发育神经科学的新领域改变了我们对人类早期生活的认识

我们的孩子在到上幼儿园的年龄的时候,他们的学习和发育模式已经开始成型,同时他们的未来健康曲线也开始展现出来。现在,科学家们第一次收集了一系列大量看起来“超越表面”的研究来探寻在生命开始之前,经历是如何并且为什么与生物学相互作用以影响生命的轨迹的。

大部分由加拿大高级研究所(CIFAR)的科学家们纂写的《早期社会逆境的生物性嵌入:从果蝇到幼儿园儿童》近日作为《美国国家科学院院刊》的特刊出版,文章为儿童期逆境发育科学开辟了一个新兴领域。

从学习和语言获取的新方法,到关于社会环境对大量人口造成的健康影响的新认识,再到早期儿童关怀和教育政策,这一系列研究的影响是深远的。

“加拿大高级研究所在早期儿童发育方面的多学科和国际化项目正在改变我们对早期生活经历是如何影响大脑发育并由此定义了人生曲线这一问题的理解。”加拿大高级研究所总裁兼首席执行官Alan Bernstein博士说,“这些研究正在为相关的公共政策提供科学证据。这些政策与我们必须提供那些让我们的孩子能够成长为可以很好地适应社会的、受到良好教育的、有创造力的个体的最佳条件的关键窗口有关。”

这一特刊是一个多学科的系列,包含了25篇引人深思的文章,它们将对一系列范围广泛的科学疑问产生影响:从分子基因学、进化生物学和神经科学到社会和行为科学、流行病学和社会政策。

“这是第一套提供了如此扎实、全面的关于生命早期经历和生物学之间的互动的介绍的精选研究。”加拿大高级研究所以经历为基础的大脑和生物学发育项目的联合主席、该系列文章的联合编辑Marla Sokolowski博士说,“大脑和基因发育是极为纷繁复杂的,因此通过从多角度来探索这一问题,我们能够揭示出多个主题的相通之处,为我们提供新视角和对更宏观的整体的理解。这些也为未来的研究设定了更清晰的方向。”

精选研究:

来自加拿大高级研究所实验室研究员Michael Meaney (麦克格雷尔大学):科学家已经提供证据称,社会经济状态会影响对注意力和某些信息的处理过程比较关键的大脑区域的发育和运作。Michael Meaney的实验室主要研究父母对子女的养育——社会经济条件的一个关键协调因子——如何影响认知和情绪的发育并让这种影响延伸至成人时期。为了了解这种影响,他的实验室调查了非人类种群中,即小鼠中,父母的影响。他们得以发现,母鼠越是对幼崽照顾,幼崽就越能够得以良好地发育出学习和记忆的细胞基础。这揭示出早期生活中的社会影响会对大脑中对认知能力很关键的区域的结构和运作起作用。

来自加拿大高级研究所实验室研究员Takao Hensch (哈佛大学):Hensch和他的同伴们了解音乐是大脑发育的一个有力工具,因此他们给幼鼠放音乐,发现出生后的15到24天是一个关键的时间点,这时他们可以改变小鼠的喜好,让它们从偏好没有音乐的窝变为偏好带有音乐的窝。通常来说,这种偏好不能够在成年时期被更改。然而,实验人员接着对成年小鼠进行了实验,并展示它们的大脑可以变得在成年的后期发展出对音乐的偏好。他的研究结果直指那些分子因子,它们在可塑性的早期关键时期表现明显,并可在成年期被操控——这是大脑可塑性的幼年形态可以被恢复的第一个证据。这一对早期发育中的分子机制的更清晰的认知有潜力引导科学家更好地理解那些持续一生的大脑失调症状的根源,比如孤独症、精神分裂症,及急性焦虑症。

关于加拿大高级研究所的以经历为基础的大脑和生物学发育项目

加拿大高级研究所以经历为基础的大脑和生物学发育研究项目成立于2003年。它主要探讨社会经历和环境是如何影响发育生物学,并且如何帮助设定一生发育和健康的早期曲线的这一核心问题。

加拿大高级研究所的这一研究项目将国际上精于神经生物学、分子基因学、流行病学、发育科学、儿科及心理学的一组科学家聚集在一起。他们的工作利用测量生态变化的新技术,以及大量基因学、流行基因学和神经科学方面的新知识。这样的广度和多学科性带来了理解基因环境互动的变革性的新思路:加拿大高级研究所的研究员们称,先天对后天的辩论已经消亡。真正的解决方案来自对两者之间的互动的研究。

2011年12月,加拿大高级研究所以经历为基础的大脑和生物学发育项目的成员同美国国家科学院一起组织了美国国家科学院Arthur M. Sackler研讨会“早期社会逆境的生物性嵌入:从果蝇到幼儿园儿童”,这成为了这期《美国国家科学院院刊》特刊的由来。


EurekAlert!





上一篇 下一篇 TAG: 人类 发育神经科学