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早期生活经历了大脑的生物学和功能成熟

校园动态 | 2020-05-19 | 标签:神经科学家,影响大脑的生物学和功能发育
一组神经科学家的一项新研究表明,生命早期的经历会影响大脑的生物学和功能发育。它的发现集中在小鼠和大鼠的变化上,揭示了学习和记忆能力如何变化,这取决于早年个人经历的性质。
 
纽约大学神经科学中心教授,高年级学生克里斯蒂娜·阿尔贝里尼(Cristina Alberini)表示:“这种影响很多,包括环境对心理健康的影响,教育的作用,贫困的重要性以及社会环境的影响。”该论文的作者,发表在《自然通讯》上。
 
“这些结果也为潜在的治疗干预提供了希望,”纽约大学博士后研究员,该论文的共同主要作者Alberini和Benjamin Bessieres补充道。“通过确定大脑发育的关键时期,它们提供了何时可以采用药物,行为或其他干预方式最有益的指标。”
 
 
 
通常,对于学习和记忆能力发展的基础机制知之甚少。《自然通讯》的研究试图通过使用大鼠和小鼠研究与婴儿的情节性记忆相关的生物元素(包括特定事件或经历的生物元素),从而为这一过程提供新的思路。
 
在他们的实验中,科学家测试了不同类型的体验是否以及如何使学习和记忆能力成熟。
 
在一种经验中,将婴儿小鼠和大鼠放在一个小隔间中-该过程与轻度的足部电击(一种用于测试背景记忆的常用方法)配合使用。通过将它们放回这些隔间中来测试他们的记忆力。如果他们表现出犹豫,则表明他们已经形成了对以前在车厢中的记忆。
 
在不同类型的体验中,婴儿小鼠和大鼠在给定的空间配置下暴露于新型物体。在这里,具有记忆经验的啮齿动物在结合新旧位置时,会表现出对新物体位置的更多探索,这仅仅是因为它们具有探索更多新物体位置的自然趋势。这揭示了对象位置的记忆。两种类型的体验(上下文和对象位置)都存储在同一内存系统中。
 
然后作者提出了两个问题。
 
第一个是:学习成熟的记忆能力吗?
 
结果表明,随着上下文和对象定位经验的发展,大脑在生物学和功能上都已经成熟。总的来说,实际上,研究人员发现,幼鼠和老鼠的发作经历导致了独特的生物学变化,特别是表明海马体的成熟-海马的成熟是形成记忆的关键区域。但是,他们并未在年长的老鼠中发现相同的变化。
 
此外,他们发现,通过每种类型的学习,背景或对象定位,婴儿动物的表现已经成熟,并且能够像长大的动物那样记住长期的记忆。
 
团队的第二个问题是:一种经验所产生的成熟度是否会发展整个内存系统及其所有功能?还是成熟度对动物的经历类型具有选择性?
 
他们发现,一种经验(上下文)产生的成熟度不会转移到另一种学习(对象位置),反之亦然,导致他们得出结论,学习和记忆能力的成熟对早期遇到的经验类型具有选择性在生活中。
 
Alberini和Bessieres写道:“由于后来的情景学习不再发生生物学上的成熟变化,因此很明显,婴儿的大脑采用了独特的生物学机制来形成和存储情景记忆。”“我们发现这种生物学上的成熟与记忆的功能成熟是平行的,并且是记忆的功能成熟所必需的,也就是说,能够长期表达记忆。”
 
他们补充说:“我们的研究结果表明,婴儿期的特殊经历对学习和记忆能力的个体差异做出了重大贡献。”“尽管所有个人都了解事实,人物,事物,时间和空间,因此必须开发海马记忆系统处理的各种能力和能力,但我们的数据表明,个人历史决定了海马记忆的成熟。选择性能力。”
 
作者指出:“记忆形成对于思考,未来学习,计划,决策,解决问题,反思,想象以及形成自我意识的整体能力很重要。”“这意味着婴儿的学习和经验对他们以后的发育至关重要。”
 
这项研究得到了达纳基金会和美国国立卫生研究院(R37 MH065635)的支持。



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