丘脑调节成人大脑的适应性

学习新事物需要我们大脑的巨大能力。我们的大脑因新体验而产生的适应称为可塑性。在我们的发展过程中，有些时期神经网络表现出很大的可塑性，称为关键时期。但成年人的大脑也有能力适应。这种可塑性在成人大脑中发生的位置尚不清楚。

为了更深入地了解这个问题，Yiqin 和他的同事在 Christiaan Levelt 的监督下检查了小鼠的视觉系统。由于易于操作，这是研究可塑性的流行模型。视觉信息通过视网膜到达丘脑。然后，脑核将处理后的信息传输到视觉皮层，反之亦然。一项针对小鼠的实验可以清楚地证明成年大脑的适应能力。当小鼠的一只眼睛被遮挡几天后，视觉皮层开始对闭上的眼睛做出不太有效的反应，而对睁开的眼睛做出更好的反应。长期以来，如何对其进行精确监管一直不清楚。但这些新结果将一个重要的参与者带到了最前沿：丘脑。

新视角

Christiaan Levelt：“五年前，我们发现丘脑在发育关键时期对视觉皮层的可塑性起着至关重要的作用。这改变了我们对整个系统如何运作的看法。我们都认为这个过程是受到调节的视觉皮层，但事实证明这并不是全部。我们通过去除小鼠丘脑中视觉关键期的一个非常特殊的成分，即 GABA-α 1 亚基，发现了这一点。该成分负责抑制丘脑，因此去除它会导致抑制减少。当我们闭上这些小鼠的一只眼睛时，反应的转变不再发生。因为成年大脑与发育中的大脑使用不同的可塑性机制，一个重要的问题是适应是否成人视觉系统也涉及丘脑。”

秦怡：“在目前的研究中，我们在成年小鼠身上进行了同样的实验，观察到了类似的结果。我们观察到，成年丘脑中也发生了可塑性，但当我们去除α-1亚基后，可塑性消失了。因此，没有可塑性。”皮层的转变也更长。由于我们知道视觉皮层也通过反馈机制将信息发送回丘脑，我们很好奇视觉皮层是否也在丘脑的可塑性中发挥着作用。我们通过逆转实验并关闭视觉皮层。那么丘脑反应的转变会发生什么？在成年动物中，我们没有看到任何差异：转变持续存在。然而，在处于关键时期的动物中，我们观察到当我们关闭沿着视觉皮层向下，这种转变在丘脑中恢复。因此，在年轻时，丘脑和皮层的可塑性相互影响更大，而在成人大脑中，丘脑对皮层的可塑性特别重要，但并非如此。另一种方式。”

涉及很多流程

Levelt 继续说道：“可塑性在许多过程中都很重要。我们目前关注的是感觉可塑性（视觉），但可塑性也是记忆和其他功能的基础。这些新见解可能与理解学习障碍等相关。这些问题的根源可能在于丘脑而不是皮质。因此，我们需要采取不同的方法。在治疗和这些问题的发病机制时，我们不能只关注皮质，还应该考虑丘脑。这是一个重要的新解释。”

秦：“即使是弱视，也被认为是皮质的问题，但也可能涉及丘脑。在欧洲，我们从很小的时候就测试是否有弱视。这种情况可以通过在关键时期通过暂时修补“好眼”来进行纠正，从而加强与弱眼的联系。例如，在美国，在年轻时并没有进行常规检查，导致更多的人在成年后携带弱视由于他们的关键期已经过去，治疗这些人变得更具挑战性。我们的研究提供了一个暗示，我们需要超越大脑皮层，这可以为新的治疗策略提供指导。”

资源 Netherlands Institute for Neuroscience - KNAW. "Thalamus regulates adaptability of the adult brain." ScienceDaily. ScienceDaily, 6 October 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231006104518.htm>.