研究表明大脑能够重新组织神经元

近日，关于灵长类动物甚至瘫痪病人通过大脑活动控制机械手臂的研究引起了广泛关注。特别是在截肢的情况下，大脑如何适应并控制机械手臂成为了一个引人深思的问题。对于这个问题，恒河猴的研究或许能为我们揭示答案。

众所周知，成年动物的大脑皮质的形态结构和功能分区相对固定。最新的研究结果挑战了这一传统观念。在恒河猴的一项研究中发现，当切断成年猴正中神经后，大脑皮质躯体感觉区发生了显著变化。原来感受正中神经传入的部位转变为感受与切断神经支配的皮质相邻的皮肤传入信号，这说明成年猴大脑皮质的分区并非绝对不变。这一现象对于理解大脑适应机械手臂的重要性不言而喻。

大脑作为神经系统最高级部分，主导着机体内的一切活动过程，并调节机体与周围环境的平衡。大脑由左、右两个半球组成，之间通过横行的神经纤维相互联系。每个半球都包含大脑皮层，即表面的一层灰质，是思维的器官，也是高级神经活动的物质基础。

对于大脑神经元，这是生理学上的专业术语，作为大脑的最小组成部分，其运作原则基本是用进废退。最近，在一项涉及恒河猴的研究中，科学家们观察到了大脑在学习使用机械手臂时的变化。

在这项研究中，来自美国多所大学的研究者将一个由脑机界面控制的机械手臂应用在了恒河猴身上。这些恒河猴因为疾病治疗等原因失去了某一只手臂，有的是在多年前的婴儿时期。科学家们希望通过观察恒河猴学习使用机械手臂的过程，了解大脑如何适应这种新的身体部分。这对于未来帮助截肢患者通过大脑控制机械手臂具有重要的启示意义。

随着研究的深入，我们不禁对大脑的适应能力感到惊叹。在未来的科技发展中，或许我们可以通过类似的方式帮助更多截肢患者重新获得生活的自由和信心。近期，《自然-通讯》期刊上发表的一篇论文，令全球的研究者们瞩目。在这项研究中，研究者们深入探索了大脑与机械手臂之间的神秘联系。他们成功证明，即使对于已经截肢很久的动物来说，学习使用大脑皮层控制的脑机界面完成复杂连续的任务也是完全可能的。

研究者们在恒河猴的运动皮层——控制上肢活动的核心区域——植入了一系列电极。无论这些电极是与截肢的同一侧还是相反一侧，恒河猴最终都学会了控制机械手臂。令人惊讶的是，尽管电极与截肢在相反一侧的恒河猴学习速度更快，但两组的表现都相当出色。更令人振奋的是，在学习的过程中，恒河猴大脑的先天生理机制发生了显著改变。

芝加哥大学的研究者Karthikeyan Balasubramanian解释道：“截肢动物的神经元连接相对较少。但在学习过程中，这些神经元网络逐渐变得更为密集。”而对于未截肢的动物而言，在掌握机械手臂之前，需要调整某些神经元的连接。研究数据还显示，两组恒河猴在后续的训练中都表现得越来越好。

尽管杜克大学的研究者米格尔对此研究并未感到特别新奇，认为它并未为脑机界面领域带来全新贡献，但论文作者芝加哥大学的尼古拉斯教授则持不同看法。他认为研究所采用的侵入式技术有可能为假肢控制带来更好的方法。接下来，研究者们将密切关注恒河猴在学习使用机械手臂的四十天里，这些神经元将发生哪些变化。

这项研究再次证明了大脑重塑神经元的能力，为我们揭示了大脑控制的机械手臂的潜在可能性。未来的研究可能会为我们带来更加先进的机械手臂技术，这些技术将更好地融入我们的生活，提高我们的生活质量。这项研究不仅为我们带来了对大脑功能的深入理解，也为我们指明了未来研究和发展的方向。