新研究认为尽管大多数科学家相信我们的大脑无法自我重新连接

剑桥大学和约翰·霍普金斯大学的科学家表示，与普遍持有的观点相反，大脑无法通过自我重新连接来补偿视力丧失、截肢或中风等情况。

塔玛尔·马金(剑桥大学)教授和约翰·克拉考尔(约翰·霍普金斯大学)教授在《eLife》杂志上撰文称，大脑在应对损伤或缺陷时可以自我重组并重新利用特定区域以发挥新功能的观点从根本上是有缺陷的——尽管这种观点被普遍认为是错误的。科学教科书中引用。相反，他们认为正在发生的只是大脑被训练来利用已经存在但潜在的能力。

最常见的例子之一是，一个人失去了视力，或者是天生失明，之前专门处理视觉的视觉皮层被重新连接来处理声音，从而允许个人使用一种“回声定位”的形式进行导航。一个杂乱的房间

另一个常见的例子是，中风的人最初无法移动四肢，因此重新利用大脑的其他区域来重新获得控制。

约翰·霍普金斯大学运动学习和大脑修复研究中心主任克拉考尔表示：“我们的大脑具有惊人的自我重新布线和重组能力，这一想法很有吸引力。它给我们带来希望和魅力，尤其是当我们听到盲人发展出近乎超人的回声定位能力的非凡故事时，或者中风幸存者奇迹般地恢复了他们认为失去的运动能力时。

“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全面重新利用。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。”

在他们的文章中，马金和克拉考尔研究了十项开创性的研究，这些研究旨在展示大脑的重组能力。然而，他们认为，虽然研究确实表明大脑具有适应变化的能力，但它并没有在以前不相关的领域创造新的功能，而是利用了自出生以来就存在的潜在能力。

例如，其中一项研究(由旧金山加利福尼亚大学的MichaelMerzenich教授在20世纪80年代进行的研究)着眼于当手失去一根手指时会发生什么。手在大脑中具有特定的表征，每个手指似乎都映射到特定的大脑区域。梅泽尼奇认为，移开食指，之前分配给该手指的大脑区域将被重新分配来处理来自相邻手指的信号——换句话说，大脑已经重新连接自身以响应感官输入的变化。

马金说，事实并非如此，他自己的研究提供了另一种解释。

在2022年发表的一项研究中，Makin使用神经阻滞剂暂时模拟受试者食指截肢的效果。她表明，即使在截肢之前，来自相邻手指的信号也会映射到“负责”食指的大脑区域，换句话说，虽然该大脑区域可能主要负责处理来自食指的信号，但并非完全如此。截肢后发生的一切是来自其他手指的现有信号在该大脑区域“拨号”。

剑桥大学医学研究委员会(MRC)认知和脑科学部门的马金表示：“大脑适应损伤的能力并不是为了完全不同的目的而征用新的大脑区域。这些区域不会开始处理全新类型的信息。甚至在截肢之前，有关其他手指的信息就已经存在于被检查的大脑区域中，只是在最初的研究中，研究人员并没有太注意它，因为它比即将被截肢的手指弱。”

重组论点的另一个令人信服的反例是对先天性聋猫的研究，其听觉皮层(大脑中处理声音的区域)似乎被重新用于处理视觉。但当他们安装了人工耳蜗后，这个大脑区域立即开始再次处理声音，这表明大脑实际上并没有重新连接。

马金和克拉考尔检查了其他研究，发现没有令人信服的证据表明先天失明的人的视觉皮层或中风幸存者未受伤的皮层曾经发展出一种原本不存在的新功能。

例如，马金和克拉考尔并不否认盲人能够纯粹依靠听力进行导航，或者经历过中风的人恢复运动功能的故事。相反，他们认为，大脑不是完全重新利用区域来执行新任务，而是增强或修改其先前存在的架构-并且它是通过重复和学习来做到这一点的。

他们认为，了解大脑可塑性的真实本质和局限性至关重要，这对于为患者设定切合实际的期望以及指导临床医生的康复方法至关重要。

马金补充道：“这个学习过程证明了大脑非凡但有限的可塑性能力。这段旅程没有捷径或快车道。快速释放隐藏的大脑潜力或利用大量未使用的储备的想法更多是一厢情愿而不是现实。这是一个缓慢、渐进的旅程，需要坚持不懈的努力和练习。认识到这一点有助于我们理解每个康复故事背后的艰辛工作，并相应地调整我们的策略。

“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。我们看到的这些令人惊奇的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。”