感官经历与大脑发育的关系研究

日期: 2018年04月18日


    

导读:多伦多大学的神经科学家发现了早期大脑发育与动物出生后不久的感官体验之间的联系。研究表明,活动限制或感官刺激不足会影响关系到神经再生和大脑发育的新脑细胞产生,潜在后果可导致学习和认知负面影响。赛业小编为您推荐“感官经历与大脑发育的关系研究”,详情如下:


“我们在斑马鱼模型中确认了一条连系身体发育与大脑的神经反馈,”细胞和系统生物学系博后研究员Zachary Hall说,他与同系的发育神经生物学家Vincent Tropepe共事,是两篇有关感官经历依赖的大脑生长研究的主要作者。

 

出生6天的斑马鱼幼苗脑切片
出生6天的斑马鱼幼苗脑切片:祖细胞(红色);神经元等其他细胞(蓝色)


“通过测试早期感官经历缺陷是否同样限制人类大脑生长,我们的研究结果为研究后天感官缺陷与正常大脑发育之间的联系呈现了一种新的方法。”


新生儿的感官经验对它们发育中的大脑至关重要,然而,感官经验是否影响早期神经发生,目前尚不清楚。


该团队在《Journal of Neuroscience》上发表的一篇文章指出,在昏暗环境中饲养的斑马鱼幼苗眼睛和身体发育不受影响,但是,在生存能力测验中,研究人员发现这对饲养时期大脑生成的神经元功能有负面影响。实验组动物的神经能力被削弱了,这限制了它们的视觉处理。

 

生存空间大小对鱼苗脑祖细胞数量的影响
在发表在《eLife》期刊的平行研究中,研究人员缩小了鱼苗的生存空间,鱼苗活动减少直接导致脑祖细胞数量减少,相反,当研究人员施加一个迫使鱼游动的水流后,祖细胞数量增加。


“有趣的是,感觉细胞感知到的运动感官竟然增加了脑细胞的产量,”Hall说。“阻止感觉细胞发育能抑制运动较多的鱼的脑祖细胞生成。相反,激活感觉细胞,即使鱼苗不活动,祖细胞数量也会增加。”


“这表明,对幼儿采取模拟身体运动增加措施,可以对抗早期脑发育过程神经发育异常。”

 

幼儿


新生儿重症监护病房的医生经常采用按摩治疗早产儿或疾病,但其背后的有益机制尚未阐明。两篇文章暗示,感知反馈可能会促进神经发生,进而促进大脑发育。


肌营养不良症婴儿常常表现出学习和认知发展障碍。最初,人们认为疾病的根本在骨骼肌,导致这些行为缺陷的原因始终扑朔迷离。通过了解神经感官体验促进神经发生的途径,或许将打开这类疾病产后干预的大门。


参考文献:Visual Experience Facilitates BDNF-Dependent Adaptive Recruitment of New Neurons in the Postembryonic Optic Tectum. J Neurosci. 2018 Feb 21;38(8):2000-2014.


Movement maintains forebrain neurogenesis via peripheral neural feedback in larval zebrafish. Elife. 2018 Mar 12;7. pii: e31045.

 

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