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从听觉的角度简要介绍脑功能的可塑性和功能重组

类似大脑的智力取决于对大脑的了解,但是大脑的功能不是静态的,而是具有短期适应性(以分钟和秒为单位)和长期(数日至数年)可塑性,甚至不同感知皮层的功能可能会发生完全重组。本文将从听觉的角度简要介绍脑功能的可塑性和功能重组。人脑包含大约1000亿个神经元,可以产生超过100万亿个连接。这是一个非常复杂的系统。这样一个复杂的系统决定了我们人类可以自然而顺利地完成各种复杂的动作和动作,并完成外部感知,关注,记忆和思考世界的认知过程。类脑智能的目的是向大脑学习,模仿人类神经系统的工作原理,并开发快速,可靠和低消耗的计算技术。但是人脑的计算功能并不是一成不变的。短期适应,长期学习和损伤后的功能重组都会改变大脑的功能。有许多短期适应的例子。例如,当我们看着瀑布向下流动几秒钟,然后看着静止的物体时,我们会感觉到静止的物体正在向上移动。塑性稍长的例子包括知觉学习和运动学习。研究表明,经过一周的学习,人脸处理大脑区域的活动和信号的信噪比将发生变化。经过大约一个月的研究,人类视觉处理的皮质下核外膝状体的活动性将提高。甚至有研究表明,玩视频游戏也会影响人们的视觉敏感性。关于长期的大脑重组,最极端的例子是盲人视皮层的功能变化。以下视频的主角Ben是一个盲人,他三岁时眼球被摘除。尽管他的眼睛不能接受任何输入,但是他使用回声定位,这是一种类似于蝙蝠的特殊功能,并且他可以看到“声音”。世界。在日常生活中,他用嘴唇轻按一下,然后根据声音的回声识别物体的形状,大小和位置,避开障碍物,打篮球,骑自行车,甚至识别物体。材料。普通人只能看到头部前面的图片,但是通过回声,他们可以“看到”图片。头部后面和上方的世界。该视频说,Ben是世界上唯一可以使用回声“看到”声音的人。世界,但实际上他不是。早在1749年,就有报道说盲人可以识别物体。许多盲人可以被动地使用自然环境中的回声来感知环境的细节,尤其是在避开障碍物时。他们中的一些人用嘴唇积极发声以产生回声。主动和被动都可以帮助盲人认出外界。视力正常的人(非盲人)主要通过视觉感知世界,因此他们很少注意到周围物体的回声。但是通过训练,普通人也可以通过回声避开障碍物,即产生回声定位能力。 (“ BenUnderwood | BlindBoyWhoCouldSee”)神经学家认为,任何人类行为都与大脑的特定功能有关,并具有其生物学基础。是没有视觉输入但可以“看到”的人的大脑功能吗?基于声音回声的世界是否与正常人相同?脑部功能改变了吗? 2011年,加拿大西安大略大学的Goodale教授研究小组(塔勒,阿诺特,Goodale,2011年)进行了一项实验,以研究盲人回声定位的神经机制。当他们听到回声时,他们记录了四名受试者(早期失明的失明受试者,14岁时失明的失明受试者和两个正常人)的大脑活动。 (图1当可以使用回声定位的盲人听到回声时,大脑的视觉皮层被激活,但是听觉皮层没有被显着激活。当对照组听到相同的回声时,听觉皮层和视觉皮层都没有令人惊讶的是,研究结果发现,当早期的盲人回声定位器听到回声时,主要视觉皮层显示出比普通人更强的回声定位特定活动,但听觉皮层并未被激活。 14岁的盲人回声定位器的大脑也有类似的活动,但不如早期盲人的大脑强。在具有正常视力的对照组中,视觉皮层和听觉皮层均未激活。这意味着因为没有v