Smadzeņu plastiskums un uzvedība jaunattīstības smadzenēs (2011)

J Can Acad Child Adolesc psihiatrija. 2011 novembris; 20 (4): 265 – 276.

Braiens Kolbs, PhD1 un Robbin Gibb, PhD1
Uzraudzības redaktors: Margaret Clarke, MD un Laura Ghali, PhD
Šis raksts ir bijis citēts citiem PMC izstrādājumiem.

Anotācija

mērķis:

Pārskatīt smadzeņu attīstības vispārējos principus, identificēt smadzeņu plastiskuma pamatprincipus un apspriest faktorus, kas ietekmē smadzeņu attīstību un plastiskumu.

Metode:

Tika veikts literatūras pārskats par attiecīgajiem angļu valodas manuskriptiem par smadzeņu attīstību un plastiskumu.

rezultāti:

Smadzeņu attīstība progresē ar virkni posmu, kas sākas ar neirģenēzi un progresē uz neironu migrāciju, nobriešanu, sinaptogēnu, atzarošanu un mielīna veidošanos. Ir identificēti astoņi smadzeņu plastiskuma pamatprincipi. Pierādījumi, ka smadzeņu attīstību un darbību ietekmē dažādi vides notikumi, piemēram, sensorie stimuli, psihoaktīvie medikamenti, dzimumdziedzeru hormoni, vecāku un bērnu attiecības, vienaudžu attiecības, agrīnais stress, zarnu flora un uzturs.

Secinājumi:

Smadzeņu attīstība atspoguļo vairāk nekā vienkāršu ģenētiskā plāna atklāšanu, bet drīzāk atspoguļo sarežģītu ģenētisko un eksperimentālo faktoru deju, kas veido topošās smadzenes. Izpratne par deju sniedz ieskatu gan parastā, gan nenormālā attīstībā.

atslēgvārdi: smadzeņu attīstība, smadzeņu plastiskums, vides stimulēšana, epigenetika

Smadzeņu attīstība atspoguļo vairāk nekā vienkāršu ģenētiskā plāna atklāšanu, bet drīzāk atspoguļo sarežģītu ģenētisko un eksperimentālo faktoru deju, kas veido topošās smadzenes. Smadzenes, kas pakļautas dažādiem vides notikumiem, piemēram, sensoriem stimuliem, zālēm, diētai, hormoniem vai stresam, var attīstīties ļoti dažādos veidos. Pašreizējā raksta mērķis ir pārskatīt veidus, kā jaunattīstības smadzenes var veidot plašs pirms un pēcdzemdību faktoru klāsts. Mēs sākam ar smadzeņu attīstības apskatu, kam seko īss smadzeņu plastiskuma principu pārskats un, visbeidzot, apsvērums par to, kā faktori ietekmē smadzeņu attīstību un pieaugušo uzvedību. Tā kā lielākā daļa no tā, ko mēs zinām par smadzeņu plastiskumu un uzvedību attīstībā, nāk no laboratorijas žurkas pētījumiem, mūsu diskusija būs vērsta uz žurku, bet, ja iespējams, ņems vērā cilvēkus. Turklāt diskusija tiks vērsta pret plastiskumu smadzeņu struktūrās, jo lielākā daļa no tā, ko mēs zinām par smadzeņu attīstības modulāciju, balstās uz smadzeņu attīstības pētījumiem. Tomēr ir maz iemesla uzskatīt, ka citas smadzeņu struktūras netiks mainītas līdzīgi.

Smadzeņu attīstība

Pirms dažiem 2000 gadiem romiešu filozofs Seneca ierosināja, ka cilvēka embrijs ir pieaugušais miniatūrā un tādējādi attīstības uzdevums ir vienkārši augt. Šī ideja bija tik pievilcīga, ka to plaši ticēja līdz pat 19th gadsimtā. Tas kļuva skaidrs agrīnā 20th gadsimtu, kad smadzeņu attīstība atspoguļoja virkni posmu, ko mēs tagad varam uzskatīt par divām fāzēm. Vairumā zīdītāju pirmais atspoguļo ģenētiski noteiktu notikumu secību in utero ko var mainīt mātes vide. Otrs posms, kas ir gan cilvēka garlaicīgs, gan pēcdzemdību periods, ir laiks, kad smadzeņu savienojamība ir ļoti jutīga ne tikai videi, bet arī smadzeņu darbības modeļiem, ko rada pieredze. Vēl svarīgāk ir tas, ka tagad tiek atzīts, ka epigenetiskās izmaiņas, kuras var definēt kā izmaiņas attīstības rezultātos, tostarp gēnu ekspresijas regulēšana, balstās uz citiem mehānismiem, nevis pašiem DNS (Blumbergs, Frīmens un Robinsons, 2010). Piemēram, gēnu ekspresiju var mainīt īpašas pieredzes, un tas savukārt var novest pie organizatoriskām izmaiņām nervu sistēmā.

