科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大腦發(fā)育的基因表達(dá)在懷孕的前幾個月和十幾歲的青少年時期最活躍。

在《神經(jīng)元》雜志上發(fā)表了文章的研究人員說，人類大腦的發(fā)育像安靜上演的“交響樂”三步曲，但有一個時期對環(huán)境因素更敏感。紐黑文耶魯醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)說，大腦發(fā)育基因表達(dá)的初始浪潮在子宮妊娠期前三分之二。中間停滯一段時間，然后從懷孕的最后三個月到青春期，基因活動激增，是我們大腦發(fā)育的最后階段。

這兩個最活躍的發(fā)育井噴期與人類大腦功能息息相關(guān)。兩個時期把童年夾在中間，對大腦新皮層的發(fā)育尤為重要：孕后胚胎發(fā)育的前三個月大腦的基本結(jié)構(gòu)已具形，更多細(xì)微結(jié)構(gòu)的生成和特化出現(xiàn)在青少年時期。

什么是大腦新皮層？

大腦新皮層是大腦控制知覺、行為和認(rèn)知的區(qū)域。它是哺乳動物特有的，也是人類大腦的最新產(chǎn)物（思維認(rèn)知能力）。同樣來自耶魯醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)病學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家Pasko Rakic寫道，“大腦新皮層是進(jìn)化的最高成就，人類精神力量的生物基質(zhì)?！?/p>

人之所以為人，是因?yàn)橛懈叨劝l(fā)達(dá)的大腦新皮層。

Prof. Rakic教授說：“如果人體任何器官與其它物種相比有巨大差異的話，那就是大腦新皮層，人類非凡的認(rèn)知能力中心?！?/p>

兒童期的重要性

雖然大腦新皮層取決于基因，生長最活躍時期在出生前和青少年時期，但基因表達(dá)不活躍的中間部分是大腦發(fā)育重要的成形期。

耶魯大學(xué)Kavli神經(jīng)科學(xué)研究所的神經(jīng)生物學(xué)教授Nenad Sestan說：“這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)，在兒童早期，基因和環(huán)境之間適當(dāng)相互影響的重要性。在兒童早期，突觸的形成和腦細(xì)胞之間的聯(lián)系是同步的，構(gòu)成一個今后將使用的大腦結(jié)構(gòu)?！?/p>

為了研究，科學(xué)家分析了人類和獼猴大腦新皮層的基因表達(dá)，因?yàn)樗麄儗τ诨蚧顒訉θ祟惔竽X新皮層發(fā)育的影響“知之甚少”。

隨著時間推移，分成三個階段，基因活動量呈“沙漏”狀。以下是對三個階段的觀察：

第一階段，對應(yīng)產(chǎn)前，其特點(diǎn)是存在差異的表達(dá)基因數(shù)量最多。

第二階段，即青春期前，顯示較少的基因表達(dá)差異，但大腦發(fā)育區(qū)的同步性明顯。

第三階段，從青春期開始，在大腦主要區(qū)域，各類基因表達(dá)增加。

研究者驚奇地發(fā)現(xiàn)，人類呈沙漏狀的基因表達(dá)模式并沒有在猴子的大腦發(fā)育中出現(xiàn)。

這表明，在塑造獨(dú)特的人類大腦中，基因活動發(fā)揮重要作用。

大腦層皮層像“電網(wǎng)”

sestan教授補(bǔ)充道，根據(jù)“整體對稱性”原則，這種大腦發(fā)育模式適用于種群的發(fā)展。sestan教授解釋說，在研究結(jié)果的第二階段，強(qiáng)調(diào)了兒童早期對環(huán)境的敏感性。

這個時期，神經(jīng)連接的形成決定今后將要運(yùn)行的大腦結(jié)構(gòu)。sestan教授指出：“例如，在兒童早期，突觸連接的同步性中斷可能導(dǎo)致自閉癥。”

Sestan教授說，用城市規(guī)劃的語言來講，大腦發(fā)育最活躍的第一階段，建立了大腦“互為鄰里”的基本結(jié)構(gòu)。把它苗述成入住“新社區(qū)”，在兒童期緩慢發(fā)育更貼切。他補(bǔ)充道，“鄰居關(guān)系迅速建立，然后一切變得緩慢，新皮層專注于建立一個幾乎像電網(wǎng)的聯(lián)接系統(tǒng)。”

第三階段可與地域發(fā)展相比較，sestan教授說：“此后，這些區(qū)域同步發(fā)展，各相鄰區(qū)域開始有了自己的功能特性，像小意大利和唐人街”。

來源：醫(yī)學(xué)論壇網(wǎng)