记不起小时候的事情?脑神经干细胞增殖有关系
大洋新闻 时间: 2014-06-07 来源: 广州日报 作者: 李文
我们常说小孩子没记性,记东西快但忘得也快。小时候背 “唐诗三百首”等, 但稍长几岁就忘得一干二净。成年人也常常记不起小时候的事情。这是什么原因呢?问题听上去简单,但科学家们对遗忘背后的机理却所知甚少。最近,科学家们发现,这或许与人的脑部海马区新的神经干细胞增殖有关。日本和加拿大的研究小组近期在《科学》杂志上发文指出,通过对小白鼠、荷兰猪和八齿鼠的动物实验后,他们发现人脑部海马区中被称为齿状回的部位,神经干细胞增殖与记忆的丧失有相关性。记者采访中山大学医学院神经科学研究中心蒋斌教授,他为读者深入浅出解读这一发现的重要科学价值。
采写 记者 李文 图片:gettyimagess
大脑海马区过高的神经干细胞增殖导致小儿健忘
人们常说小孩子没记性,记东西快但忘得也快。小时候背“三百千”等,稍长几岁就忘得一干二净。成年后也常常记不起小时候的事情。这是什么原因呢?问题听上去简单,但实际上却大有玄机。
最近,科学家们发现,或许与人的脑部海马区新的神经干细胞增殖有关。据新华社报道,曾有研究认为,在产生新的神经细胞,形成新的记忆的同时,原有的神经回路可能受到妨碍,使储存的记忆丧失。
日本藤田保健卫生大学教授宫川刚率领的研究小组和加拿大研究者凯瑟琳·G·埃克斯等人近日在《科学》杂志上报告说,为了证明这个观点,他们在箱子中电击实验鼠,经过一段时间训练,让实验鼠进入箱子后就想到电击,会把四肢蜷缩起来。结果发现,已经难以生成新的神经细胞的成年实验鼠在训练4周后依然保留了记忆,蜷缩四肢的时间也很长;但是能活跃生成新的神经细胞的幼鼠在1周后蜷缩四肢的时间已大幅缩短,2周后就不再蜷缩四肢了。为了确认相关的因果关系,研究小组通过人工手段使成年实验鼠新生成的神经细胞数达到正常情况的约1.5倍,结果发现其蜷缩四肢的时间降至一般情况下的一半左右。反之,遏制幼鼠生成的神经细胞数量后,发现其蜷缩四肢的时间延长了。
研究者们为了比较,还用荷兰猪和八齿鼠做了实验。荷兰猪的孕期较小白鼠长,出生后神经网络成熟的较快, 海马区呈现出神经干细胞的增殖速度慢。结果发现,与科学家们设想的相似,荷兰猪的记性却相对好。研究小组指出,这一发现有可能帮助弄清人类无法想起幼儿时经历的“幼儿期健忘现象”,今后准备进一步研究这种现象的详细机制开启了大门。
随着年龄增加,大脑神经网络逐渐固化
在中山大学医学院神经科学研究中心,记者采访了蒋斌教授。“哺乳动物的生长发育周期很长,尤其是人。像是孩子到7岁前后视觉、听觉的发育才成熟,到12岁,语言功能的发育成熟。在我们出生后,大脑发育有一个有趣的现象:神经细胞之间的网络连结会越来越丰富和复杂,但神经细胞的数量却逐渐减少。神经网络会随着儿童的发育越来越复杂,但这种发育的过程是神经网络精细化的过程,也是网络路径逐渐固化的过程,这会逐渐让一些用不着或者少用的神经细胞凋亡以及被清除掉,从而建立起一个结构精炼、功能有效的神经网络。”蒋斌说,“这是一个修剪掉多余神经细胞的发展过程。也是人类发育中逐步适应环境的过程。随着我们年龄的增加,我们的大脑神经网络结构逐渐形成的固化的模式,大脑受外界经验影响,发生改变的能力逐渐下降。这是人类走向心智成熟的必然过程。基本上,16~18岁,我们的神经网络的构建就基本上完善了。大脑也会基本固化下来。在这个过程中,我们的神经细胞的产生能力随年龄的增长而下降。记忆、认知、决策等复杂活动,起主要作用的是我们的大脑皮层。大脑海马区和侧脑室等少数区域,保持着神经干细胞繁殖的能力。这些区域的神经干细胞增加,其实是为我们的神经细胞和神经网络修复起到补充作用的。发育过程中哪里缺损了,或者清除过度了,海马区的神经细胞能在附近脑区进行补充。神经干细胞的这种再生能力在我们幼儿时期最强。随着年龄的增加而逐渐降低。加拿大和日本研究者的发现,其实是告诉我们,原来幼儿少记性,其实是跟神经干细胞繁殖旺盛有关的。神经再生能力最强的小孩子最容易遗忘。这种关联性通过巧妙的实验设计得以验证。一方面抑制幼鼠的神经细胞增长,发现了记性的提高;另一方面,人为增加成年老鼠的神经干细胞数量,则出现了遗忘现象增加的状况。应该说,幼儿时期容易遗忘,是跟神经细胞数量过多,但神经网络发育不完善有关的。”
