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聋人听觉皮层如何通过“选择性抑制”编码视觉信息:大脑跨模态可塑性新机制

最新研究揭示,先天性耳聋个体的大脑在视觉刺激下,听觉皮层并非简单被视觉功能“接管”,而是表现出系统性的神经信号抑制(去激活)。该机制为大脑跨模态可塑性提供了全新视角,表明感觉剥夺后的大脑重组不仅依赖于激活,还依赖于选择性抑制,可能有助于过滤无关信息或优化视觉注意。

背景:跨模态可塑性与神经重组

神经可塑性是指大脑在整个生命过程中对环境和感觉变化的适应能力。以往研究发现,先天性耳聋者的视觉系统会“招募”听觉皮层,使其对视觉运动、节奏和空间位置等刺激产生反应,这与聋人视觉任务表现优势相关。但听觉皮层如何表征低层次视觉空间特征,长期未明。

研究方法

  • 参与者:年轻先天性耳聋个体与听力正常对照组
  • 刺激:系统性扫描视野不同区域的简单视觉模式
  • 技术:功能磁共振成像(fMRI)

核心发现:听觉皮层的选择性抑制

参与者视觉皮层反应听觉皮层反应
听力正常组根据刺激位置激活(预期模式)无相关调节
先天性耳聋组激活意外的系统性去激活(抑制)

研究者指出:“在聋人参与者中,视觉刺激出现时听觉皮层并未表现出预期的活动增加,而是出现了系统性去激活。这些去激活是刺激依赖性的,表明剥夺声音输入的听觉区域内存在有组织的视觉表征。”

抑制的组织模式

特征发现
视野偏侧性主要响应视野对侧的刺激
视野集中性更集中在中央视野
空间覆盖覆盖较大的空间区域

这些结果表明,听觉皮层以“抑制”而非“激活”的方式编码视觉刺激的位置,提示大脑重组机制远比此前认知更复杂。

研究意义:重新定义大脑可塑性机制

该研究拓展了跨模态可塑性的理论框架,强调大脑不仅通过激活实现感官替代,也可通过选择性抑制优化信息处理和注意机制。将抑制现象纳入模型,有望加深对感觉重组的理解,为未来聋人康复和神经科学研究提供新思路。

参考文献:
Human Brain Mapping, Bial Foundation, Alessio Fracasso(Coimbra大学)

(责任编辑:泉水)