高等动物(包括人类)的大脑演化出一套功能各不相同的感觉通道,用于接收和处理来自外界的各种不同的信息。通常一个外界事件往往包含多种感觉模态信息,为能够真实地反映和编码外界事物,大脑需要对来自不同通道的信息进行整合。已有的研究表明,神经系统许多区域都存在着能够会聚和整合多种感觉信息的神经元,它们能增强源于对同一事件不同模态的刺激反应,抑制对无关刺激的反应,构成脑信息处理的一种最佳协同形式。然而,这种在发育中形成的多感觉整合模式和规则,在成年后还能够改变吗?最近,美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)在线发表了bevictor伟德官网听觉神经生物学实验室博士生俞黎平等人的最新研究成果《多感觉整合可塑性:上丘多感觉神经元短时经验――依赖的改变》,给出了肯定的回答。他们在成年猫的研究中发现,上丘多感觉神经元仍然具有很大的信息整合可塑性,只要接受几分钟短暂的序列视觉和听觉的组合刺激训练,就可诱导神经元对相应刺激信息的整合。实验中发现,随着序列信号的重复刺激,神经元很快适应了这种带有事件性质的刺激组合,使前后两种刺激信号所引起的反应开始靠近,逐渐融合,具体表现为前一个反应的时程被延长了,后一个反应的潜伏期缩短了,表现出神经元能整合这种新异序列的多感觉信息了,整合效应在序列训练停止后仍然存在。
这项研究说明,经过训练,成年后的多感觉神经元仍然能够快速地适应外界环境变化,从而在一个更宽广的范围内实现对多模态信息的整合,这可能是多感觉信息加工的另一个重要规则。同时,该项研究还对人们理解脑的“预测”和“注意”等高级认知功能提供了新思维。
神经科学杂志是国际神经科学领域最具影响力的著名杂志之一(影响因子:8.103),此次发表的研究论文,第一作者俞黎平是听觉神经生物学实验室孙心德教授的博士研究生,为首批国家建设高水平大学公派联合培养研究生,实验在美国Wake Forest大学著名神经生物学家Stein教授实验室完成,论文第一完成单位为bevictor伟德官网。