科学家们长期以来认识到，人类大脑的发育远不止青少年时期，重要的决策和情绪调节变化会持续到二十多岁。近日，来自阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员首次在小鼠模型中发现了一个生物学过程，为理解大脑记忆回路在这一漫长发育期间如何成熟提供了新见解。这项发表在《PLOS Biology》杂志上的研究揭示，小鼠大脑的一个关键记忆区域——后压皮层（retrosplenial cortex, RSP）——在青春期晚期会经历一个意想不到的回路重塑期。

研究团队发现，在这一重塑过程中，早期形成的记忆会暂时变得难以提取，随后在成年期重新浮现，但往往伴随着精确度的下降。这些发现与越来越多的证据表明青春期是一个动态的大脑成熟期相吻合，并确定了一种生物学机制，有助于解释记忆提取在这一发育阶段的变化。

这项研究的核心发现是，大脑中被称为神经元周围网（perineuronal nets, PNNs）的特化保护性网状结构，在青春期晚期会暂时性分解。PNNs是致密的、支持性的细胞外基质，像保护性支架一样包裹着特定的神经元，稳定成熟的突触连接，并防止已建立的记忆路径发生不必要的改变。爱因斯坦医学院的团队发现，这些神经元周围网在青春期晚期意外地收缩和减少，随后在成年期重建其结构密度。

这种动态的结构重塑严格局限于后压皮层（RSP）。研究人员在邻近的海马体中未观察到PNN的波动，这证明了青春期的这种重塑是皮层长期记忆存储的一个特定特征，而非普遍性的大脑衰退。

行为学实验与生物学发现高度吻合：当在青春期早期接受训练的小鼠在数周后的青春期晚期重新测试时，它们回忆先前习得的环境恐惧反应的能力显著下降。然而，当在修改后的标准下再次测试或允许它们进入完全成年期后，这些记忆会自发地重新浮现，这证明数据从未被擦除，而是因回路不稳定而暂时受阻。

团队进一步绘制了这种基质降解的根源，发现它与关键结构蛋白的暂时性下降，以及维持PNN稳定性至关重要的生长因子TGFβ2活性的显著降低有关。

为了验证这一通路，研究人员使用了靶向干预措施，在青春期晚期人工强化了正在瓦解的神经元周围网或恢复了正常的TGFβ2水平。经过治疗的小鼠立即完全恢复了对早期记忆的访问能力，从而证实了导致记忆提取受阻的精确分子开关。

当这些被暂时阻断的早期记忆在成熟成年期自然重新浮现时，它们带有一个显著的结构性变化：它们失去了原有的精确性。成年小鼠不再记住事件发生的精确环境，而是将它们的反应泛化到全新的环境中。作者指出，这与人类的“回忆凸点”（reminiscence bump）现象不谋而合，即成年人能够生动地回忆起青春期事件的广泛情感意义，但却失去了精确的细节。

高级作者、爱因斯坦医学院神经科学系和精神病学与行为科学系教授Jelena Radulovic博士表示：“我们多年来一直知道大脑在青春期和青年期持续发育。我们的发现开始解释了大脑记忆回路中这种发育过程是什么样的，以及它如何影响早期经验的召回方式。我们尚未完全理解观察到的神经元周围网波动的后果，但我们相信它们在RSP中的重组有助于优先访问成年期形成的记忆，而牺牲了青春期早期形成的记忆。这可能有助于更好地适应不同生命阶段遇到的环境和挑战。”

这种广泛的青春期回路重塑与人类精神分裂症和重度抑郁症等疾病通常出现的精确发育窗口期高度吻合。研究人员推测，在有遗传 predispositions 的个体中，这一敏感的PNN重塑阶段的任何中断或错误都可能导致精神疾病的急性易感性。然而，还需要进一步的研究来确定类似机制是否发生在人类身上。