Smadzeņu attīstības posmi

Tabula 1 iezīmē vispārējos posmus, kas raksturīgi smadzeņu attīstībai visos zīdītājos. Šūnas, kas paredzētas nervu sistēmas ražošanai, sāk veidoties apmēram trīs nedēļas pēc mēslošanas cilvēkiem. Šīs šūnas veido nervu cauruli, kas ir smadzeņu audzētava un vēlāk tiek saukta par subventricular zonu. Šūnas, kas ir paredzētas smadzeņu veidošanai, sāk sadalīties apmēram sešu nedēļu vecumā un aptuveni 14 nedēļas smadzeņu izskats ir izteikti cilvēks, lai gan tas nesāk veidoties sulci un gyri līdz apmēram septiņiem mēnešiem. Lielākā daļa neirģenēzes ir pabeigtas piecus mēnešus, un viens svarīgs izņēmums ir šūnas hippokampā, kas dzīvības laikā turpina veidot neironus. Cilvēka smadzeņu garozas veidošanai katrā puslodē ir nepieciešamas aptuveni desmit miljardi šūnu. Šīs šūnas tiek veidotas ātri, un tiek lēsts, ka tās maksimumā ir aptuveni 250,000 neironi, kas veidojas minūtē. Ir acīmredzams, ka jebkura smadzeņu traucēšana šajā laikā var radīt ievērojamas sekas.

Tabula 1. 

Smadzeņu attīstības posmi

Kad neironi ir veidoti, viņi sāk migrēt pa šķiedru ceļiem, ko veido radiālās gliālas šūnas, kas iziet no subventricular zonas līdz smadzeņu garozas virsmai (Skaitlis 1). Šķiet, ka subventriucular zona satur primāro garozas karti, kas liek šūnām, kas veidojas konkrētajā subventricular reģionā, pāriet uz noteiktu kortikālo atrašanās vietu. Tā kā šūnas migrē, tām ir neierobežots šūnu likteņa potenciāls, bet, sasniedzot galamērķi, gēnu mijiedarbība, nobriešana un ietekme uz vidi arvien vairāk novirza tos uz diferencēšanu konkrētā šūnu tipā. Kad šūnas sasniedz galīgo galamērķi, tās sāk nobriest ar: (1) augošiem dendritiem, lai nodrošinātu virsmas laukumu sinapsēm ar citām šūnām; un, (2) paplašinot axons uz atbilstošiem mērķiem, lai uzsāktu sinapses veidošanos.

Skaitlis 1. 

Šūnas pārvietojas no subventricular zonas gar radiālo gliju uz viņu iespējamo pieaugušo atrašanās vietu (Kolb & Whishaw, 2009. gads).

Dendritu veidošanās sākas pirmsdzemdībām cilvēkiem, bet ilgstoši turpinās pēc dzimšanas. Dendrites jaundzimušajiem sākas kā individuāli procesi, kas izvirzās no šūnu ķermeņa, un nākamo divu gadu laikā šie procesi tiek izstrādāti un veidojas muguriņas, kas ir visvairāk satraucošo sinapsju atrašanās vieta. Dendritiskais augums ir lēns, mikrometru dienā. Aksoni aug apmēram 1000 reizes ātrāk, proti, apmēram 1 mm dienā. Šis diferenciālais augšanas ātrums ir svarīgs, jo straujāk augošie aksoni var saskarties ar mērķa šūnām, pirms šīs šūnas dendriti ir pilnībā izveidoti. Tā rezultātā, axons var ietekmēt dendritisko diferenciāciju un smadzeņu ķēžu veidošanos.

Synapse veidošanās cilvēka smadzeņu garozā rada milzīgu izaicinājumu, kopā ar vairāk nekā 100,000 triljoniem (1014). Šo milzīgo skaitu nevarēja noteikt ar ģenētisko programmu, bet tikai ģenētiski iepriekš noteikti ir tikai neironu savienojumu vispārējie kontūras smadzenēs. Līdz ar to plašā sinapses klāsta pamatā ir dažādas vides norādes un signāli. Kā redzēsim, manipulēšana ar dažādiem signālu veidiem var radīt dramatiskas atšķirības smadzeņu ķēdē.

Sakarā ar neskaidrību par to neironu skaitu, kuri sasniegs savu atbilstošo galamērķi un to veidoto savienojumu piemērotību, smadzeņu attīstības laikā attīstās gan neironi, gan savienojumi, sinapsju veidošanās maksimums ir no viena līdz diviem gadiem, atkarībā no garozas reģions. Tāpat kā tēlnieks, kurš izveido statuju ar akmens bloku un kaltu, lai noņemtu nevēlamos gabalus, smadzenēs ir paralēla sistēma, kurā nevajadzīgas šūnas un savienojumi tiek noņemti ar šūnu nāvi un sinaptisko atzarošanu. Metaforiskie kalti smadzenēs var būt daudzveidīgi, ieskaitot dažāda veida epigenetisko signālu, plašu pieredzi, dzimumdziedzeru hormonus un pat stresu.

Šī šūnu zuduma un sinaptiskās atzarošanas ietekme laika gaitā ir redzama kortikālā biezuma izmaiņās. Tas nozīmē, ka garozā faktiski kļūst ievērojami plānāks caudal-rostrālā gradientā, kas sākas aptuveni divu gadu vecumā un turpinās līdz vismaz 20 gadu vecumam. Ir iespējams korelēt kortikālo retināšanu ar uzvedības attīstību. Piemēram, MRI pētījumu rezultāti par kortikālā biezuma izmaiņām ir parādījuši, ka palielināta motoriskā veiklība ir saistīta ar kortikālā biezuma samazināšanos kreisā motora garozā labajos rokās (O'Hare & Sowell, 2008. gads). Viens izņēmums attiecībā uz plānāku ir labāks noteikums ir redzams dažu, bet ne visu valodu procesu attīstībā. Tādējādi MRI pētījumi ir parādījuši, ka kreisās zemākās frontālās garozas sabiezējums (aptuveni Broka laukums) ir saistīts ar pastiprinātu fonoloģisko apstrādi (ti, runas skaņu izpratni). Tomēr šī unikālā saikne starp garozas biezumu un uzvedību nav raksturīga valodas funkcijām kopumā. Piemēram, vārdu krājumu attīstība ir saistīta ar samazinātu garozas biezumu difūzajos kortikālajos reģionos (O'Hare & Sowell, 2008. gads).

