布兰迪斯大学的研究人员最近在《自然》杂志上发表了一项研究，提供了新的见解，揭示了经验如何塑造神经回路。该研究为视觉皮层在视觉剥夺后重新组织自身的能力提供了新的证据。

“大脑的正常发育需要早期关键发育期的经验，而理解这种经验依赖的可塑性的机制对于理解人类发育、其障碍以及为早期儿童设计促进最佳认知发育的策略至关重要，”作者和神经科学家吉娜·图里吉亚诺解释道。

神经科学家长期以来一直知道，大脑需要适当的感官刺激才能正常发育，经验可以在感官皮层的功能架构中引起可塑性的变化。在实验条件下，图里吉亚诺和她的同事通过记录神经元和其连接的电活动来探索年轻大鼠的视觉皮层回路。

“我们发现了一个重要且新颖的机制，涉及皮层回路功能的丧失，”合作者和神经生理学家阿里安娜·马菲说。“虽然我们的结果直接适用于由于感官剥夺导致的视觉功能丧失，但它们很可能代表了皮层网络响应经验的一种更普遍的策略。”

研究人员表明，早期发育阶段视觉剥夺引起的持久性皮层关闭是由于皮层抑制的巨大增加所致。具体来说，两个类型的神经元之间的抑制性突触连接的强度——即抑制性快速发射篮细胞和兴奋性星形锥体神经元——增加了3倍。

虽然历史上认为调节兴奋性突触对于神经回路的发育至关重要，而功能丧失是由于兴奋性的抑制所致，但这项研究表明，抑制性突触在适当的网络布线和最终在保存或破坏神经功能方面发挥着至关重要的作用。

“我们的数据表明，关于经验如何影响我们的大脑的思考需要进行重大修订，”图里吉亚诺指出。“与其仅仅针对兴奋性网络，不如说一个主要的可塑性位点位于抑制性网络中。我们的数据显示，皮层内的抑制性网络具有高度的可塑性，一些病理状态是通过不适当的激活抑制性可塑性而产生的。”