研究人员发现，前庭眼反射（VOR），一个在身体倾斜时稳定视线的重要脑电路，在新生儿中可以独立于感觉输入而成熟。这项反射对于感知稳定的环境至关重要，它使眼睛能够随着身体运动进行反向旋转。实验使用斑马鱼揭示，神经肌肉接头，而非大脑区域，决定了反射的成熟速度。这些发现挑战了关于早期发育中感觉反馈的假设，并可能为平衡和眼球运动障碍（如斜视）的治疗提供新方法。
关键事实包括：
- 独立成熟：前庭眼反射可以在新生儿中独立于视觉或平衡器官的感觉输入而成熟。
- 神经肌肉接头的作用：反射电路中最慢成熟的部分位于神经肌肉接头，而不是在大脑中。
- 临床潜力：这些见解可能导致治疗眼球运动障碍和儿童平衡问题的新疗法。
纽约大学格罗斯曼医学院的研究团队领导了这项研究，探讨了脊椎动物（包括从原始鱼类到哺乳动物的生物）如何在移动时稳定视线。斑马鱼的眼睛从3天大到15天大期间显著增大，伴随相关的大脑电路变化，使斑马鱼能够稳定其视线。该研究发表于1月2日的《科学》杂志上。
为了测试长期以来认为反射是由视觉反馈调节的假设，研究团队发明了一种装置，通过倾斜斑马鱼的身体并监测其眼睛的反应来诱发反射。结果表明，先天失明的斑马鱼在倾斜后反向旋转眼睛的能力与视力正常的幼鱼相当。这表明，感觉输入并不是反射电路成熟所必需的。
进一步的实验还表明，即使缺乏来自重力感应前庭器官（如耳石）的输入，反射电路也能在发育过程中成熟。研究人员推测，电路中最慢成熟的部分必须决定反射的发展速度。通过测量斑马鱼在发育过程中对快速倾斜的神经元反应，研究人员发现中央和运动神经元在反射完全成熟之前已经表现出成熟的反应。因此，最慢成熟的部分不是大脑中的部分，而是位于神经肌肉接头处。
纽约大学朗格尼健康中心的高级作者David Schoppik博士表示：“了解前庭反射是如何形成的，可能帮助我们找到新的方法来对抗影响平衡或眼球运动的病理。”
研究团队正在继续研究这一新详细电路与人类疾病的关系，探索运动神经元和神经肌肉接头发育失败如何导致眼部运动系统障碍，如常见的斜视（俗称“懒眼”、“斗鸡眼”）。另一项资助项目旨在更好地理解上游中间神经元功能在平衡电路发育过程中的中断，以帮助解决美国约5%儿童面临的某种形式的平衡问题。
第一作者Paige Leary博士表示：“了解前庭电路出现的基本原理是解决平衡问题乃至发育性脑障碍的前提。”
该研究得到了美国国立卫生研究院（NIDCD和NINDS）以及国家科学基金会的支持。
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