客观日本

失明后触觉变得敏锐的机制阐明 探究感觉丧失后出现的大脑代偿机制

2023年07月24日 生物医药

我们使用眼睛、手、耳朵等各种各样的感觉器官来感知信息。 视觉信息是位于后脑的视觉区,触觉(体性感)是位于头顶部的体性感觉区,听觉信息是位于颞部的听觉区,诸如此类,信息主要由各个“专门部位”进行信息处理。 那么,失明的人视觉野会变得不起作用吗?事实并非如此。 失去视觉信息的视觉皮层会转而处理其他类型的感觉信息,即听觉和身体感觉信息,从而产生听觉和触觉变得敏锐的“异种感觉间可塑性”现象。 但此前有关这种现象的详细机制尚未明确。

名古屋大学研究生院医学系研究科的和气弘明教授领导的研究团队着眼于脑内胶质细胞的一种——小胶质细胞(microglia),以小鼠为对象,使用双光子生物成像、电子显微镜、电生理、分子生物遗传学等多种研究方法,明确了部分的机理。

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研究人员使用正常小鼠和出生后两周刚睁眼不久单眼被阻断的小鼠进行对比实验。当视觉被阻断,通过小胶质细胞去除抑制性突触后,观察到高级视觉皮层的神经细胞获得了对胡须刺激的反应功能。

研究发现,当小鼠出生后不久就失去视觉功能时,高级视觉皮层的神经细胞会对胡须的触觉刺激做出反应,随之胡须的触觉功能也会相应提高。这种现象是由于高级视觉皮层中的小胶质细胞产生溶解细胞外基质酶,剥离抑制性突触,从而解除从体感皮层到高级视觉皮层的传递通路的抑制系统后而出现。

本次研究阐明了高级视觉皮层在视觉丧失后存在的大脑代偿系统以及小胶质细胞的调节功能。由此,发现了一种可能与大脑中多种感觉信息的整合和辨别相关的新机制。(TEXT:片柳一之)

原文:JSTnews 2023年7月号
翻译:JST客观日本编辑部

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