神经科学家说，我们的大脑实际上无法“重新连接”自己

几十年来，在研究中反复显示，在中风、截肢或突然失去视力或听力后，大脑具有非凡的自我连接能力。至少，我们都是这么想的。

现在，写在电子生活两位神经科学家——塔玛·马金（Tamar Makin）和约翰·克拉考尔（John Krakauer）——认为，该领域最有影响力的实验并不能最终证明大脑可以在功能上重组自己。

“我们的大脑具有惊人的自我重组和重组能力，这个想法很有吸引力。它给了我们希望和迷恋，尤其是当我们听到非凡的故事时。说约翰霍普金斯大学的克拉考尔。

“这个想法超越了简单的适应或可塑性——它意味着对大脑区域的大规模重新利用。但是，尽管这些故事很可能是真的，但对正在发生的事情的解释实际上是错误的。

在他们看来，没有一项关键研究符合认知重组的最严格定义，即通常致力于一种计算的大脑部分能够进行完全不同类型的认知，其特征是功能或行为的变化。

“我们得出的结论是，我们审查的规范研究都没有令人信服地满足这些标准，”他们写.

Makin是剑桥大学认知神经科学教授，她的研究重点不同能力的成年人（例如假肢患者）的神经可塑性极限。

Makin 和 Krakauer 一起——谁有兴趣在中风康复中——亲眼所见在“先天性失明、耳聋、截肢和中风等神经系统侮辱”之后可以做出的“令人惊讶和令人印象深刻的行为变化”。

一个明显的认知重新布线的突出例子来自2000年发表的新生雪貂研究.

在这个实验中，来自雪貂眼睛的神经输入通过手术连接大脑的听觉皮层而不是视觉皮层。尽管有这种混淆，雪貂还是有一些远见后续研究.听觉神经元已经重组了自己，以执行新的功能。

“但这是真正的重组吗......？”问马金和克拉考尔。在视觉皮层中完成的处理类型可能就像听觉皮层所做的处理一样，这意味着这种手术重新布线并没有真正挑战大脑改变其功能。

如果将相同的输入传递到大脑中负责完全不同过程的部分，例如前额叶皮层，结果可能不那么令人印象深刻。

当研究参与者奇迹般地恢复了被认为因受伤或损伤而丧失的认知功能时，大脑很可能通过依靠以前存在但非常安静或未充分利用的神经连接或功能来增加计算能力，作者认为.

例如，当即使在连接该特定胡须的神经被切断后，老鼠仍然能够移动胡须，作者很可能总是将相邻胡须上的神经调到受损的胡须上认为.无需重新布线！

同样地当刚出生的小猫的一只眼睛暂时缝合时，这加强了活跃的眼睛，削弱了不可用的眼睛，导致第二只眼睛睁开后会出现一些“非常笨拙的小猫”。

然而，这并不能证明大脑重组。神经元很可能一开始就对来自两只眼睛的输入很敏感，当一只眼睛不可用时，“增益”就会增加.

作者说，如果看起来大脑的一部分正在做一些以前从未做过的事情，那可能只是一种错觉，因为我们一开始就不知道大脑有这种额外的能力提出.

研究人员还怀疑大脑是否“接管”了未被使用的神经元，并“重新连接”它们以执行其他功能。

例如，患有先天性白内障的儿童（先天失明）可以在手术后立即恢复视力。

“如果视觉皮层被重新挪用以支持新功能，那么视觉输入的恢复将是徒劳的（或者至少需要实质性的重组逆转），”作者写.

“但事实并非如此。孩子们不仅能够立即感知到一些视觉信息，而且表现出对视觉错觉的敏感性。

虽然大脑的相互联系和“模糊”比我们想象的要多，但Makin和Krakauer认为，大脑的不同部分注定要执行某些功能，即使在早期发育中，也不可能偏离这种潜在的“架构”或“蓝图”。

“很多时候，大脑的重新连接能力被描述为'奇迹'——但我们是科学家，我们不相信魔法，”说马金。

“我们看到的这些惊人行为植根于努力工作、重复和训练，而不是大脑资源的神奇重新分配。

本文发表于电子生活.

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