視覺經驗如何改變大腦？──揭開視丘塑形的祕密
我們知道，大腦皮質能根據經驗進行可塑性調整，但視覺資訊進入皮質前的中繼站——視丘（dLGN）是否也能被經驗改變？這是 Sonoda 等人在 2025 年 Neuron 上探討的問題。
🧪 他們怎麼做的？
研究團隊使用「選擇性經驗飼養（Selective Experience Rearing, SER）」的方式，控制小鼠在視覺發育敏感期（P20–P35）每天只能觀看向上移動的垂直條紋（稱為 vSER），其他時間保持全黑。他們接著在視丘（dLGN）記錄神經元反應，測量其對不同方向移動的圖案的偏好。
🔍 發現了什麼？
1. 經過 vSER 的小鼠，其視丘內對垂直運動敏感的神經元比例顯著上升，顯示視覺經驗可改變早期感覺通路的特徵選擇性（參考附圖）。
2. 這種變化不是來自皮質回饋——即便在藥物抑制皮質活動的情況下，這種偏好依然存在。
3. 然而，這種經驗依賴的可塑性需要正常的視網膜到視丘的神經連結精細化（retinogeniculate refinement）。在使用 MeCP2 QKI 突變小鼠（該突變干擾視網膜輸入精細化）中，vSER 並不產生偏好改變。
4. 成人小鼠也展現出類似的可塑性，但效果較短暫，回復正常視覺後即消失；相比之下，幼鼠的改變更持久。
🧠 這與我們的認知有何不同？
傳統上，視丘被認為是一個“被動的中繼站”，僅轉送視網膜訊號給皮質。這項研究顯示，視丘本身就能根據環境經驗調整神經迴路，改變特徵編碼的方式，而且這種改變不必依賴皮質參與，顛覆了以往的層級模型。
🔮 對未來有什麼啟示？
這項發現揭示了視覺系統的可塑性比我們以為的更早、更廣泛，不僅限於皮質，也涵蓋視丘等早期處理階段。未來可望：
- 幫助我們更深入理解視覺發育障礙（如弱視、自閉症相關感官處理異常）的機制；
- 發展出針對早期感覺路徑的干預手段；
- 激發對感官輸入在神經迴路形成與重塑中的角色的新一輪研究。
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撰稿人：周品汝
Reference: Sonoda, Takuma, et al. "Experience influences the refinement of feature selectivity in the mouse primary visual thalamus." Neuron (2025).
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