研究:重塑大腦功能 越年輕越有潛力
【大紀元11月02日訊】(大紀元記者戴維豐編譯報導)10年前,科學家就發現了一個驚人的事實,大腦的功能可以被重新塑造!也就是說,原本應該掌管視覺的大腦區域,甚至可以用來處理從手指尖感受的觸覺訊息。
而今,麻省理工學院(MIT)神經科學家的新論文,則指出在生命早期大腦分化時,比較容易出現功能重塑(rewire)現象。研究人員發現,一小部分掌管運動視覺的大腦皮質,只會在先天眼盲的個體中有重塑改變功能的現象,而後天眼盲的人則不會出現。
論文的主要作者,麻省理工學院進行博士後研究的Marina Bedny表示,通過認識大腦在早期的重塑現象,科學家或許可以學習如何在已分化的生命後期,對大腦功能進行重塑,以幫助患者。
如果先天失明者能恢復視力,那麼科學家們就必須找出如何重塑病人的大腦功能,來處理從未有過的新的視覺訊息輸入。
美國麻省理工學院的這項研究,已發表於《當代生物學》期刊(Current Biology),顯示出大腦在生命最初,產生功能再塑的情形,進一步了解大腦如何在出生後的幾年中,選擇最適當的能力來重新產生連結。
20世紀中葉,科學家們認為,只有當一個人在生命早期的特定時間內,接觸到有關信息,如語言或視覺信息,某些大腦功能才能正常發育,並認為在這之後大腦就失去接受刺激、產生轉變的能力。而最新研究則提出了證據,支持這個想法。
研究的核心,是觀察大腦中顳區(middle temporal area,又稱MT complex,簡稱MT+)的功能重塑,在視覺正常的人當中,這個腦功能區是專門用於處理運動視覺訊息。這也是目前被研究得最清楚的大腦區域之ㄧ。
舉例來說,在一些罕見的情況下,如失去兩側大腦中顳區功能的病人,他們無法在一般視覺場景中感受到動態。例如,如果有人把水倒入一個玻璃杯,他們將只能看到一個好似被冰凍般的固定水柱。
Bedny及其它研究者希望可藉此確認,大腦中顳區是否真的可在任何時間進行功能重塑,或是只有在生命之初才行。
研究人員選了三組研究對象:近視、先天失明、和後天失明(9歲或以上)。並使用功能性磁振造影(fMRI),來測試大腦中顳區是否對移動的聲音有所回應,例如:接近的腳步聲。
「結果很清楚,只有先天失明的人大腦中顳區才對移動聲音有反應。」Bedny說。
這些結果表明,在出生後一段時間才失去光明的人,他們在之前所收到的視覺訊息輸入,已經讓中顳區能發展出基本典型的視覺功能,所以在眼盲後便不能被重新塑造來處理聲音訊息。而先天失明者從未收到任何視覺訊息輸入,因此該腦區在出生後,就轉為用於聽覺。
而動物研究也支持這一項理論。例如,貓在出生最早的幾個月被矇住雙眼,當眼罩被拿下後仍舊無法看到東西。而在成年時期用眼罩矇住雙眼的類似作法,對視力卻沒有任何影響。
然而,大腦的功能再塑只有生命的初始期才存在嗎?
對此,Bedny說:「近年有跡象指出,這似乎比我們以前想的有更多的迴旋餘地。許多神經學家現在支持的假說是在某一段時期之前可以對大腦功能重新塑造,雖然困難,但並非不可能。」
Bedny也表示,大腦並非不受後期生活經驗影響,只是說越早越容易讓大腦功能重塑,同時也越關鍵。因此,進一步探討大腦究竟可否重新學習甚至形成改變功能區;以及闡明成人大腦和孩童大腦間在學習上的差異,將是未來研究方向。