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《自然-通讯》:新生儿期短暂视觉剥夺对人类腹侧枕颞叶皮层发育的深远影响

2026-04-11 20:11 Jiang, F., Zhu, Q., Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 本研究通过对先天性白内障术后患者的长期追踪,揭示了新生儿期短暂视觉剥夺对人类腹侧枕颞叶皮层(VOTC)功能组织的关键影响。研究发现,即使在视力恢复后,大脑在处理复杂视觉信息(如面孔和物体)时仍表现出显著的神经可塑性改变。这一发现挑战了关键期理论,表明人类大脑在早期发育阶段对视觉输入的依赖性具有高度的特异性与持久性,为理解视觉系统发育及神经康复策略提供了重要科学依据。

人类大脑的视觉皮层发育长期以来被认为是高度依赖早期经验的。在神经科学领域,腹侧枕颞叶皮层(Ventral Occipito-Temporal Cortex, VOTC)被公认为处理面孔、文字和物体等复杂视觉信息的关键区域。然而,当新生儿在发育初期经历短暂的视觉剥夺(如先天性白内障导致的视力丧失)时,这种经历如何重塑VOTC的功能组织,一直是学术界争论的焦点。

近期发表于《自然-通讯》(Nature Communications)的一项研究,通过对先天性白内障患者进行长期的纵向追踪,深入探讨了这一问题。研究团队利用功能磁共振成像(fMRI)技术,对比了在婴儿期经历过短暂视觉剥夺后通过手术恢复视力的个体与正常发育对照组的大脑活动模式。研究结果显示,尽管患者在术后视力得到了显著改善,但其VOTC在处理面孔和物体时的神经响应模式与正常人存在显著差异。

核心实验发现表明,即使视觉输入在发育早期得以恢复,大脑皮层的功能特化仍受到早期剥夺经历的“印记”影响。在处理面孔刺激时,患者组的梭状回面孔区(FFA)表现出较低的激活强度和特异性。这提示我们,视觉系统的关键期(Critical Period)并非简单的“全或无”过程,而是涉及多个层级的复杂发育机制。短暂的视觉缺失可能导致了神经环路连接的重组,这种重组在视力恢复后并未完全逆转,从而影响了成年期的视觉识别能力。

此外,该研究还强调了神经可塑性在不同视觉任务中的差异性。研究者发现,尽管面孔识别等高级视觉功能受损明显,但一些基础的视觉特征处理能力表现出较强的恢复力。这一发现为临床医生在制定先天性白内障手术时机及术后视功能康复训练提供了重要的理论指导,强调了尽早干预以最大限度利用大脑可塑性的必要性。


Journal Reference: Jiang, F., Zhu, Q., et al. Impact of a transient neonatal visual deprivation on the development of the ventral occipito-temporal cortex in humans. Nature Communications. 

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