博士说，当光线进入眼睛时，大脑视觉区域的神经元开始放电，科学家们长期以来一直在争论，大脑适应这种长时间的输入是因为神经元疲劳，还是为了增强感知能力而更有选择性地放电。
“我们的研究首次表明，这两个过程都会发生，但它们在不同的时间点变得活跃。”
研究小组设计了一个实验来测量一种叫做倾斜后效应的现象——一种视错觉，长时间暴露在视觉刺激下会导致随后感知方向的变化。
Rideaux博士解释说:“如果你盯着一小块从垂直方向稍稍顺时针旋转的黑白条纹看几秒钟，然后再看一个完全垂直的图案，这些垂直条纹看起来会略微逆时针倾斜。”
在实验开始时，用脑电图(EEG)测量了志愿者大脑的电活动，在观察了模式后又测量了一次。
研究人员将结果与复杂的大脑工作计算模型进行了比较。
“我们模拟了适应如何变化的不同假设大脑的活动发现‘疲劳’和‘锐化’都不能单独解释发生了什么，”里多博士说。
“但当我们把两者结合起来时，我们开始看到匹配。
“我们发现视觉神经元最初在适应阶段表现出疲劳，但几百毫秒后，它们的行为表明它们正在增强感知能力。”
Mattingley教授说，这个过程可以比作完成一个拼图．“通常情况下，你对拼图完成后应该是什么样子有了一些想法，但当你把每块拼图拼在一起时，你必须注意每块拼图上的细节。”
“大脑将信息结合在一起最终的图像可能看起来像眼睛传递的传入感官信息，使我们能够识别我们所看到的东西。”
Mattingley教授说，这一结果有助于解释大脑中最复杂的过程之一，并为进一步研究何时会发生什么提供了平台脑损伤或者疾病导致系统崩溃。他说:“我们大多数人都能毫不费力地识别熟悉的物体和声音，但大脑需要执行的计算非常复杂，而且还没有得到很好的理解。”
“更好地了解健康大脑中的感觉系统是如何工作的，可以让我们更多地了解系统故障时会发生什么，为未来更好地诊断和治疗感觉障碍铺平道路。”
研究结果发表在该杂志上美国国家科学院院刊．
更多信息:Reuben Rideaux等人，人类视觉系统中不同的早期和晚期神经机制调节特定特征的感觉适应，美国国家科学院院刊(2023)。DOI: 10.1073 / pnas.2216192120
