大脑自我重新连接的能力为孩子们提供了超能力

                                                                       

越来越多的MRI和fMRI证据表明,发育中的大脑具有不可思议的能力,可通过对创伤或先天性畸形的结构性反应来自我重排.

去年,西班牙认知与大脑可塑性研究小组的研究人员(François等,2019)指出了一组4岁儿童的右脑半球如何“取代"左脑语言功能患有围产期动脉缺血性中风的人.这项功能磁共振成像研究显示了左右脑的重构.它还说明了在婴儿期和的早期阶段,半球间的如何将大脑的功能从一个大脑半球转移到另一个大脑半球.

上个月,美国乔治敦大脑可塑性和恢复中心的家发表了一篇包含fMRI图像的论文,该图像显示了婴幼儿大脑半球的半球柔性如何使语言功能成为“右脑功能"如果左脑半球的特定语言区域受损.这项研究(Olulade等人,2020年)于9月8日发表在《美国国家科学院院刊》上.

Life Science Databases/CC BY-SA 2.1 jp
红色的红景天
资料来源:生命科学数据库/CC BY-SA 2.1 jp

现在,一项新的研究(Siffredi等,2020)对出生时没有a体连接左右脑半球的儿童进行了一项新研究(Siffredi等,2020),该研究表明结构性神经增塑反应如何保持功能连接性以及大脑如何适应罕见的先天性畸形以奇迹般的方式.日内瓦大学的瑞士神经科学家与墨尔本大学的澳大利亚同事合作,于10月27日在《大脑皮层》杂志上发表了这些发现.

 Unige/Siffredi, labeled for reuse
此并排比较显示了健康大脑(左)和with体发育不全的大脑(右)中的神经元纤维.在健康的大脑中(左侧),两个大脑半球由call体纤维连接,以红色显示.这些纤维在call体发育不全的大脑中不存在(在右侧).
来源:Unige/Siffredi,标记为可重复使用

如您在上面的MRI图像中所见,当缺少促进所谓的“左脑-右脑"之间半球之间通信的白质纤维时,每个半球都可以通过在半球上建立更牢固的半球内连接而独立地重组自身.每侧.正如作者解释的那样:

"对于结构连接性,与发育正常的对照组相比,call体发育不全的儿童除与半球形连接性显着降低外,半球形连接性也显着增加."

研究人员推测“这些机制使大脑能够通过使用替代性神经通路与其他大脑区域重新建立连接来补偿损失."

“值得的是,两个半球之间的通讯得以维持.我们认为可塑性机制(例如增强每个半球内部的结构键)弥补了半球之间缺乏神经元纤维的问题,"第一作者Vanessa Siffredi在新闻中说.释放.

“创建了新的连接,并且可以重新路由信号,以便保留两个半球之间的通信," Siffredi补充说. “如果两个区域同时处于活动状态,则意味着它们正在相互通信."

由于神经科学家不能完全理解的原因,在一些患有体发育不全的儿童中,每个半球内的结构性神经增塑反应可以保持半球间的功能连通性,与在典型发达的健康对照中观察到的左脑-右脑连通性相当.为了充分理解这种现象,需要进行更多的研究.

通过EurekAlert获得的统一/Siffredi图片

参考

Vanessa Siffredi,Maria G. Preti,Valeria Kebets,Silvia Obertino,Richard J.Leventer,Alissandra McIlroy,Amanda G.Wood,Vicki Anderson,Megan M.Spencer-Smith,Dimitri Van De Ville. “结构性神经增生反应可保护出生于无Corp体的儿童的功能连接性和神经行为结果." Cerebral Cortex (首次发布:2020年10月27日)DOI:10.1093/cercor/bhaa289

Olumide A. Olulade,Anna Seydell-Greenwald,Catherine E. Chambers,Peter E.Turkeltaub,Alexander W. Dromerick,Madison M. Berl,William D. Gaillard和Elissa L. Newport. “语言发展的神经基础:随着时间的推移,横向化的变化." PNAS (首次发布:2020年9月8日)DOI:10.1073/pnas.1905590117

ClémentFrançois,PabloRipollés,Laura Ferreri,Jordi Muchart,Joanna Sierpowska,Carme Fons,JorginaSolé,Monica Rebollo,Robert J Zatorre,Alfredo Garcia-Alix,Laura Bosch和Antoni Rodriguez-Fornells. "4岁儿童围产期动脉缺血性卒中的正确结构和功能重组可预测语言的产生." eNeuro (首次发布:2019年8月5日)DOI:10.1523/ENEURO.0447-18.2019

                                               
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