人类的大脑随着生命周期不断发生着变化，新的突触不断产生，不用的突触发生退化。但是对于这个过程的机制的研究较少。最近，德国Jülich研究所神经信息研究人员Markus Butz博士的研究将这种过程归于稳态的规则。基于这个规则，研究人员提出了新的关于脑的可塑性的理论，同时也为理解学习过程以及治疗脑损伤疾病提供新的思路。该研究成果发表在今年第10期PLOS Computational Biology期刊上。

过去数年研究人员利用各种不同的成像技术确认成年人大脑绝不是硬性连接，而是具有可塑性的，这种可塑性不仅仅在学习中起到重要作用，它在损伤的脑的修复过程中也起到重要的作用。近年来研究人员发现在成年的脑也不只是已有的突触才能适应新的环境，新的突触也在不停地产生，然而脑如何控制这些新突触的产生的过程并不清楚。

此次研究发现，新突触的形成是由神经元的活性趋势决定的，神经元趋向于保持“预先设定”的电活动水平，如果平均电活动水平降到某一阈值之下，神经元就会开始构建新的连接点，反之如果电活动水平超过某一阈值，突触联系减少以防止神经元过度兴奋。而如果神经元不再接受任何刺激，那么神经元将失去很多突触直至某一时间之后凋亡。以视皮层为例，研究人员已经研究了神经元形成新连接和放弃旧突触的原理，在这个区域，10%的突触会不断再生，而视网膜一旦被破坏，再生的突触会进一步增加。视觉皮层对于研究突触生长规律非常合适，因为视觉具有对应性，即视网膜上接受的刺激特异性投射到视觉皮层的对应区域，这样可以通过损伤某一区域视网膜来研究皮层突触的变化。Butz等人的研究利用这样的性质发现那些不再能接受视网膜投射的区域逐渐开始恢复突触连接，这种恢复从损伤的外围向中心逐渐进行。

研究人员表示，新的生长规则利用了结构可塑性的理论解释突触可塑性，这种结构上的可塑性在很多科学家看来在学习和记忆过程中起到重要作用。同样的，结构可塑性在神经系统疾病的早期康复中也起到重要作用。如果医生知道患者的脑结构如何变化，那么就可以在理想的时间给予患者刺激产生新的突触。

  王 耀 编译自http://www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131010205325.htm