根据美国国立卫生研究院国家眼科研究所(NEI)资助的一项研究，儿童可以在严重癫痫的脑部手术后保持完整的视觉感知 - 处理和理解视觉信息的能力。

虽然脑部手术可以阻止癫痫发作，但它会带来重大风险，包括视觉感知受损。然而，匹兹堡卡内基梅隆大学的一项新报告显示，对于接受过癫痫手术的儿童的研究表明，即使是在大脑视觉中心丢失组织的儿童，对视觉感知的持久影响也很小。

正常的视觉功能不仅需要从眼睛(视线)发送的信息，还需要大脑中的处理，使我们能够理解并对该信息(感知)采取行动。来自眼睛的信号首先在早期视觉皮层中处理，视觉皮层是视觉所必需的大脑后部区域。然后，他们穿过大脑皮层的其他部分，识别图案，面部，物体，场景和书面文字。在成年人中，即使他们的视力仍然存在，甚至大脑视觉处理中心的一小部分受伤或移除也会导致戏剧性的永久性感知丧失，使他们无法识别面部，位置或阅读，例如。但对于仍处于发育阶段的儿童来说，这部分大脑似乎能够重新连接，这一过程称为可塑性。

“虽然有研究显示大脑部分部分用手术切除治疗癫痫的儿童的记忆和语言功能，但很少有研究检查手术对大脑视觉系统的影响及其结果。感知行为，“该研究的高级作者Marlene Behrmann博士说。“我们的目标是缩小这一差距。”

Behrmann及其同事招募了10名接受过严重癫痫手术的儿童 - 大多数情况下由婴儿卒中或肿瘤引起的损伤 - 以及10名健康儿童作为对照组。在接受手术的儿童中，有三个在右侧失去了部分视觉皮层，三个在左侧失去了，其余四个失去了与感知不相关的大脑的其他部分，作为第二类对照组。在去除视觉皮层区域的六个孩子中，由于早期视觉皮层的损失，四个孩子的一侧周边视力永久性减少。手术后所有儿童的癫痫症得到解决或显着改善。这些孩子在手术时的年龄范围从6岁到17岁不等，大多数人在几年后参加了这项研究。

研究人员测试了儿童的感知能力，包括面部识别，对物体进行分类，阅读和模式识别的能力。尽管在某些情况下完全缺乏视觉皮层的一侧，但几乎所有的孩子都能够成功地完成这些行为任务，即使对于复杂的感知和记忆活动也属于正常范围。

为了更好地了解孩子们在手术后如何补偿，该团队使用功能性磁共振成像(fMRI)对儿童的大脑进行成像，同时孩子们从事感知任务。fMRI允许研究人员可视化特定活动期间大脑的哪些区域被激活。该团队能够在对照儿童和接受过手术的儿童中绘制个人感知任务所需的大脑中的特定位置。这些区域包括早期视觉皮层，梭形面部区域(面部识别所需)，海马旁区域(处理场景和位置所需)，侧枕部复合体(物体识别所需)和视觉词形区域(阅读必备)。

大多数视觉感知区域都存在于双侧 - 也就是说，大脑的两侧都参与了这些任务。然而，例外的是面部识别(梭形面部区域)，其往往在右半球和视觉单词形式区域中占主导地位。

“我们认为在面部表征和单词表示之间存在一些竞争，”该研究的主要作者，现任多伦多约克大学助理教授的埃雷兹弗洛伊德博士解释说。“当我们学习阅读时，左侧会出现特定于阅读的区域，并将面部识别推向右半球。”

奇怪的是，对于一位手术切除了左半球大部分视觉皮层的参与者，这种特定于阅读的视觉词形区域区域重新映射到右半球，在该侧的面部识别区域旁边共享空间。但即使是那些没有表现出如此明显重映射的参与者，剩余的半球仍然能够以成年人不常见的方式弥补缺失的地区。

目前还不清楚这种补偿何时发生，但研究人员认为它可能在手术前很好地开始，以应对首先引起癫痫的损害。

“对癫痫患儿的早期手术治疗可能是允许这种重新映射的原因，”虽然需要更多的研究来了解是什么驱动这种类型的大脑可塑性，“弗洛伊德说。

“事实证明，残留的皮层实际上可以支持我们正在观察的大部分视觉功能，”该研究的第一作者Tina Liu博士说。“那些视觉功能 - 识别模式，面部识别和物体识别 - 对于支持日常互动非常重要。”