Saikne starp kortikālā biezuma un uzvedības attīstību, iespējams, izskaidro atšķirības bērnu uzvedības prasmju attīstībā. Piemēram, aizkavēta valodas attīstība bērniem ar normālu inteliģenci un motorisko veiklību (apmēram 1% bērnu) varētu būt lēnāka nekā normālas kortikālā biezuma izmaiņas. Kāpēc tas varētu būt nezināms.

Smadzeņu attīstības pēdējais posms ir glialu attīstība, lai izveidotu mielīnu. Astrocītu un oligodendrocītu dzimšana sākas pēc tam, kad lielākā daļa neirogenēzes ir pabeigta un turpinās visu dzīvi. Lai gan CNS akoni var funkcionēt pirms mielinizācijas, normāla pieaugušo funkcija tiek sasniegta tikai pēc pilnīgas mielinizācijas, kas pēc 18 gadiem ir tādos reģionos kā prefrontālais, aizmugurējais parietālais un priekšējais laika garozs.

Tāpēc smadzeņu attīstība ir notikumu kaskāde, kas sākas ar mitozi un beidzas ar mielīna veidošanos. Tādēļ smadzeņu perturbāciju un pieredzes ietekme atšķirsies atkarībā no smadzeņu attīstības precīzā posma. Mums nevajadzētu pārsteigt, piemēram, ka pieredzes un / vai perturbācijas mitozes laikā būtu diezgan atšķirīgas sekas nekā līdzīgiem notikumiem sinaptogēnēzes laikā vai vēlāk atzarošanas laikā. Pieredze būtībā darbojas ļoti atšķirīgos smadzenēs dažādos attīstības posmos.

Smadzeņu attīstības īpašās iezīmes

Divas smadzeņu attīstības iezīmes ir īpaši svarīgas, lai saprastu, kā pieredze var mainīt kortikālo organizāciju. Pirmkārt, subventricular zonā esošās šūnas ir cilmes šūnas, kas paliek aktīvas visā dzīves laikā. Šīs cilmes šūnas var veidot neironu vai glialu cilmes šūnas, kas var migrēt uz smadzeņu balto vai pelēko vielu pat pieaugušo vecumā. Šīs šūnas šajās vietās var palikt mierīgas, bet tās var aktivizēt, lai radītu neironus un / vai gliju. Šo šūnu loma šobrīd ir vāji saprotama, taču tās, iespējams, veido vismaz vienu postnatālās neirģenēzes formu, jo īpaši pēc traumas (piemēram, Gregs, Šingo un Veiss, 2001. gads; Kolb et al., 2007). Turklāt zīdītāju smadzenes, tostarp primāta smadzenes, var radīt pieaugušos pieaugušos neironus, kas paredzēti smaržas spuldzei, hipokampu veidošanai un, iespējams, citiem reģioniem (piemēram, Eriksson et al., 1998; Goulds, Tanapats, Heistings un Šors, 1999. gads; Kempermann & Gage, 1999. gads). Šo šūnu funkcionālā loma joprojām ir pretrunīga, bet to rašanos var ietekmēt daudzi faktori, tostarp pieredze, narkotikas, hormoni un traumas.

Otrā īpašā iezīme ir tāda, ka dendriti un muguriņas parādās ievērojams plastiskums, reaģējot uz pieredzi, un var veidot sinapses stundās un, iespējams, pat minūtēs pēc pieredzes (piemēram, Greenough & Chang, 1989). Uz virsmas tas šķiet pretrunā ar sinapšu pārprodukcijas procesu, kam seko iepriekš aprakstītā sinaptiskā atzarošana. Galvenais aspekts ir tas, ka, lai gan sinaptiskā atzarošana ir svarīga smadzeņu attīstības iezīme, smadzenes turpina veidot sinapses visa mūža garumā un faktiski šīs sinapses ir nepieciešamas mācīšanās un atmiņas procesiem. Greenough, melns un Wallace (1987) ir apgalvojuši, ka pastāv būtiska atšķirība starp procesiem, kas regulē sinapsju veidošanos agrīnā smadzeņu attīstībā, un tiem, kas notiek vēlāk smadzeņu attīstībā un pieaugušo vecumā. Konkrētāk, viņi apgalvo, ka agrīnās veidošanās sinapses ir “gaida” pieredzes, kas darbojas, lai atgrieztu tās atpakaļ. Viņi sauc šos sinapses „pieredzes gaidošos” un atzīmē, ka tie ir izkliedēti visā smadzenēs. Turpretī vēlāk sinapses veidošanās ir vairāk fokusa un lokalizēta reģioniem, kas iesaistīti konkrētas pieredzes apstrādē. Viņi iezīmē šīs sinapses kā “atkarīgas no pieredzes”. Viens no pieredzes atkarīgajiem aspektiem, kas saistīti ar sinapsijām, ir tas, ka ne tikai konkrētas pieredzes rezultātā tiek veikta selektīva sinapses veidošanās, bet arī selektīva sinapta zudums. Līdz ar to pieredzes rezultātā tiek mainīti neironu tīkli, gan pievienojot, gan apgriežot sinapses. Tas noved pie jautājuma par smadzeņu plastiskumu.