大脑功能并不意味着神经细胞越多越好
记忆与遗忘的机制究竟是怎样的呢?蒋斌表示,记忆的形成可以通过重复的训练,不断强化,来让神经回路发生改变,最终强化神经网络的功能。但遗忘的机制至今科学家们也没有很清楚的理解。“以前有研究指出,在外界发生战争、饥荒等大的灾难的情况下,成人的神经干细胞数量也会增加。这种情况,也许是大脑在有意让活下来的人为适应新的环境做准备,修补因外界灾难而损伤的神经网络。从这个角度理解,也许遗忘比记得要更有益生存。”蒋斌说。
孩子的坏记性是否意味着他们的大脑可塑性更强呢?“某种程度上可以这么理解。比如先天性白内障的儿童,如果能在8岁前施行手术,并有意让他遮盖正常眼睛,使用病眼来看东西,他成人后的视觉神经是会得到某种程度的平衡和修复的。但一旦错过了这个时间段,我们用遮盖正常眼睛的方式,来施行自我修复就变得无效了。”蒋斌说,“但这并不意味着神经细胞越多越好。如果神经网络结构松散,反而不好。人成熟的过程,也是认识能力发展的过程,这一过程必然伴随着神经网络固化的过程。缺少了这个过程,人就难以成为人了。”
6岁以前,不要强制孩子记忆
当下的幼儿教育,很多家长和早教机构倾向于让小孩子背诵经典。家里来了客人,老人家也喜欢让小孙子、小孙女们在客人面前表演一番,两三岁的孩子,有的甚至已经能背诵很多古诗词。但其实,这些在幼儿早期灌输的东西,很快都会被孩子们遗忘。蒋斌告诉记者:“6岁以前,孩子的大脑发育不完善,不要强制孩子记忆一些孩子们自己无法理解的东西,对他的神经发育帮助不大。但是,一些听觉、视觉、运动与语言能力的启蒙在婴儿到7岁前后这个期间非常重要,错过了时机,再学就变得吃力。在儿童期,越是多元化的经验刺激,越能刺激幼儿神经系统的发育。让他们在长大后的人生中获益。比如从出生开始,孩子就应该获得观看各种色彩、物品、景物、现象的视觉机会,不同音频和音色的声音刺激等等。一个在环境闭塞、缺乏沟通的环境中成长起来的孩子,跟一个在开放环境中,早年注意语言启蒙的环境中成长起来的孩子,前者的语言能力会明显比较差。学外语也是一样,过了12岁,再来学就会慢和吃力很多。”
记不起小时候的事情?脑神经干细胞增殖有关系
大洋新闻 时间: 2014-06-07 来源: 广州日报 作者: 李文
我们常说小孩子没记性,记东西快但忘得也快。小时候背 “唐诗三百首”等, 但稍长几岁就忘得一干二净。成年人也常常记不起小时候的事情。这是什么原因呢?问题听上去简单,但科学家们对遗忘背后的机理却所知甚少。最近,科学家们发现,这或许与人的脑部海马区新的神经干细胞增殖有关。日本和加拿大的研究小组近期在《科学》杂志上发文指出,通过对小白鼠、荷兰猪和八齿鼠的动物实验后,他们发现人脑部海马区中被称为齿状回的部位,神经干细胞增殖与记忆的丧失有相关性。记者采访中山大学医学院神经科学研究中心蒋斌教授,他为读者深入浅出解读这一发现的重要科学价值。
采写 记者 李文 图片:gettyimagess
大脑海马区过高的神经干细胞增殖导致小儿健忘
人们常说小孩子没记性,记东西快但忘得也快。小时候背“三百千”等,稍长几岁就忘得一干二净。成年后也常常记不起小时候的事情。这是什么原因呢?问题听上去简单,但实际上却大有玄机。
最近,科学家们发现,或许与人的脑部海马区新的神经干细胞增殖有关。据新华社报道,曾有研究认为,在产生新的神经细胞,形成新的记忆的同时,原有的神经回路可能受到妨碍,使储存的记忆丧失。
日本藤田保健卫生大学教授宫川刚率领的研究小组和加拿大研究者凯瑟琳·G·埃克斯等人近日在《科学》杂志上报告说,为了证明这个观点,他们在箱子中电击实验鼠,经过一段时间训练,让实验鼠进入箱子后就想到电击,会把四肢蜷缩起来。结果发现,已经难以生成新的神经细胞的成年实验鼠在训练4周后依然保留了记忆,蜷缩四肢的时间也很长;但是能活跃生成新的神经细胞的幼鼠在1周后蜷缩四肢的时间已大幅缩短,2周后就不再蜷缩四肢了。为了确认相关的因果关系,研究小组通过人工手段使成年实验鼠新生成的神经细胞数达到正常情况的约1.5倍,结果发现其蜷缩四肢的时间降至一般情况下的一半左右。反之,遏制幼鼠生成的神经细胞数量后,发现其蜷缩四肢的时间延长了。
