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美研究认为权力增加能够影响大脑的结构(图)

时间:2004-09-11 17:09来源:生物导航网 作者:bioguider 阅读:

蕴藏着生命中无数秘密的大脑,一直都吸引着科学家们不懈的探索。在新近出版的《神经科学杂志》上,美国普林斯顿大学地研究人员Yevgenia Kozorovitskiy和Elizzbeth Gould报告指出,在大脑的关系区域,处于领导地位的小鼠确实比处于从属地位的小鼠有更多的新生神经细胞的产生。相关媒体报道称,这一发现表明了社会地位能够影响大脑的结构。


  实验表明处于高级社会地位的小鼠其神经细胞数量会增加。专家解释,大脑具有可塑性,学习、记忆等都可以塑造大脑的结构和功能。


  中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员段树民在接受本报记者专访时表示,大脑结构主要受到两个因素的影响,一个是遗传基因,另一个就是后天的环境。大脑具有可塑性,学习、记忆的过程都可以塑造大脑的结构和功能。


  据报道,在普林斯顿大学的这个实验中,研究人员将40只小鼠置于半自然状况的环境中,以便让它们形成一定的社会等级结构,然后研究这些小鼠的大脑结构。每次试验中,他们都将四只雄性小鼠和两只雌性小鼠放入一只由一个洞穴交错的地下室和位于其上的摄食区组成的大箱子。三天之内,雄性小鼠便建立了团体中的长幼强弱次序:一个能吸引雌性的、具有进攻性的领导和三个起保卫作用的下属。两周以后,研究人员在小鼠的大脑海马区域发现,处于高级社会地位的小鼠的新神经细胞的数量比处于从属地位的小鼠或没有建立社会地位关系的小鼠多出了近30%。


  “这个实验室模仿了自然界的情况。为小鼠设置了一个相对复杂的环境,使其能够产生竞争机制。”段教授说。


  通常情况,神经元数目都是恒定的。但是,大脑中的嗅球和海马齿状回两个区域极为特殊;它们会不断地产生新的神经元。


  “通过这个模型,研究动物的社会地位和新生神经元数目的关系,这是一个比较新的内容。”段教授向记者介绍说,过去很长时间,学术界都认为,人和大多数动物成年以后,大脑的细胞基本上是保持不变的。也就是说,在一生中,神经元不会更新,只是神经元之间的联系、神经元的功能等方面会发生变化。到了上个世纪九十年代,学术界发现了成年动物大脑中还有神经干细胞的存在,而神经干细胞就可以产生新的神经元。


  “大多数情况下,神经元都是恒定的,中枢神经的神经元基本上维持一生。但是,大脑中有两个很特殊的区域,即嗅球和海马齿状回,会不断地产生新的神经元。”


  据段教授介绍,近些年,对神经干细胞产生神经元的关注和研究比较多。例如人们发现在小鼠的海马齿状回,每天都有数以千计的新生的神经元形成。一般情况,这些新生的神经元大多数都会很快死去,并不能够替换原有的神经元。由于海马区与学习、记忆有关,有人认为,新产生的神经元可能和学习记忆有关系。


  “其实,很多因素如学习记忆,体育锻炼等都影响新生神经元的数目和存活时间,社会等级形成后的各种环境的变化都可能会影响新生神经元的数目。但是,这些新生的神经元究竟发挥着多大的作用,目前的相关研究还不是很清楚。”他说。










  图为:人脑










  图为:神经元


  锻炼、不断学习、生存环境的丰富、神经损伤都会刺激神经元再生,使存活的神经元数目增多。但专家表示,其增加的过程和机理,尚待进一步研究。


  对神经细胞的数目,神经元的再生、增多和减少的探索,早就已经开始了。段教授告诉记者,上个世纪六十年代,美国一位女科学家对保存下来的爱因斯坦的大脑结构进行了研究,主要就针对神经元与胶质细胞的比例。“在动物王国中,‘猴王’或‘狮王’在取得‘王位’后,会刺激其大脑神经内分泌变化,分泌激素使其身体各部位发生相应的变化以适应‘猴王’或‘狮王’这一社会地位。这也是社会地位和大脑结构的一些基本关系。”


  “锻炼、不断学习、生存环境的丰富、神经损伤,这些都会刺激神经元的再生。”段教授进一步解释,每天新产生的大量神经元,过一段时间就会死亡。有人发现,动物通过学习和锻炼,或者在一个复杂的环境中智力提高以后,存活的神经元数目就会比较多。“报道中的这个实验就认为在模仿自然界的情况下,处于高级社会地位的小鼠其神经元存活的数量会增多。”


  段教授认为,神经元的增加可能与应激状态、激素水平、神经内分泌调节等有关。但他同时表示,神经元增加的过程、机理,尚不能肯定,还需要做进一步的细致研究。


  社会地位与神经元增加之间究竟是怎样的关系,尚值得商榷。专家认为,社会地位能够引起神经元再生一说,还不是定论。


  在普林斯顿大学的这一实验中,处于高级社会地位的小鼠其新生神经细胞的数量比处于从属地位的小鼠或没有建立社会地位关系的小鼠多出了近30%。报道称,尽管科学家们还不知道这些新生细胞的确切功能,但他们认为这些新细胞可能有助于动物适应它们的权力地位。


  “这一试验在神经科学上有一定的意义,但是影响不会很大。”段教授表示。


  针对社会地位与新生神经元数目增加之间的关系,他认为,两者的相互作用究竟是怎样,尚值得商榷。“是高级社会地位的建立使得神经元再生增加,还是动物个体自身的特质决定了新生神经元的数目?这些取得高级社会地位的小鼠可能本来就有较强的攻击性和特殊的素质,其新生的神经元数目也可能本来就比其它小鼠的多。当人为地给它提供了这个环境以后,由于其特殊的个体素质和攻击性特质而取得了这样一个高级的社会地位。社会地位能够引起神经元再生这一说,还不能是定论。因为影响神经元再生的因素很多。”

(责任编辑:泉水)
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