成人大脑的适应性在哪调节？

一般认为，成人大脑的适应性主要发生在皮层。然而，荷兰神经科学研究所的一项新研究表明，丘脑，一个接收传入的运动和感觉信息的中继站，在这个过程中起着意想不到的重要作用。

　　

一般认为，成人大脑的适应性主要发生在皮层。然而，一项新的研究荷兰神经科学研究所表明丘脑作为传入的运动和感觉信息的中继站，在这一过程中起着意想不到的重要作用。“这可能是各种疗法的一个有趣的起点，”Christiaan Levelt说。

学习新事物需要我们大脑的巨大容量。我们的大脑对新经历的适应被称为可塑性。在我们的发展过程中，有一些时期神经网络表现出很大的可塑性，被称为关键时期。但成年人的大脑也有适应能力。这种可塑性发生在成人大脑的哪个部位还不清楚。

为了更深入地了解这个问题，Yi Qin和他的同事在Christiaan Levelt的指导下，检查了小鼠的视觉系统。这是一种研究可塑性的流行模型，因为它易于操作。视觉信息通过视网膜到达丘脑。然后，这个脑核将处理过的信息传递给视觉皮层，反之亦然。在小鼠身上进行的一项实验可以清楚地证明，成年人的大脑适应能力有多强。当小鼠的一只眼睛被遮挡几天后，视觉皮层开始对闭上的眼睛反应不那么有效，而对睁开的眼睛反应更好。长期以来，人们一直不清楚这是如何精确监管的。但这些新结果将一个重要的参与者带到了最前沿:丘脑。

新视角

Christiaan Levelt:“五年前，我们发现丘脑在发育的关键时期对视觉皮层的可塑性起着至关重要的作用。这改变了我们对整个系统如何运作的看法。我们都认为这个过程是由视觉皮层控制的，但事实证明并非如此。我们发现通过移除一个非常特殊的成分， GABA- α 1亚基，在小鼠的视丘中，在它们视力的关键时期。这种成分负责抑制丘脑，所以它的去除导致抑制减少。当我们闭上这些小鼠的一只眼睛时，反应的变化不再发生。因为成人大脑使用的可塑性机制与发育中的大脑不同，一个重要的问题是，成人视觉系统的适应是否也涉及丘脑。”

Yi Qin:“在目前的研究中，我们在成年小鼠身上进行了同样的实验，观察到类似的结果。我们观察到，可塑性也发生在成年丘脑，但当我们去除α -1亚基时就消失了。因此，大脑皮层也不再发生变化。既然我们知道视觉皮层也通过反馈机制将信息发送回丘脑，我们很好奇视觉皮层是否也在丘脑的可塑性中发挥作用。我们通过逆转实验并关闭视觉皮层来研究这个问题。那么丘脑的反应发生了什么变化呢?在成年动物中，我们没有看到任何差异:这种转变持续存在。然而，在处于关键时期的动物身上，我们观察到，当我们关闭视觉皮层时，丘脑的转变又恢复了。所以，在年轻的时候，丘脑和皮层的可塑性相互影响更大，而在成年人的大脑中，丘脑对皮层的可塑性尤为重要，而不是相反。”

参与许多过程

level继续说道:“可塑性在许多过程中都很重要。我们目前关注的是感官可塑性(视觉)，但可塑性也是记忆和其他功能的基础。这些新的见解可能是相关的，例如，在理解学习障碍。这些问题的根源可能在于丘脑而不是大脑皮层。因此，需要一种不同的方法。当涉及到这些问题的治疗和发病机制时，我们应该考虑丘脑，而不仅仅是看皮层。这是一个重要的新解释。”

Qin:“即使是弱视，也被认为是大脑皮层的问题，但也可能与丘脑有关。在欧洲，我们从小就测试是否有弱视。这种情况可以在关键时期通过暂时遮盖‘好眼’来纠正，这可以加强与弱眼的连接。例如，在美国，人们在年轻时没有定期检查视力，导致越来越多的人成年后仍有弱视。由于他们的关键时期已经过去，治疗这些个体变得更具挑战性。我们的研究提供了一个提示，我们需要超越皮层，这可以为新的治疗策略提供指导。”

来源:eLife

Thalamic regulation of ocular dominance plasticity in adult visual cortex