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PNAS:裂脑研究发现:仅需少量神经纤维即可实现大脑两半球间的信息交流

发布:2026-01-03    浏览:18 次

胼胝体是连接左右大脑半球的主要神经纤维束,传统观点认为其完整性对双侧大脑的功能整合至关重要。然而,该研究通过分析部分和完全胼胝体切开术患者的神经影像数据,发现即使只有少量后部胼胝体纤维保留,患者仍能维持广泛的双侧功能连接,且未表现出行为上的分离症状。这一发现挑战了传统的胼胝体功能模型,揭示了大脑在结构受损后可能通过少量纤维实现功能整合的适应性机制。研究结果不仅为理解大脑的结构功能关系提供了新的视角,也为神经科学研究和临床治疗提供了重要启示。

20251021Tyler Santander及其研究团队在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of AmericaIF=9.1上发表题为“Full inter-hemispheric integration sustained by a fraction of posterior callosal fibers”的文章。该研究的创新在于首次证明:即使在胼胝体大部分被切断的极端情况下,仅保留少量后部胼胝体纤维,仍可维持广泛的双侧大脑功能连接与行为整合。研究者结合现代网络神经科学方法与部分、完全胼胝体切开患者的独特病例,发现大脑可通过少量残余纤维实现有效的功能代偿,从而颠覆了胼胝体功能依赖其结构完整性的传统认知。该发现为理解脑结构—功能关系及大脑适应性重组提供了新的视角,并为神经科学研究和脑损伤、神经退行性疾病的临床干预提供了重要理论依据。
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在测试时为所有六名患者收集了术后T1加权和弥散加权MRI扫描。患者EMBT的白色箭头/椭圆突出显示完整的CC(即部分分裂)。其余四名患者被完全切开。请注意,一系列临床观察表明,在所有完全分裂中都有行为断开综合征,但在部分分裂中没有。

利用功能性磁共振成像(fMRI),研究团队研究了胼胋体部分或完全截断对神经同步的影响。虽然完全切断在很大程度上阻止了半球之间的信息交流,但在残留连接较少的患者中,沟通几乎保持正常。

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患者解剖扫描

也就是说只需几根纤维,大脑的两个半球就能相互交流。这一点在其他的研究同样研究得到了验证。

最近关于研究认为胼胝体(大脑最大的纤维束的损伤一直与言语、运动功能或感知障碍有关。然而,这项针对所谓“分裂脑”患者的新研究显示, 保持胼胝体纤维约一厘米的长度足以在很大程度上维持两个脑半球之间的信息交换,从而预防神经系统症状。

这些发现挑战了长期以来关于大脑结构与功能关系的假设。这项研究结果凸显了人脑功能结构的巨大适应性,即使是大脑半球之间几根纤维,也足以维持复杂的网络架构。为脑损伤后的康复研究提供了宝贵见解,旨在利用大脑的神经可塑潜能,促进受损网络的重组。

参考文献

Santander T, Bekir S, Paul T, et al. Full Inter-Hemispheric Integration Sustained by a Fraction of Posterior Callosal Fibers. 2025.

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2025-10-brain-fibers-enable-communication-hemispheres.html

解读:苏亚涛

审核:张航


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