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MU研究人员发现人脑在身体受伤后可以自我重塑

轰动一时的电影《钢铁侠3》的粉丝可能会记得角色步入“大大脑”的数字投影,并观察神经元群在大脑的神经“图”上响应身体触摸而“发光”。现在,就像那个场景一样,密苏里大学的研究人员发现了关于人脑复杂神经图谱如何运作的新见解。先前在动物研究中也曾报道过类似的发现,但这是最早在人类中记录这种结果的研究之一。

心理科学系认知神经科学的米勒家族主席斯科特·弗雷说:“当一个人用右手触摸某物时,大脑左侧的特定“手部区域”会亮起来。”“左手会发生类似但相反的反应。但是,当某人失去手时,我们发现大脑的两个“手部”(左手和右手)都专用于剩下的健康手。这是一个明显的例子功能重组或人类大脑的可塑性。”

研究人员在MU脑成像中心使用功能性MRI(fMRI)扫描了48人的大脑-其中19人失去了一只手。他们创建了一个计算机控制的,基于空气的系统,以使手和脸轻触。功能性MRI扫描与传统MRI扫描相似,但对大脑区域处理信息时发生的血液中氧合水平的微小变化敏感。研究人员在扫描中看到,当大脑失去一只丢失的手的输入时,它会重新组织其神经图,并将这些功能重新分配给另一只手。

弗雷说,这项发现可以帮助科学家和医学专业人士更好地了解大脑可塑性的潜在机制,即发生创伤性身体伤害(例如退伍军人从军方受伤中恢复过来)后,大脑适应不断变化的条件的能力。战场。

弗雷说:“我们可以将处理来自人体的感觉的大脑区域像一张地图那样组织起来,将地图的各个区域划分为特定的身体区域,例如手,脸或脚。”是由MU艺术与科学学院与MU医学院合资成立的MU康复神经科学实验室。“我们很早就知道,诸如截肢或脊髓损伤之类的伤害会改变该地图的组织。例如,如果您丢失了一只手,则相关的'手区域'可能会被处理中所涉及的地图中的相邻功能部分接管手臂或脸部的感觉,这是“大脑可塑性”的一种形式。

研究人员说,正在进行其他工作,以确定这些变化如何以及是否影响截肢者的感受,包括疼痛。科学家希望他们的发现也可以帮助开发假肢,为用户提供接触体验的努力。

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