Vispārīgie plastiskuma principi normālā smadzenēs

Pirms mēs vēršamies pie pieredzes, kas ietekmē smadzeņu plastiskumu, mums īsumā jāpārskata vairāki plastiskuma galvenie principi normālajās smadzenēs.

1. Izmaiņas smadzenēs var parādīt daudzos analīzes līmeņos

Rīcības maiņa noteikti ir jāmaina dažu smadzeņu izmaiņu rezultātā, bet ir daudz veidu, kā izmeklēt šādas izmaiņas. Izmaiņas var secināt no globāliem smadzeņu darbības rādītājiem, piemēram, dažādos veidos in vivo attēlveidošana, bet šādas izmaiņas ir tālu no molekulārajiem procesiem, kas tos vada. Globālās pārmaiņas, iespējams, atspoguļo sinaptiskas izmaiņas, bet sinaptiskās izmaiņas rodas vairāk molekulāras izmaiņas, piemēram, modifikācijas kanālos, gēnu ekspresija utt. Smadzeņu plastiskuma pētīšanas problēma ir izvēlēties aizstājēju marķieri, kas vislabāk atbilst uzdotajam jautājumam. Izmaiņas kalcija kanālos var būt ideāli piemērotas, lai izpētītu sinaptiskās izmaiņas konkrētās sinapses, kas varētu būt saistītas ar vienkāršu mācīšanos, bet nav praktiskas, lai izprastu dzimumu atšķirības valodas apstrādē. Pēdējo varētu vislabāk izpētīt in vivo šūnu morfoloģijas attēlveidošanas vai postmortēmiska analīze (piemēram, Džeikobs un Šībels, 1993. gads). Atbilstošajam līmenim jābūt vērstam uz pētījuma jautājumu. Pētījumi par stratēģiju funkcionālo uzlabojumu stimulēšanai pēc traumām, kas visbiežāk izmanto anatomisko (šūnu morfoloģiju un savienojamību), fizioloģisko (kortikālo stimulāciju) un in vivo attēlveidošana. Katru no šiem līmeņiem var saistīt ar uzvedības rezultātiem gan cilvēka, gan neciešotajos pētījumos, bet vairāk molekulāro līmeni ir izrādījušies daudz grūtāk saistīt ar uzvedību un jo īpaši garīgo uzvedību.

2. Dažādi neironu morfoloģijas rādītāji mainās neatkarīgi viens no otra un dažreiz pretējos virzienos

Literatūrā ir vērojama tendence redzēt dažādas neironu izmaiņas kā viena otras aizstājējus. Viens no visbiežāk sastopamajiem ir pieņēmums, ka mugurkaula blīvuma izmaiņas atspoguļo izmaiņas dendrīta garumā un otrādi. Izrādās, ka tas tā nav, jo abi pasākumi var atšķirties neatkarīgi un dažreiz pretējos virzienos (piemēram, Komo, Makdonalds un Kolbs, 2010. gads; Kolbs, Cioe un Comeau, 2008. gads). Turklāt šūnas dažādās kortikālo slāņu daļās, bet tajās pašās iespējamās kolonnās var uzrādīt ļoti atšķirīgas atbildes uz tiem pašiem pieredzi (piemēram, Teskey, Monfils, Silasi un Kolb, 2006).

3. Pieredzes atkarīgas izmaiņas parasti ir galvenās

Lai gan ir tendence domāt par plastiskām pārmaiņām, reaģējot uz pieredzi, kas ir plaši izplatīta visā smadzenēs, tas ir reti. Piemēram, psihoaktīvās zāles var izraisīt lielas uzvedības izmaiņas un tām ir plaši izplatītas akūtas sekas neironiem, bet hroniskās plastiskās izmaiņas ir pārsteidzoši fokusa un lielā mērā aprobežojas ar prefrontālo garozu un kodolu (piemēram, Robinsons un Kolbs, 2004. gads). Tā rezultātā pētniekiem ir rūpīgi jāapsver, kur vislabākās vietas ir rūpēties par konkrētu pieredzi. Nespēja atrast sinaptiskas izmaiņas, kas korelē ar uzvedības izmaiņām, nav pierādījums par izmaiņu neesamību.

4. Plastmasas izmaiņas ir atkarīgas no laika

Iespējams, ka lielākās pārmaiņas sinaptiskajā organizācijā var redzēt, reaģējot uz laboratorijas dzīvnieku ievietošanu sarežģītās (tā sauktās „bagātinātās”) vidēs. Tādējādi ir vērojamas plašas izmaiņas visā jutekļu un motoru garozā. Šķiet, ka šīs izmaiņas ir pretrunā ar pieredzes atkarīgām izmaiņām, kas ir fokusa, bet izmaiņu vispārīgums, iespējams, ir saistīts ar pieredzes globālo raksturu, tostarp pieredzes, kas ir difūzas kā vizuālā, taustes, dzirdes, ožas, motora un sociālā pieredze. Taču šīs plastmasas izmaiņas nav pastāvīgas, un tās laika gaitā var būtiski mainīties.

