先天性脑积水

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TUhjnbcbe - 2024/5/17 17:02:00
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最近,在美国西北大学翻译神经成像中心进行的一项关于衰老的研究中,科学家们发现了一个自然的“奇迹”。在研究实验进行过程中,有研究人员在扫描一只年龄很老的老鼠的大脑时(这只老鼠的实验编号为R),发现这只老鼠的大脑皮层严重变薄,并被脑脊液取代,海马体被压缩,它已经失去了大部分的大脑。

然而奇怪的是,R在表面上看起来和其他任何老鼠都一样,而且日常行为也很正常——在笼子里嗅来嗅去,像其他老鼠一样能看,能听,还有味觉、嗅觉和触觉。但在R的整个生命中,这只实验性啮齿动物一直隐藏着一个神经学的秘密:它有一个高度恶化的,压缩的大脑,但却没有使它丧失活动能力。

R患有严重的脑积水,脑室积液,这些积液对它的脑腔的压力非常大。在大多数情况下,脑积水会导致认知和运动障碍,缩短寿命,但R却和其他老鼠一样能正常活动。

为了对R进行更深入的研究,研究人员将多只实验老鼠(包括R)放在一个有机玻璃盒中,观察它们对新的刺激物的反应。然后,他们观察老鼠在迷宫中的行进情况以及它们在横梁上的平衡情况——所有这些测试都是为了评估老鼠的空间和运动技能以及记忆力。最终结果显示,除了探索新的环境外,R的表现和其他老鼠一样好。

但是,一只没有大脑的老鼠怎么能像一只大脑完全完整的老鼠那样行动呢?这个问题最合理的答案是:神经可塑性。尽管这是一个极其罕见的案例,研究人员说,R是大脑在绝对必要时如何自我重组的最好例子。研究人员发现,信息不是在整个大脑中的小部分被处理,而是在R非常小的、塌陷的大脑中的整个区域被处理。简单来说就是,R的大脑并没有大部分受损,而是变小了,变小的大脑的功能仍然完整。

R在其生命的大部分时间里都处于“最低限度”的工作状态——它的大脑是扭曲的,在大脑扫描中甚至看不到海马体等重要区域。只有通过追踪化学信号,研究人员才能确认它们被压扁、扭曲的位置。

研究人员克雷格·费里斯(CraigFerris)在一份声明中说:“脑干下部的所有东西都坍塌了。”这只动物和其他所有动物一样,一开始就违背了进化论赋予它的东西来帮助它生存。

当然,这只实验老鼠在一个受控制的环境中生活了两年,不需要对任何真正威胁生命的情况采取行动。但是研究人员得出结论,R的神经适应能力为大脑如何在我们的生活过程中发挥作用和改变提供了信息。

费里斯说:“我能从中得到乐趣的一件事是,我们对大脑的高度组织和复杂程度的傲慢。”我们之前真的把太多注意力放在了大脑皮层上,但这里有这样的例子,你几乎可以忽略大脑皮层的大部分,而且没有太大的区别。

研究人员推测,R在出生时可能是基因突变,但最初为什么会患上如此严重的脑积水,目前尚无定论。

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