Reorganization of neural circuits in the blind on diffusion direction analysis

한글 요약

어린 시절에 시력을 잃은 사람의 뇌에서 신경 회로가 어떻게 재조직되는지를 살핀 연구입니다. 연구팀은 확산텐서영상(DTI)을 복셀 단위로 분석하면서 확산 이방성과 확산도뿐 아니라 확산 방향까지 함께 비교하는 방식으로 초기 시각장애인과 정상 시력자를 대조했습니다. 시각장애인에서는 시각 경로를 중심으로 이방성이 감소하고 확산도가 증가했으며, 확산 방향의 변화는 시각 경로에 그치지 않고 두정엽 U자 섬유, 시상 시상침, 하종속 및 상종속 다발 등 비시각 경로에서도 관찰되었습니다. 이러한 결과는 발달 초기의 시각 입력 상실에 적응하기 위해 뇌 백질이 광범위하게 재편된다는 것을 시사하며, 확산 방향 분석이 이러한 변화를 포착하는 유용한 도구가 될 수 있음을 보여 줍니다.

The neural reorganization of the visual cortex of early blind individuals was evaluated using voxel-by-voxel analysis of diffusion tensor images with regard to the diffusion direction, diffusion anisotropy and diffusivity. Reduced anisotropy and increased diffusivity was found mainly in the visual pathways of 18 early blind individuals as opposed to 25 sighted individuals. Alteration of the diffusion direction was detected not only in the visual pathways but also in nonvisual pathways such as the u fibers of the parietal lobe, the sagittal striatum, the pulvinar and the inferior and superior longitudinal fasciculi. The alteration of regional diffusion direction, reduced anisotropy and increased diffusivity in early blind individuals imply the neural reorganization for functional adaptation to the loss of visual input during the early development period.