一組神經(jīng)科學家的一項新研究表明,生命早期的經(jīng)歷會影響大腦的生物學和功能發(fā)育。它的發(fā)現(xiàn)集中在小鼠和大鼠的變化上,揭示了學習和記憶能力如何變化,這取決于早年個人經(jīng)歷的性質(zhì)。
紐約大學神經(jīng)科學中心教授,高年級學生克里斯蒂娜·阿爾貝里尼(Cristina Alberini)表示:“這種影響很多,包括環(huán)境對心理健康的影響,教育的作用,貧困的重要性以及社會環(huán)境的影響。”該論文的作者,發(fā)表在《自然通訊》上。
“這些結(jié)果也為潛在的治療干預提供了希望,”紐約大學博士后研究員,該論文的共同主要作者Alberini和Benjamin Bessieres補充道。“通過確定大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期,它們提供了何時可以采用藥物,行為或其他干預方式最有益的指標。”
通常,對于學習和記憶能力發(fā)展的基礎(chǔ)機制知之甚少。《自然通訊》的研究試圖通過使用大鼠和小鼠研究與嬰兒的情節(jié)性記憶相關(guān)的生物元素(包括特定事件或經(jīng)歷的生物元素),從而為這一過程提供新的思路。
在他們的實驗中,科學家測試了不同類型的體驗是否以及如何使學習和記憶能力成熟。
在一種經(jīng)驗中,將嬰兒小鼠和大鼠放在一個小隔間中-該過程與輕度的足部電擊(一種用于測試背景記憶的常用方法)配合使用。通過將它們放回這些隔間中來測試他們的記憶力。如果他們表現(xiàn)出猶豫,則表明他們已經(jīng)形成了對以前在車廂中的記憶。
在不同類型的體驗中,嬰兒小鼠和大鼠在給定的空間配置下暴露于新型物體。在這里,具有記憶經(jīng)驗的嚙齒動物在結(jié)合新舊位置時,會表現(xiàn)出對新物體位置的更多探索,這僅僅是因為它們具有探索更多新物體位置的自然趨勢。這揭示了對象位置的記憶。兩種類型的體驗(上下文和對象位置)都存儲在同一內(nèi)存系統(tǒng)中。
然后作者提出了兩個問題。
第一個是:學習成熟的記憶能力嗎?
結(jié)果表明,隨著上下文和對象定位經(jīng)驗的發(fā)展,大腦在生物學和功能上都已經(jīng)成熟??偟膩碚f,實際上,研究人員發(fā)現(xiàn),幼鼠和老鼠的發(fā)作經(jīng)歷導致了獨特的生物學變化,特別是表明海馬體的成熟-海馬的成熟是形成記憶的關(guān)鍵區(qū)域。但是,他們并未在年長的老鼠中發(fā)現(xiàn)相同的變化。
此外,他們發(fā)現(xiàn),通過每種類型的學習,背景或?qū)ο蠖ㄎ?,嬰兒動物的表現(xiàn)已經(jīng)成熟,并且能夠像長大的動物那樣記住長期的記憶。
團隊的第二個問題是:一種經(jīng)驗所產(chǎn)生的成熟度是否會發(fā)展整個內(nèi)存系統(tǒng)及其所有功能?還是成熟度對動物的經(jīng)歷類型具有選擇性?
他們發(fā)現(xiàn),一種經(jīng)驗(上下文)產(chǎn)生的成熟度不會轉(zhuǎn)移到另一種學習(對象位置),反之亦然,導致他們得出結(jié)論,學習和記憶能力的成熟對早期遇到的經(jīng)驗類型具有選擇性在生活中。
Alberini和Bessieres寫道:“由于后來的情景學習不再發(fā)生生物學上的成熟變化,因此很明顯,嬰兒的大腦采用了獨特的生物學機制來形成和存儲情景記憶。”“我們發(fā)現(xiàn)這種生物學上的成熟與記憶的功能成熟是平行的,并且是記憶的功能成熟所必需的,也就是說,能夠長期表達記憶。”
他們補充說:“我們的研究結(jié)果表明,嬰兒期的特殊經(jīng)歷對學習和記憶能力的個體差異做出了重大貢獻。”“盡管所有個人都了解事實,人物,事物,時間和空間,因此必須開發(fā)海馬記憶系統(tǒng)處理的各種能力和能力,但我們的數(shù)據(jù)表明,個人歷史決定了海馬記憶的成熟。選擇性能力。”
作者指出:“記憶形成對于思考,未來學習,計劃,決策,解決問題,反思,想象以及形成自我意識的整體能力很重要。”“這意味著嬰兒的學習和經(jīng)驗對他們以后的發(fā)育至關(guān)重要。”
這項研究得到了達納基金會和美國國立衛(wèi)生研究院(R37 MH065635)的支持。