新成像方法揭示人類大腦如何適應損傷

　　據物理學家組織網近日報道，美國卡內基梅隆大學認知腦成像中心(CCBI)的科學家首次采用了一種新的組合神經成像方法，能夠確切發現人類大腦是如何適應損傷的。發表在《大腦皮質》雜志上的相關研究報告顯示，當一個大腦區域的功能喪失時，備用的次要大腦區域就會立即活化起來，取代不能工作的大腦區域以及它的“同盟者”。

　　CCBI主任馬賽爾·賈斯特表示，人類大腦的一種特殊能力就是適應多種類型的損傷，如創傷性腦損傷和中風等，使得人們的大腦能在關鍵的腦區域受傷后，繼續維持工作。而這也提示了人類如何能通過訓練自己的大腦，使其變得更易于恢復。秘密就在于開發替代性的思維模式，令自己的大腦成為全能選手，以備不時之需。

　　研究人員借助功能性磁共振成像(fMRI)技術，研究了16個健康成人的大腦將如何適應暫時性的韋尼克區失效，該區域是大腦涉及語言理解的關鍵區域。他們在fMRI掃描的中間區域應用了經顱磁刺激(TMS)方法，來短暫中斷受試者韋尼克區的正常工作。在進行磁共振成像掃描時，科學家會分別在TMS實施之前、之中和之后對受試者進行有關句子理解的測試。

　　研究團隊在刺激韋尼克區后即刻測量了大腦的活動變化。結果顯示，隨著TMS的應用，韋尼克區的大腦活動明顯減弱，但作為“后備”的次要大腦區域卻被立即激活，并相互協調，支持個人的思考過程繼續，而不會影響大腦對于句子理解的表現。這些“后備”區域包括對側區域、緊鄰受損區域的大腦區域和正面的執行區域。前兩種備用區域具有與受損的韋尼克區相似的大腦功能，但在效能上要差得多;而第三種區域則發揮了戰略性的作用。

　　此外，由于思考本身就是一個聯網的功能，因此當網絡中的一點受到損害時，鄰近的其他區域也會隨之受損。 “人們在思考時會涉及多個腦部區域，而非單獨一個大腦區域。”賈斯特說。在停止實施TMS后，大腦受傷區域及其附近區域會逐漸恢復至其最初的活動水平，而 “后備”區域也將繼續工作，這就意味著，在一段時間內，會有兩個皮質小組同時作業，這也就解釋了為何有時TMS反而能提升大腦的效能。