2014年1月20日出版的《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology, 24(2), 222-227）刊發(fā)了北京大學(xué)心理學(xué)系方方教授課題組的論文“Function and structure of human left fusiform cortex are closely associated with perceptual learning of faces”，報(bào)道了他們利用功能性和結(jié)構(gòu)性磁共振腦成像以及心理物理學(xué)，以面孔知覺(jué)學(xué)習(xí)為切入點(diǎn)，研究視覺(jué)系統(tǒng)神經(jīng)可塑性取得的新進(jìn)展。論文通訊作者是方方教授，共同第一作者是心理學(xué)系已畢業(yè)的博士生畢泰勇和陳娟。研究合作者是中國(guó)科學(xué)院生物物理所周天罡博士和北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室賀永博士。2月12日,Nature China重點(diǎn)報(bào)道了這個(gè)研究。
神經(jīng)可塑性是指由經(jīng)驗(yàn)引起的神經(jīng)元功能屬性和神經(jīng)環(huán)路的改變，人類的大腦具有終生可塑性。知覺(jué)學(xué)習(xí)是指長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練可以顯著提高知覺(jué)能力，是大腦可塑性的表現(xiàn)，也是一種非常適合研究大腦可塑性的實(shí)驗(yàn)范式。在過(guò)去的幾十年中，對(duì)于知覺(jué)學(xué)習(xí)的研究已經(jīng)積累了大量的心理物理數(shù)據(jù)，并提出了多種理論解釋。然而，相關(guān)的神經(jīng)生理和腦成像數(shù)據(jù)卻很少，我們對(duì)知覺(jué)學(xué)習(xí)的神經(jīng)機(jī)制知之甚少。方方教授課題組利用面孔知覺(jué)學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)范式，研究視皮層的可塑性機(jī)制。在這個(gè)研究中，心理物理學(xué)結(jié)果表明，八天的知覺(jué)訓(xùn)練可以顯著的、長(zhǎng)久的提高被試的面孔知覺(jué)能力。磁共振腦成像結(jié)果表明，該訓(xùn)練可以提高大腦左側(cè)梭狀回面孔區(qū)(left fusiform face area)的神經(jīng)活動(dòng)空間模式的穩(wěn)定性，并且這種穩(wěn)定性的提高與個(gè)體學(xué)習(xí)成績(jī)高度相關(guān)。他們還發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練前的左側(cè)梭狀回面孔區(qū)的灰質(zhì)厚度可以預(yù)測(cè)個(gè)體學(xué)習(xí)成績(jī)。這些結(jié)果不僅揭示了面孔知覺(jué)學(xué)習(xí)的神經(jīng)機(jī)制，而且首次從腦功能和腦結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面提供了收斂的證據(jù)表明左側(cè)梭狀回面孔區(qū)在面孔加工可塑性中的關(guān)鍵作用。同時(shí)這些結(jié)果對(duì)于我們理解腦可塑性的一般性機(jī)制有重要的啟發(fā)意義。
該研究由科技部973項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心和北京大學(xué)麥戈文腦研究所資助完成。
2014-02-14