家长必须了解的大脑机制:为什么早期经历会深刻影响注意力发展?

大脑成长营评育儿 2024-11-28 04:59:34

几十年以来,脑科学家一直在致力于探索逆境给个体认知带来的影响。

著名的罗马尼亚孤儿院研究发现,那些被忽视的婴儿,往往会出现持久的认知和行为功能障碍,包括注意力缺陷。

然而,如果孩子们在 2 岁之前能够转到高质量的寄养家庭,那么这些问题会得到不同程度的减轻。

这背后有着什么样的大脑机制呢?

近日,全球知名的波士顿儿童医院给出了这个问题的答案。

研究人员定位了小鼠注意力问题的时间点和机制,并将其与人类儿童的情况进行了对比,揭示了压力、睡眠缺失和注意力缺陷之间的关系,及其背后的性别特异性效应。

大脑中的「关键期」

波士顿儿童医院和哈佛大学脑科学中心的 Takao Hensch 博士长期研究儿童发育过程中的「关键期」。在这些时期内,大脑会根据经验积极调整其神经回路。

在《科学转化医学》杂志的封面文章中,Hensch 实验室首次展示了一个早期的注意力发育关键期,这一关键期会在逆境中遭到破坏——在本研究中,逆境指的是父母的忽视。

在这项研究中,研究人员专门观察那些在关键新生儿期母亲照顾不规律、注意力分散的小鼠,以模拟早期逆境。

结果发现,雄性后代在成年后表现出了注意力缺陷,而雌性后代则没有,雄性小鼠在需要做出选择的视觉任务中表现不佳。

除了性别特异性外,注意力缺陷似乎还与破坏性的睡眠模式有关。

事实上,仅仅睡眠丧失就足以让没有经历过忽视的小鼠表现出同样的注意力缺陷。这似乎和人类的情况也很类似——即使仅仅是几晚的睡眠不足,也会让我们的注意力下降。

这到底是怎么一回事呢?

注意力缺陷的大脑机制

Hensch 团队发现了一个重要的大脑机制,解释了注意力缺陷的原因——负责情绪、思维、行为控制的前扣带皮层(ACC)中,多巴胺受体的平衡发生了变化。

其中一个受体 D2 增加,而另一个受体 D4 减少——无论是由父母忽视引起的注意力缺陷,还是由成年人睡眠丧失,都会导致这个结果。

更令人震惊的是,这一不平衡是可逆的。使用抑制 D2 受体或刺激 D4 的药物都能改善注意力,即使在关键期之后。

也就是说,前扣带皮层中的多巴胺信号传递与注意力密切相关。

研究团队还发现,在雄性小鼠中,早期逆境与大脑中的氧化应激和脑部睡眠中枢中的一种肽——食欲素(orexin)水平的升高相关。食欲素是一种唤醒分子,在雄性小鼠中与睡眠丧失存在关联。

这似乎可以解释为何睡眠丧失与早期逆境会带来相似的结果。

解析性别特异性效应

那么,为什么早期逆境和睡眠丧失的影响对雄性特异?

匹兹堡大学和卡尔加里大学的合著者进行的平行人类研究证实,儿童(主要是男孩)在 3~5 岁时更容易表现出注意力缺陷。

这些发现与已知的男孩 ADHD(注意力缺陷多动障碍)发病率较高的现象相符,也进一步表明,性别差异在早期生活压力之后便会显现。

Hensch 实验室计划,下一步研究将关注是什么使雌性在逆境中表现出更强的韧性,无论是小鼠还是人类。

或许,雌性大脑能够通过更快速地巩固神经回路来保护自己免受不可预测的照护条件影响。但问题在于,她们可能过早成熟,反而错过了之后的关键期。这一切都有待更进一步的探索。

研究人员还希望更好地理解是什么导致了多巴胺受体的不平衡,以及前扣带皮层中哪些特定的细胞类型受到影响,最终为帮助有注意力缺陷的人群提供新的治疗方法。

不难发现,为孩子们创造一个更健康稳定、温馨有爱的成长环境,能够从根源上帮助孩子规避很多成长问题。爸爸妈妈们在孩子关键发育阶段的养育投入,将获得性价比最高的收益。

参考资料:

https://neurosciencenews.com/stress-neurodevelopment-dopamine-sleep-27999/

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