Piemēram, ja žurkas tiek novietotas sarežģītā vidē, prefrontālā garozā ir pārejošs dendrita garuma pieaugums, ko var redzēt pēc četru sarežģītu mājokļu dienu, bet pēc 14 dienām pazudis. Pretstatā tam, pēc četriem dienām nav acīmredzamu izmaiņu maņu garozā, bet pēc 14 dienām notiek skaidras un šķietami pastāvīgas izmaiņas.Comeau et al., 2010).

Iespēja, ka smadzeņu neironiem ir dažādas hroniskas un pārejošas pieredzes atkarīgas izmaiņas, atbilst ģenētiskajiem pētījumiem, kas liecina, ka atbildes reakcijā uz sarežģītām vidēm ir akūti un hroniski izteikti dažādi gēni (piem. Rampons et al., 2000). Nav zināms, cik atšķirīgas ir pārejošas un noturīgas izmaiņas neironu tīklos.

5. Pieredzes atkarīgas izmaiņas mijiedarbojas

Cilvēkiem ir mūža pieredze, kas sākas prenatāli un turpinās līdz nāvei. Šīs pieredzes mijiedarbojas. Piemēram, laboratorijas žurkām mēs esam parādījuši, ka, ja dzīvnieki tiek pakļauti psihomotoriem stimulatoriem vai nu kā nepilngadīgajiem, vai arī pieaugušajiem, vēlākai pieredzei ir daudz vājāka (vai dažreiz nav) efekta. Piemēram, ja žurkām tiek piešķirts metilfenidāts kā nepilngadīgie vai amfetamīns kā pieaugušie un pēc tam dažkārt tiek ievietoti sarežģītās vidēs vai apmācīti mācīšanās uzdevumos, vēlāk pieredzes atkarīgās izmaiņas tiek bloķētas. Pārsteidzoši ir tas, ka, lai gan narkotikas neuzrāda acīmredzamu tiešu ietekmi uz jutekļiem, iepriekšēja iedarbība novērš sagaidāmās izmaiņas šajos reģionos (piemēram, Kolbs, Gibbs un Gornijs, 2003a). Tomēr šīs narkotiku lietošanas mijiedarbības nav vienvirziena. Ja grūtniecēm žurku 20 minūšu laikā pēc smadzeņu neirogenitātes maksimālās devas laikā (embrionālās dienas 12 – 18) tiek dota viegla stresa iedarbība, to pēcnācējiem ir spriedzes izmaiņas mugurkaula blīvumā prefrontālajā garozā (PFC), bet nav ar narkotikām saistītas ietekmes (Muhameds un Kolbs presē a). Nav skaidrs, kāpēc nav pilnīgas ar narkotikām saistītas sekas vai tas, ko tas nozīmē atkarībai, bet tas parāda, ka pieredze ietekmē mijiedarbību ar smadzenēm.

7. Plastmasas izmaiņas ir atkarīgas no vecuma

Parasti tiek uzskatīts, ka jaunattīstības smadzenes būs labāk reaģē uz pieredzi nekā pieaugušo vai vecāka gadagājuma smadzenes. Tas, protams, ir pareizs, bet ir vēl viena svarīga grumba: ir kvalitatīvi atšķirīgas izmaiņas smadzenēs, reaģējot uz to, kas, šķiet, ir tāda pati pieredze dažādos vecumos. Piemēram, ja zīdīšanas, pieaugušo vai vecāka gadagājuma žurkas tika ievietotas sarežģītā vidē, visas grupas parādīja lielas sinaptiskas izmaiņas, bet tās bija pārsteidzoši atšķirīgas. Konkrētāk, tā kā mēs paredzējām mugurkaula blīvuma palielināšanos, reaģējot uz sarežģītiem mājokļiem, tas notika tikai pieaugušajiem un vecāka gadagājuma žurkām. Žurkas, kas ievietotas vidē kā nepilngadīgie, parādīja a samazināt mugurkaula blīvumā (Kolb et al., 2003a). Līdzīga mugurkaula blīvuma samazināšanās tika konstatēta vēlākos pētījumos, kuros jaundzimušajām žurkām tika piešķirta taustes stimulācija ar mīkstu suku 15 minūtēm, trīs reizes dienā pirmajās desmit dzīves dienās, bet ne tad, ja stimulācija ir pieauguša cilvēka vecumā (Gibb, Gonzalez, Wagenest, & Kolb, 2010; Kolbs un Gibs, 2010. gads). No sinaptiskajām izmaiņām atkarīga vecuma pakāpe ir nepārprotami svarīga, lai saprastu, kā pieredze maina smadzenes.

8. Ne visi plastiskums ir labi

Lai gan vispārējā literatūras būtība ir tāda, ka plastmasas izmaiņas smadzenēs atbalsta uzlabotas motora un kognitīvās funkcijas, plastiskās izmaiņas var traucēt arī uzvedību. Labs piemērs ir zāļu izraisītās pārmaiņas, kas novērotas, reaģējot uz psihomotoriem stimulatoriem (piemēram, \ t Robinsons un Kolbs, 2004. gads). Ir saprātīgi ierosināt, ka daži no narkomānu nepareizas uzvedības var rasties ar narkotikām saistītu prefronta neironu morfoloģijas izmaiņu dēļ. Ir daudzi citi patoloģiskā plastiskuma piemēri, tostarp patoloģiskas sāpes (Baranauskas, 2001), patoloģiska atbilde uz slimību (\ tRaisons, Kapurons un Millers, 2006. gads), epilepsija (Teskey, 2001), šizofrēnija (Black et al., 2004) un demenci (Mattsons, Duans, Čans un Guo, 2001. gads).

