Subfield-specific hippocampal contributions to cognitive map-based navigation in early- and late-onset blindness
本研究表明，在早发型和晚发型盲人中，特定的海马亚区体积（齿状回/CA3和下托）与非视觉性的基于认知地图的导航表现相关，这表明尽管与视力正常对照组相比不存在整体体积差异，但用于空间编码的独特神经机制在盲态下仍得以保留并发生了功能性重组。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下你的大脑是一座繁忙的城市，而在其历史街区的深处，坐落着一个名为海马体的小巧的海马形状社区。这不仅仅是一个普通的社区，它还是这座城市的首席制图师。在这里，大脑绘制出“认知地图”，这是一份心理蓝图，能帮助你知道自己在哪里、距离目的地有多远，以及到达那里的最佳路线。通常情况下，这位制图师高度依赖视觉，利用路标和建筑物等视觉地标来绘制地图。但当灯光熄灭时会发生什么呢？如果城市的制图师必须仅凭声音、触觉和记忆来绘制地图，情况又会如何？这就是科学家们一直向盲人提出的重大问题。长期以来，研究人员一直在思考，失去视觉会导致地图绘制机制失效，还是大脑可以简单地切换到另一套工具。理解这一点不仅关乎导航，更关乎当我们的主要感官缺失时，大脑是如何适应的，从而揭示人类思维惊人的灵活性。
在这项研究中，一组研究人员决定对海马体进行缩放观察，但不仅仅是观察整个海马体——他们想观察其中特定的“房间”。请不要将海马体看作一个单一的房间，而应将其视为一座复杂的建筑，拥有三个主要侧翼：CA1 侧翼（阅读地图的地方）、DG/CA3 侧翼（确保相似记忆不会混淆的编辑）以及 Subiculum 侧翼（将地图发送到大脑其他部分的出口门）。研究人员想要观察在先天失明（早发性）与后天失明（晚发性）的人群中，这些特定侧翼的大小是否发生了变化，以及这些“房间”的大小如何与他们在看不见迷宫的情况下进行导航的能力相关联。
该团队研究了 47 人：14 名先天失明者，14 名后天失明者，以及 19 名在戴着眼罩时接受测试的有视力者。每个人都玩了一个“空间学习”游戏，他们需要用双手探索一个触觉迷宫，然后尝试仅通过声音和记忆在虚拟版本的迷宫中找到路径。他们还接受了详细的 MRI 扫描，以测量那三个海马侧翼的确切体积。
这里有一个转折：研究人员发现，海马体的大小并没有发生任何变化。无论你是先天失明、后天失明，还是视力完全正常，海马体的总容积及其三个侧翼的体积基本上都是一样的。“建筑”本身在所有组别中看起来都是相同的。那么，如果建筑大小没有变化，为什么有些人导航得更好呢？
答案在于特定房间的大小如何与表现相联系。在有视力组中，这些房间的大小对任务影响不大。但对于盲人参与者来说，情况却不同。对于先天失明者，他们的迷宫导航能力与 DG/CA3 侧翼（编辑）和 Subiculum 侧翼（出口门）的大小紧密相关。对于他们来说，仿佛拥有一个更大的“编辑”有助于保持心理地图的清晰，而一个更大的“出口门”则有助于将地图更高效地发送到大脑的其他部分。
对于早发性和晚发性失明组，Subiculum 及其附近区域（称为 presubiculum，它有助于识别哪个方向是“北”）的大小都与他们随着时间推移学习迷宫的能力有关。这些房间越大，他们导航的速度就越快。有趣的是，有视力的人并没有表现出这种联系；对他们而言，这些房间的大小并不能预测他们的表现。
这项研究表明，当视觉消失时，大脑并不仅仅是“关闭”了地图绘制过程。相反，它似乎更加依赖海马体的特定部分来处理这项工作。DG/CA3 区域可能正在“加班加点”，以分离相似的声音或纹理，以免大脑产生混淆；而 Subiculum 和 presubiculum 则充当了关键的桥梁，将心理地图提取出来，并帮助身体在世界上移动。研究人员提出，盲人导航能力的差异可能不是因为他们的脑部“损坏”了，而是因为他们正在以独特的方式使用这些特定的神经通路来构建地图。虽然这项研究并未证明训练可以改变这些房间的大小，但它表明，了解这些特定的联系可以帮助设计更好的培训计划，从而帮助盲人更有信心地在世界上航行。
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