研究者们为了比较,还用荷兰猪和八齿鼠做了实验。荷兰猪的孕期较小白鼠长,出生后神经网络成熟的较快, 海马区呈现出神经干细胞的增殖速度慢。结果发现,与科学家们设想的相似,荷兰猪的记性却相对好。研究小组指出,这一发现有可能帮助弄清人类无法想起幼儿时经历的“幼儿期健忘现象”,今后准备进一步研究这种现象的详细机制开启了大门。
随着年龄增加,大脑神经网络逐渐固化
在中山大学医学院神经科学研究中心,记者采访了蒋斌教授。“哺乳动物的生长发育周期很长,尤其是人。像是孩子到7岁前后视觉、听觉的发育才成熟,到12岁,语言功能的发育成熟。在我们出生后,大脑发育有一个有趣的现象:神经细胞之间的网络连结会越来越丰富和复杂,但神经细胞的数量却逐渐减少。神经网络会随着儿童的发育越来越复杂,但这种发育的过程是神经网络精细化的过程,也是网络路径逐渐固化的过程,这会逐渐让一些用不着或者少用的神经细胞凋亡以及被清除掉,从而建立起一个结构精炼、功能有效的神经网络。”蒋斌说,“这是一个修剪掉多余神经细胞的发展过程。也是人类发育中逐步适应环境的过程。随着我们年龄的增加,我们的大脑神经网络结构逐渐形成的固化的模式,大脑受外界经验影响,发生改变的能力逐渐下降。这是人类走向心智成熟的必然过程。基本上,16~18岁,我们的神经网络的构建就基本上完善了。大脑也会基本固化下来。在这个过程中,我们的神经细胞的产生能力随年龄的增长而下降。记忆、认知、决策等复杂活动,起主要作用的是我们的大脑皮层。大脑海马区和侧脑室等少数区域,保持着神经干细胞繁殖的能力。这些区域的神经干细胞增加,其实是为我们的神经细胞和神经网络修复起到补充作用的。发育过程中哪里缺损了,或者清除过度了,海马区的神经细胞能在附近脑区进行补充。神经干细胞的这种再生能力在我们幼儿时期最强。随着年龄的增加而逐渐降低。加拿大和日本研究者的发现,其实是告诉我们,原来幼儿少记性,其实是跟神经干细胞繁殖旺盛有关的。神经再生能力最强的小孩子最容易遗忘。这种关联性通过巧妙的实验设计得以验证。一方面抑制幼鼠的神经细胞增长,发现了记性的提高;另一方面,人为增加成年老鼠的神经干细胞数量,则出现了遗忘现象增加的状况。应该说,幼儿时期容易遗忘,是跟神经细胞数量过多,但神经网络发育不完善有关的。”
大脑功能并不意味着神经细胞越多越好
记忆与遗忘的机制究竟是怎样的呢?蒋斌表示,记忆的形成可以通过重复的训练,不断强化,来让神经回路发生改变,最终强化神经网络的功能。但遗忘的机制至今科学家们也没有很清楚的理解。“以前有研究指出,在外界发生战争、饥荒等大的灾难的情况下,成人的神经干细胞数量也会增加。这种情况,也许是大脑在有意让活下来的人为适应新的环境做准备,修补因外界灾难而损伤的神经网络。从这个角度理解,也许遗忘比记得要更有益生存。”蒋斌说。
孩子的坏记性是否意味着他们的大脑可塑性更强呢?“某种程度上可以这么理解。比如先天性白内障的儿童,如果能在8岁前施行手术,并有意让他遮盖正常眼睛,使用病眼来看东西,他成人后的视觉神经是会得到某种程度的平衡和修复的。但一旦错过了这个时间段,我们用遮盖正常眼睛的方式,来施行自我修复就变得无效了。”蒋斌说,“但这并不意味着神经细胞越多越好。如果神经网络结构松散,反而不好。人成熟的过程,也是认识能力发展的过程,这一过程必然伴随着神经网络固化的过程。缺少了这个过程,人就难以成为人了。”
6岁以前,不要强制孩子记忆
当下的幼儿教育,很多家长和早教机构倾向于让小孩子背诵经典。家里来了客人,老人家也喜欢让小孙子、小孙女们在客人面前表演一番,两三岁的孩子,有的甚至已经能背诵很多古诗词。但其实,这些在幼儿早期灌输的东西,很快都会被孩子们遗忘。蒋斌告诉记者:“6岁以前,孩子的大脑发育不完善,不要强制孩子记忆一些孩子们自己无法理解的东西,对他的神经发育帮助不大。但是,一些听觉、视觉、运动与语言能力的启蒙在婴儿到7岁前后这个期间非常重要,错过了时机,再学就变得吃力。在儿童期,越是多元化的经验刺激,越能刺激幼儿神经系统的发育。让他们在长大后的人生中获益。比如从出生开始,孩子就应该获得观看各种色彩、物品、景物、现象的视觉机会,不同音频和音色的声音刺激等等。一个在环境闭塞、缺乏沟通的环境中成长起来的孩子,跟一个在开放环境中,早年注意语言启蒙的环境中成长起来的孩子,前者的语言能力会明显比较差。学外语也是一样,过了12岁,再来学就会慢和吃力很多。”