Lai gan jaunattīstības smadzenēs nav daudz pētījumu par patoloģisko plastiskumu, acīmredzams piemērs ir augļa alkohola spektra traucējumi. Vēl viens piemērs ir smagas pirmsdzemdību stresa sekas, kas, kā pierādīts, ievērojami samazina neironu sarežģītību prefrontālā garozā (piemēram, Murmu et al., 2006) un, savukārt, var ietekmēt normālas kognitīvās un motora funkcijas gan attīstībā, gan pieaugušā vecumā (piemēram, Halliwell, 2011). Lai gan šo pārmaiņu pamatā esošie mehānismi ir vāji saprotami, ir zināms, ka agrīnā pēcdzemdību stress var mainīt gēnu ekspresiju smadzenēs (Weaver et al., 2004; Weaver, Meaney un Szf, 2006).

Brain Development ietekmējošie faktori

Kad pētnieki sāka pētīt atkarīgas pārmaiņas jaunattīstības smadzenēs 1950s un 1960s, bija dabisks pieņēmums, ka pārmaiņas smadzeņu attīstībā būtu acīmredzamas tikai tad, ja reaģē uz diezgan lielām pieredzes izmaiņām, piemēram, paaugstinot tumsā. Pēdējo 20 gadu laikā ir kļuvis skaidrs, ka pat diezgan nekaitīgs izskats var būtiski ietekmēt smadzeņu attīstību un ka pieredze, kas var mainīt smadzeņu attīstību, ir daudz lielāka nekā agrāk ticēts (skat. Tabula 2). Mēs izcelsim dažus no labi izpētītajiem efektiem.

Tabula 2. 

Faktori, kas ietekmē smadzeņu attīstību un darbību

1. Jūtīgas un motoriskas pieredzes

Vienkāršākais veids, kā manipulēt ar vecuma pieredzi, ir salīdzināt smadzeņu struktūru dzīvniekiem, kas dzīvo standarta laboratorijas sprostos, līdz dzīvniekiem, kas atrodas nabadzīgā vidē vai tā saucamajā bagātinātā vidē. Dzīvnieku audzināšana trūcīgās vidēs, piemēram, tumsā, klusumā vai sociālajā izolācijā, skaidri kavē smadzeņu attīstību. Piemēram, atsevišķi audzināti suņu kucēni uzrāda plašu uzvedības noviržu klāstu, tai skaitā virtuālu nejutīgumu pret sāpīgām pieredzēm (Hebb, 1949). Līdzīgi, tikpat daudzveidīgu dzīvnieku kā pērtiķu, kaķu un grauzēju audzēšana tumsā nopietni traucē vizuālās sistēmas attīstību. Iespējams, ka pazīstamākie pētījumi par atņemšanu ir tie, kas ir Weisel un Hubel (1963) kas slēdza vienu kaķēnu plakstiņu aizvērtu un vēlāk parādīja, ka, atverot aci, bija ilgstošs telpiskās redzes zudums (ambliopija) (piemēram, Giffin & Mitchell, 1978. gads). Tomēr nesen ir tikai tas, ka izmeklētāji uzskatīja pretējo fenomenu, proti, dodot dzīvniekiem bagātinātu vizuālo pieredzi, lai noteiktu, vai vīzija varētu tikt uzlabota. Vienā elegantajā pētījumā Prusky et al. (Prusky, Silver, Tschetter, Alam & Douglas, 2008) izmantoja jaunu vizuālās stimulācijas formu, kurā žurkas tika ievietotas virtuālā optokinētiskā sistēmā, kurā vertikālās atšķirīgās telpiskās frekvences līnijas aizgāja aiz dzīvnieka. Ja acis ir atvērtas un orientētas uz kustīgo režģi, dzīvniekiem, tostarp cilvēkiem, nav iespējams izvairīties no kustīgo līniju izsekošanas, ja telpiskā frekvence atrodas uztveres diapazonā. Autori ievietoja dzīvniekus aparātā apmēram divas nedēļas pēc acu atvēršanas dienas (pēcdzemdību dienas 15). Pārbaudot redzes asumu pieaugušajiem, dzīvniekiem redzes asums palielinājās par 25% salīdzinājumā ar dzīvniekiem bez agrīnas ārstēšanas. Prusky pētījuma skaistums ir tāds, ka uzlabota vizuālā funkcija nebija balstīta uz konkrētu apmācību, piemēram, problēmu apgūšanā, bet dabiski, reaģējot uz uzlabotu vizuālo ievadi.

