大腦可塑性_來自盲人研究的證據(jù)

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1、華南師范大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)2008年第2期JOURNALOFSOUTHCHINANORMALUNIVERSITY2008年4月No.2,2008(SOCIALSCIENCEEDITION)Apr.,2008大腦可塑性———來自盲人研究的證據(jù)許瑞平,王穗蘋,趙娟(華南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院/心理應(yīng)用研究中心,廣東廣州510631)摘要:大腦重塑是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的核心內(nèi)容之一,對盲人這一特殊群體的腦成像研究尤其加深了人們對重塑現(xiàn)象的認(rèn)識。但目前在一些核心問題上,諸如盲人視皮層重塑的神經(jīng)通路和機制是什么、年齡

2、因素如何在重塑過程中起作用等等,不同研究結(jié)果之間存在著很大爭議。未來對重塑之后大腦的功能和結(jié)構(gòu)如何發(fā)生變化等問題仍需作更深入的探討。關(guān)鍵詞:大腦重塑;盲人;視皮層;跨通道的重組中圖分類號:B844文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-5455(2008)02-0112-08我們生活在一個充滿視覺刺激的環(huán)境中,有一半以上的外部世界信息通過視覺通道獲得。對缺少視覺輸入的盲人來說,這種視覺上的缺陷會對外部世界的信息加工產(chǎn)生什么結(jié)果呢?有[1]研究者提出兩種可能的假設(shè):一種是由于視覺信息的缺乏,正常人需要視覺信息輔助完

3、成的能力在盲人身上會表現(xiàn)出缺陷(如空間信息加工等需要形式表征和空間結(jié)構(gòu)建構(gòu)的感知覺能力);另一種假設(shè)則認(rèn)為,盲人除視覺以外的感覺通道能力會發(fā)展的更好,以補償缺失的視覺。針對這一問題,研究者開展了大量的研究。多數(shù)研究結(jié)果相對更傾向于支持后一種觀點,即發(fā)現(xiàn)[2][3]盲人的多種非視覺能力可以達(dá)到甚至超越正常人,如音高辨別、盲文辨別等,甚至一些需要[4][5]空間信息加工的能力,如空間音調(diào)辨別、音源定位等,也好于正常人。那么,盲人為什么在某些方面的能力表現(xiàn)得比正常人還好呢?在盲人的日常生活與工作中,其大腦是如何工

4、作的?特別是,對于正常人非常重要的視覺皮層在盲人身上起了什么作用?其功能與結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化?如果功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,其內(nèi)在的神經(jīng)機制是怎樣的?本文擬結(jié)合該領(lǐng)域的最新研究對上述問題進行回答。一、盲人的視皮層重塑盲人的視皮層重塑現(xiàn)象是指視覺剝奪以后,枕葉視皮層參與到其他非視覺通道的信息加工。收稿日期:2007-10-25基金項目:教育部全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文作者專項基金項目(批準(zhǔn)號:200208),國家自然科學(xué)基金項目(批準(zhǔn)號:30670700),廣東省自然科學(xué)基金項目(批準(zhǔn)號:06025045)作者簡介:

5、許瑞平(1982-),女,河北唐山人,華南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院碩士研究生;王穗蘋(1974-),女,廣東汕頭人,華南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院/心理應(yīng)用研究中心教授、博士生導(dǎo)師,博士;趙娟(1981-),女,河南信陽人,華南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院碩士研究生。112采用各種腦成像技術(shù),研究者對盲人完成不同感覺通道任務(wù)的大腦激活情況進行了大量研究,結(jié)果均發(fā)現(xiàn)存在這種跨通道的加工現(xiàn)象。[6]在觸覺通道的研究中,Sadato等人采用正電子發(fā)射斷層掃描(PET)技術(shù)對盲人執(zhí)行盲文閱讀、非盲文的觸覺辨別任務(wù)(辨別由盲文點陣組成

6、的角度、寬度、字母是否一致),以及正常人執(zhí)行非盲文的觸覺辨別任務(wù)時局部腦血流量(regionalCerebralBloodFlow,rCBF)進行對比觀測,發(fā)現(xiàn)盲人在盲文閱讀任務(wù)中激活了BA17區(qū)(也稱紋狀區(qū)、初級視皮層、V1區(qū)),并且擴展到雙側(cè)的紋外皮層區(qū)域。在三種非盲文的觸覺辨別任務(wù)中,盲人的BA17區(qū)也得到激活,但rCBF的增[7]加小于盲文閱讀任務(wù),而正常人在執(zhí)行這些任務(wù)時的rCBF呈降低趨勢。Cohen等采用透顱磁刺激(TMS)技術(shù)的研究也發(fā)現(xiàn)了類似結(jié)果,他們讓盲人執(zhí)行盲文和羅馬字母辨別任務(wù),而只

7、讓正常人執(zhí)行羅馬字母辨別任務(wù),在執(zhí)行任務(wù)過程中用TMS技術(shù)刺激兩組被試不同皮層區(qū)域,結(jié)果發(fā)現(xiàn)刺激盲人的枕葉皮層會使兩種觸覺辨別任務(wù)的完成受到干擾,錯誤率升高;而刺激正常人的[3,8,9]枕葉對觸覺辨別任務(wù)并不產(chǎn)生影響,而只會影響其視覺任務(wù)。采用fMRI技術(shù)的相關(guān)研究[8]也支持盲人的枕葉參與了觸覺信息加工。例如,Burton等人讓盲人執(zhí)行盲文閱讀任務(wù),發(fā)現(xiàn)類似的任務(wù)激活了距狀溝周圍舌回、楔葉等V1區(qū),梭狀回等V2區(qū),以及顳枕外側(cè)回等V3區(qū)。以上研究均表明,盲人的枕葉可發(fā)生跨通道的重組,視覺皮層可參與觸覺信息

8、加工。聽覺任務(wù)的不少研究也發(fā)現(xiàn)了與觸覺任務(wù)類似的結(jié)果,即盲人的枕葉視皮層會表現(xiàn)出激[10-12][13]活。Gougoux等人采用PET技術(shù),對盲人和正常人執(zhí)行聲源定位任務(wù)進行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在雙耳聲源定位任務(wù)中,正常人被試組枕葉的腦血流量減少,而早盲被試則無此變化;在單耳[11]聲源定位任務(wù)中,部分盲人被試枕葉出現(xiàn)激活,而正常人則沒有出現(xiàn)。Leclerc等人采用那些聲源定位能力比正常人好的全盲被試和正常人進行研