环境依赖的听皮层可塑性(周晓明)

  环境可通过改变脑的可塑性影响个体的认知及行为。研究特定环境诱导的脑可塑性及其行为输出将有助于了解行为的神经基础以及矫治中枢相关的认知及行为异常(包括一些精神疾病如自闭症等)。我们近期的研究发现,特定的声环境(例如听知觉训练)可诱导成年听觉系统靶向性的可塑性,并使得出生后早期听觉行为和听皮层功能受损的成年大鼠的听觉分辨行为恢复到同龄正常动物水平。此外,初级听皮层神经元的反应强度及调谐特性(Figure 1)和场电位的长时程增强效应(LTP)等也得到一定程度的修复(Figure 2)。

 

 

 

       更为这些听知觉训练引致的听觉行为和生理效应还伴随着听皮层一些重要的神经递质受体亚单位以及小白蛋白和脑源性神经营养因子表达的逆转。更为重要的是,在中缝背核、前额叶及纹状体等与某些精神疾病密切相关的五羟色胺能及多巴胺能系统的损伤也有不同程度的逆转(Figure 3)。这些在动物模型上获得的通过诱导成年听觉系统可塑性以逆转功能损伤的效应可能成为修复由发育早期因环境病理等因素导致的大龄儿童和成年人听觉及语言障碍以及其它相关神经性疾病潜在的有效治疗途径。(The Journal of Neuroscience 2013, 33:9693-9698; 2014, 34:5406-5415; Cerebral Cortex 2014, doi:10.1093/cercor/bhu258; PNAS 2014, in revision)