Mēs esam mēģinājuši uzlabot taustes pieredzi, izmantojot procedūru, ko vispirms izstrādāja Schanberg un Field (1987). Šajos pētījumos zīdaiņu žurkām tika dota taustes stimulācija ar nelielu suku 15 minūtes trīs reizes dienā 10 – 15 dienās, sākot no dzimšanas. Kad zīdaiņi tika pētīti pieaugušo vecumā, viņi parādīja gan paaugstinātu kvalificētu motoru veiktspēju un telpisko mācīšanos, gan izmaiņas sinaptiskajā organizācijā pāri smadzeņu garozai (piemēram, Kolbs un Gibs, 2010. gads). Lai gan precīzs taktilās stimulācijas darbības mehānisms nav zināms, mēs esam pierādījuši, ka taktilais stimuls palielina neirotrofiskā faktora, fibroblastu augšanas faktora-2 (FGF-2) veidošanos gan ādā, gan smadzenēs (Gibb, 2004). FGF-2 ir zināms, ka tam ir nozīme normālā smadzeņu attīstībā, un tā var stimulēt atveseļošanos no perinatālās smadzeņu traumas (piemēram, Comeau, Hastings un Kolb, 2007). FGF-2 ekspresija palielinās arī, reaģējot uz dažādiem ārstēšanas veidiem, tostarp bagātinātiem mājokļiem un psihoaktīvām zālēm, kas abas stimulē plastiskas izmaiņas smadzenēs (skatīt tālāk).

Vēl viens veids, kā uzlabot sensorās un motoriskās funkcijas, ir novietot dzīvniekus sarežģītā vidē, kurā dzīvniekiem ir iespēja mijiedarboties ar mainīgu maņu un sociālo vidi un iesaistīties daudz vairāk motorisku aktivitāšu nekā regulāra ievietošana sprostos. Šādi pētījumi ir atklājuši plašu neironu izmaiņu klāstu, kas saistītas ar šo „bagātināšanas” formu. Tie ietver smadzeņu lieluma palielināšanos, garozas biezumu, neironu lielumu, dendritu sazarošanu, mugurkaula blīvumu, sinhronus uz neironu, gliju skaitu un sarežģītību un asinsvadu arborizāciju (piem., Greenough & Chang, 1989; Siervaag & Greenough, 1987). Šo izmaiņu apmēru nedrīkst novērtēt par zemu. Piemēram, mūsu pašu pētījumos par jauniešu žurku novietošanu 60 dienās bagātinātā vidē mēs ticam novērot izmaiņas kopējā smadzeņu svarā pēc kārtas 7 – 10% (piemēram, Kolb, 1995). Šis smadzeņu svara pieaugums atspoguļo glia un asinsvadu skaita pieaugumu, neironu soma lielumu, dendritiskos elementus un sinapses. Būtu grūti novērtēt kopējo palielināto sinapšu skaitu, bet tas, iespējams, ir 20% secībā garozā, kas ir ārkārtas pārmaiņas. Svarīgi ir tas, ka, lai gan šādos pētījumos ir vērojamas atkarīgas izmaiņas jebkurā vecumā, ir divas negaidītas grumbas. Pirmkārt, pieaugušie žurki jebkurā vecumā uzrāda lielu dendrīta garuma un mugurkaula blīvuma pieaugumu lielākajā daļā smadzeņu garozas, bet nepilngadīgajām žurkām ir līdzīgs \ t palielināt dendritiskā garumā, bet a samazināt mugurkaula blīvumā. Tas nozīmē, ka jaunie dzīvnieki uzrāda kvalitatīvas atšķirības sinapšu izplatībā piramīdas neironiem, salīdzinot ar vecākiem dzīvniekiem (Kolb et al., 2003a). Otrkārt, ja grūtnieces tika ievietotas sarežģītās vidēs astoņas stundas dienā pirms grūtniecības un tad visu trīs nedēļu grūtniecības laikā, pieaugušo smadzeņu analīzē tika konstatēts, ka samazināt dendritiskā garumā un palielināt mugurkaula blīvumā. Tādējādi ne tikai pastāv sekas pirmsdzemdību periodā pieredze bija kvalitatīvi atšķirīga no pieredzes nepilngadīgo vai pieaugušo vecumā. Interesanti, ka visas izmaiņas, kas radušās, reaģējot uz sarežģīto mājokli, uzlabo kognitīvās un motora funkcijas.

No šiem pētījumiem ir trīs skaidras ziņas. Pirmkārt, plašs sensoru un motoru pieredzes klāsts var radīt ilgstošas ​​plastmasas izmaiņas smadzenēs. Otrkārt, tā pati pieredze var mainīt smadzenes atšķirīgi dažādos vecumos. Treškārt, nav vienkāršas saiknes starp sinaptiskā plastiskuma un uzvedības detaļām attīstības laikā. Tomēr ir skaidrs, ka šīm agrīnajām pieredzēm ir spēcīga ietekme uz smadzeņu organizāciju gan attīstības laikā, gan pieaugušo vecumā.

2. Psihoaktīvās zāles

Jau sen ir zināms, ka agrīna alkohola iedarbība ir kaitīga smadzeņu attīstībai, bet tikai nesen ir pierādīts, ka citas psihoaktīvās zāles, tostarp recepšu zāles, var būtiski mainīt smadzeņu attīstību. Robinsons un Kolb (2004) konstatēja, ka psihomotorā stimulatora iedarbība pieaugušo vecumā izraisīja lielas izmaiņas šūnu struktūrā PFC un nucleus accumbens (NAcc). Konkrēti, tā kā šīs zāles (amfetamīns, kokaīns, nikotīns) izraisīja dendrīta garuma un mugurkaula blīvuma palielināšanos vidējā prefronta garozā (mPFC) un NAcc, orbitālās frontālās garozas (OFC) gadījumā šie pasākumi samazinājās vai dažos gadījumos , bez izmaiņām. Pēc tam viņi parādīja, ka praktiski katrai psihoaktīvo vielu klasei ir arī izmaiņas PFC, un ka šīs sekas pastāvīgi atšķiras abos prefrontajos reģionos. Ņemot vērā, ka jaunattīstības smadzenes bieži ir pakļautas psihoaktīvām zālēm vai nu dzemdē, vai pēcdzemdību attīstības laikā, mēs jautājām, kādas sekas šīm zālēm varētu ietekmēt zarnu trakta attīstību.

