与普遍观点相反，大脑并不会因损伤（如失明或截肢）而完全“重新布线”。研究人员认为，大脑通过学习和重复增强或修改其预先存在的结构，而非将区域重新用于新任务。尽管大脑能够适应变化，但它不会在与无关区域中创造全新功能。理解大脑可塑性的真实本质对于设定患者护理和康复的现实期望至关重要。

关键事实

• 研究挑战了大脑能够完全重组以应对损伤或缺陷的常见观点，认为大脑是增强现有能力。

• 研究人员审查了十项声称显示大脑重组能力的经典研究，发现大脑利用的是自出生以来就存在的潜在能力。

• 理解大脑可塑性的限制对于指导临床康复实践和管理患者期望至关重要。

来源：剑桥大学

剑桥大学和约翰霍普金斯大学的科学家指出，大脑并不具备因失明、截肢或中风等损伤而“重新布线”的能力。Tamar Makin教授（剑桥）和John Krakauer教授（约翰霍普金斯）在《eLife》杂志上撰文，认为大脑在应对损伤或缺陷时能够重组并将特定区域重新用于新功能的观点存在根本性缺陷，尽管这一观点常被科学教科书引用。他们指出，实际发生的是大脑被训练利用已经存在但潜在的能力。

研究背景

理解大脑可塑性的真实本质和限制至关重要，既能为患者设定现实期望，也能指导临床康复实践。一个常见的例子是失明或天生盲人，其视觉皮层（原本专门处理视觉信息）被重新用于处理声音，使个体能够通过“回声定位”在杂乱房间中导航。另一个例子是中风患者最初无法移动肢体，但通过重新利用大脑其他区域恢复控制。

Krakauer教授表示：“大脑具有惊人的重新布线和重组能力的观点很有吸引力。它给了我们希望和 fascination，尤其是当我们听到盲人发展出几乎超人的回声定位能力或中风幸存者奇迹般恢复失去的运动功能的故事时。然而，这些故事虽然真实，但其解释却是错误的。”

研究分析

Makin和Krakauer审查了十项声称显示大脑重组能力的经典研究。他们认为，尽管这些研究确实显示大脑适应变化的能力，但它并未在与无关区域中创造全新功能，而是利用了自出生以来就存在的潜在能力。

例如，1980年代加州大学旧金山分校的Michael Merzenich教授的研究发现，当手失去一根手指时，大脑中原本分配给该手指的区域会重新分配给邻近手指。Makin的研究提供了另一种解释。她在2022年的一项研究中，通过神经阻滞剂模拟截肢效果，发现即使截肢前，邻近手指的信号也映射到原本“负责”截肢手指的大脑区域。截肢后，这些信号被“放大”。

Makin教授表示：“大脑适应损伤的能力并非将新的大脑区域用于完全不同的目的。这些区域不会开始处理全新类型的信息。”

研究意义

Makin和Krakauer的研究表明，大脑的可塑性并非“神奇的重新布线”，而是通过重复和学习增强或修改其预先存在的结构。理解这一点对于设定患者康复的现实期望和指导临床实践至关重要。

Makin教授补充道：“这一学习过程证明了大脑的显著但受限的可塑性能力。没有捷径或快速通道。快速解锁隐藏的大脑潜力或利用大量未使用储备的想法更多是一厢情愿。这是一个缓慢、渐进的过程，需要持续的努力和练习。认识到这一点有助于我们欣赏每项康复故事背后的辛勤工作，并相应调整策略。”

结论

Makin和Krakauer的研究挑战了大脑能够完全重组的观点，认为大脑的可塑性是通过增强现有结构实现的，而非创造全新功能。这一发现对神经科学和临床康复具有重要意义。

参考文献

• Makin, T., & Krakauer, J. (2023). Against Cortical Reorganisation. eLife.