丘脑枕核调节人类视觉皮层的可塑性

随着年龄增长，成人感觉脑区的长期可塑性下降，但仍保留短期可塑性，如单眼剥夺几小时可增强被剥夺眼的视觉反应。此前研究发现丘脑枕（丘脑的一个核团）的视觉反应会受调节，但其与初级视觉皮层（V1）的因果关系尚不明确。本研究假设丘脑枕对V1有稳定作用，减弱这种作用可能为眼优势等稳定特性的可塑性创造机会。

研究招募22名视力正常成人，先验证剥夺效应：单眼剥夺2小时后，通过双眼竞争测试发现被剥夺眼的眼优势平均增加10%（从55%增至65%）。随后用7-T高分辨率静息态功能磁共振（fMRI）测量丘脑枕与皮层的功能连接，发现剥夺前丘脑枕与视觉、听觉、躯体感觉等多个感觉皮层连接紧密；剥夺后，其与枕叶皮层（含V1及周围早期视觉区）的连接显著减弱，而与颞叶、顶叶皮层的减弱较少。

为明确连接方向，通过高时间分辨率fMRI结合动态因果模型（DCM）分析，发现连接减弱特定于丘脑枕到V1的方向，V1到丘脑枕、外侧膝状体（LGN，经典视觉传入核团）到V1的连接未受影响。进一步发现，剥夺前丘脑枕到V1的连接强度与眼优势变化呈负相关——连接越强，可塑性越弱。扩散加权成像（DWI）显示，单眼剥夺未改变丘脑-皮层的结构连接。

综上，成人短期单眼剥夺通过减弱丘脑枕对V1的自上而下调节（而非LGN的自下而上输入）实现眼优势可塑性，与发育中依赖LGN输入减弱的长期可塑性不同。丘脑枕到V1的连接强度可预测个体可塑性，提示其作为成人感觉可塑性“守门人”的作用，可能通过调节皮层兴奋抑制平衡（如V1的GABA水平）影响可塑性。