长期以来，青春期被视为大脑进行“精装修”的时期。主流观点认为，在这个阶段，大脑会大量修剪掉童年时期形成的多余神经连接，通过一个被称为“突触修剪”的过程，优化神经回路，使信息传递更高效。这一模型完美地解释了青少年认知能力的提升，但也暗示青春期大脑主要在做“减法”。

然而，一项发表于《科学进展》的最新研究对这一根深蒂固的观念提出了有力挑战。来自日本九州大学医学研究院的团队发现，青春期的大脑并非仅仅在修剪，它同时也在进行一项重要的“加法”工程：在特定的神经细胞区域，密集地构建全新的突触连接。

研究团队由今井猛（Takeshi Imai）教授领导，他们利用一种名为SeeDB2的组织透明化技术，结合超高分辨率显微镜，得以首次完整、清晰地观察小鼠大脑皮层中单个神经元的全貌。他们的目光聚焦在大脑皮层第五层（Layer 5）的锥体神经元上，这些神经元是皮层信息输出的关键枢纽。

在对这些神经元的树突——特别是被称为“顶树突”的主干——进行细致扫描时，研究人员发现了一个意想不到的结构：一个由树突棘（即形成兴奋性突触的微小突起）构成的、密度极高的“热点”区域。今井教授表示：“我们最初并未计划研究脑部疾病。在2016年开发出高分辨率突触分析工具后，我们出于好奇观察了小鼠的大脑皮层。除了看到神经元结构的美丽之外，我们惊讶地发现了一个此前未知的高密度树突棘热点。”

为了弄清这个热点何时形成，团队追踪了不同发育阶段小鼠的树突棘分布变化。结果显示，在两周大（尚未断奶）的小鼠中，树突棘沿顶树突均匀分布。然而，在3到8周龄（跨越青春期）期间，顶树突特定区段的树突棘数量急剧增加，最终形成了一个高度集中的突触热点。这表明，突触的形成在青春期并未停止，反而在特定区域被显著加强了。

“这些发现表明，广为人知的‘青春期突触修剪’假说需要被重新审视，”今井教授指出。该研究的第一作者、当时在九州大学研究生院的江頭亮（Ryo Egashira）补充道：“虽然突触修剪在整个树突上普遍发生，但在青春期皮层发育过程中，特定树突区域也在进行突触形成。这一过程的紊乱可能是至少某些类型精神分裂症的关键因素。”

为了验证这一可能性，研究团队检查了携带与精神分裂症风险相关基因（如Setd1a、Hivep2和Grin1）突变的小鼠。他们发现，这些小鼠在出生后2-3周内，树突棘密度表现正常。但进入青春期后，其突触形成过程受到显著损害，导致顶树突上的热点区域无法正常建立。

多年来，精神分裂症主要被归因于树突棘的过度修剪。这项新研究则提供了一个全新的视角：青春期突触形成的受损可能是该疾病的另一个关键病理机制。当然，研究也指出，该实验目前仅限于小鼠模型，其在灵长类及人类大脑中是否适用仍有待证实。今井教授展望道：“下一步，我们希望确定青春期大脑中哪些脑区正在形成这些新的突触连接。这将告诉我们，在这个关键发育窗口期，大脑究竟在构建哪些神经回路。理解这些连接如何以及何时形成，将极大地推进我们对大脑发育和神经精神疾病机制的认识。”