大腦身體地圖驚人穩定,顛覆肢體喪失後神經可塑性理論
编辑者: Elena HealthEnergy
一項於2025年8月21日發表在權威期刊《自然神經科學》(Nature Neuroscience)上的開創性研究,正在重塑我們對肢體喪失後大腦韌性的理解。由劍橋大學的Tamar Makin教授和匹茲堡大學的Hunter Schone博士領導的研究團隊,提供了令人信服的證據,表明大腦對身體的表徵,特別是體感皮層,即使在肢體截除後,依然保持驚人的穩定性。這項發現直接挑戰了長期以來認為大腦會因應如此劇烈的感覺變化而進行廣泛神經可塑性重塑的理論。
該研究細緻地追蹤了三位接受手部截肢的受試者。研究團隊利用先進的功能性磁共振造影(fMRI)技術,觀察了手術前後大腦的「身體地圖」。與普遍的科學觀點形成鮮明對比的是,傳統理論認為,先前負責描繪已喪失手部的皮質區域會被鄰近的身體部位(如臉部或嘴唇)迅速重新映射或「佔據」。然而,研究結果卻揭示了驚人的穩定性。Schone博士表示:「儘管感覺輸入發生了劇烈的變化,大腦感覺皮層中的身體地圖卻高度保留。」在相關研究中,這種穩定性甚至在數十年後依然存在,這突顯了這些神經表徵的持久性。
這項研究顛覆了數十年的神經科學假設,這些假設常被視為大腦可塑性的典型範例,認為大腦會透過重新分配未使用區域的資源來適應。這些神經地圖的穩定性為兩個關鍵領域帶來了重大希望:先進的義肢開發和幻肢痛的治療。對於義肢而言,一致的神經地圖為腦機介面提供了穩定的基礎,可能實現更直觀、更精確的人工肢體控制。這種穩定性意味著,旨在將神經訊號轉化為運動的技術可以更可靠地運作,促進義肢與使用者身體圖式的更自然整合。
此外,這項研究也為持續存在的幻肢感覺和疼痛現象提供了新的見解。對已喪失肢體的神經表徵的持久保留,或許能解釋為何個體仍能感覺到其存在。這些洞見可能引導出更有效的治療策略,超越了那些假設大腦皮質會發生顯著重塑的傳統方法。專家們認為,治療或許可以專注於優化殘餘神經與大腦穩定地圖之間的連結,可能透過創新的手術技術,例如將神經移植到新的組織中,為它們提供穩定的目標。
總而言之,這項研究突顯了大腦在面對重大的生理損失時,仍能保留其基本組織結構的深層能力。正如Schone博士恰當地指出,這表明大腦「緊握著身體」,「等待重新連結」。這種持久的神經藍圖為未來的康復、更先進的輔助技術以及對心智與身體之間複雜關係的更深層次理解,點燃了一線希望。
來源
IFLScience
Study challenges assumptions about brain change after amputation
Brain hand ‘map’ is maintained in amputees with and without phantom limb sensations
Neurotechnology study delivers ‘another level’ of touch to bionic hands
发现错误或不准确的地方吗?
我们会尽快处理您的评论。