Mūsu pirmajos pētījumos tika aplūkota amfetamīna vai metilfenidāta ietekme, kas tika veikta nepilngadīgo periodā (piemēram, \ t Diazs, Heijcs, Kolbs un Forssbergs, 2003. gads). Abas zāles mainīja PFC organizāciju. Dendritiskās izmaiņas bija saistītas ar patoloģisku spēļu uzvedību ar zālēm ārstētām žurkām, jo ​​tās parādīja samazinātu spēļu uzsākšanu, salīdzinot ar sāls šķīdumu apstrādātajiem spēlētājiem, kā arī traucēja veiktspēju darba atmiņas testā. Tādējādi psihomotorie stimulatori izmaina PFC attīstību, un tas izpaužas kā uzvedības novirzes, kas saistītas ar prefrontālu saistītu uzvedību vēlāk dzīvē.

Arī bērni var būt pakļauti arī recepšu medikamentiem in utero vai pēcdzemdību periodā. Trīs biežāk noteiktās zāļu grupas ir antipsihotiskie līdzekļi, antidepresanti un anksiolītiskie līdzekļi. Visiem trim ir dramatiska ietekme uz kortikālo attīstību. Frost, Cerceo, Carroll un Kolb (2009) analizēta dendrīta arhitektūra pieaugušām pelēm, kas tika ārstētas ar paradigmatiskiem tipiskiem (haloperidolu) vai atipiskiem (olanzapīna) antipsihotiskiem līdzekļiem attīstības stadijās, kas atbilst augļa (pēcdzemdību dienām 3 – 10) vai augļa un agras bērnības (pēcdzemdību dienām 3 – 20) posmiem cilvēkiem. Abas zāles izraisīja dendrīta garuma, dendrīta sazarošanas sarežģītības un mugurkaula blīvuma samazināšanos gan mediālajā, gan prefektālajā garozā. Nākamajā pētījumā, kurā izmantoja žurkas, autori parādīja traucējumus, kas saistīti ar PFC saistītajiem neiropsiholoģiskajiem uzdevumiem, piemēram, darba atmiņu.

Līdztekus pētījumos mēs pētījām pirmsdzemdību ietekmi uz diazepāmu vai fluoksetīnu žurkām (\ tKolbs, Gibs, Periss un Tangvejs, 2008. gads). Abas zāles ietekmēja smadzeņu un uzvedības attīstību, bet pretēji. Pirmsdzemdību diazepāms palielināja dendrīta garumu un mugurkaula blīvumu piramīdās šūnās parietālā garozā, un tas bija saistīts ar paaugstinātu kvalificētu motoru funkcijām. Pretstatā tam, fluoksetīns samazināja dendritiskos pasākumus, un tas bija saistīts ar traucējumiem telpiskās mācīšanās deficītu pieaugušajiem.

Vēl viens jautājums ir par to, vai agrīnā psihoaktīvo vielu iedarbība var mainīt smadzeņu plastiskumu vēlāk. Mēs iepriekš esam parādījuši, ka, ja pieaugušiem žurkām tiek dots amfetamīns, kokaīns vai nikotīns un vēlāk ievietots sarežģītā vidē, neironu plastiskums tika bloķēts (Hamiltons un Kolbs, 2005. gads; Kolbs, Gornijs, Samaha un Robinsons, 2003b). Nākamajā pētījumā mēs devām nepilngadīgo žurku metilfenidātu un pēc tam pieaugušo vecumā mēs ievietojām šos dzīvniekus sarežģītās vidēs un atkal konstatējām, ka agrīnā zāļu iedarbība bloķēja gaidāmās pieredzes atkarīgās izmaiņas garozā (Comeau & Kolb, 2011. gads). Turklāt paralēlā pētījumā mēs parādījām, ka juvenīlā metilfenidāta ekspozīcija traucē neiropsiholoģisko uzdevumu veikšanu, kas ir jutīgi pret prefronālo darbību.

Kopumā gan recepšu medikamentu, gan ļaunprātīgas lietošanas narkotiku iedarbība būtiski ietekmē prefrontālo attīstību un ar prefrontālu saistīto uzvedību. Šīs sekas ir ilgstošas ​​vai pastāvīgas un var ietekmēt smadzeņu plastiskumu pieaugušo vecumā. Negaidītas nopietnas recepšu zāļu ietekmes uz smadzenēm un uzvedības attīstību neapšaubāmi ir svarīgas cilvēka smadzeņu smadzeņu attīstībai. Tas, protams, nav vienkāršs aicinājums, vai grūtniecēm, kurām ir nopietna depresija, psihoze vai trauksme, ir jāparedz zāles, ņemot vērā, ka šie uzvedības apstākļi var ietekmēt smadzeņu attīstību zīdaiņiem un īpaši tādā mērā, ka ir patoloģiska mātes. zīdaiņu mijiedarbība. Pētījums tomēr liek domāt, ka šādas zāles jālieto tik zemā efektīvā devā, kā to var izmantot, nevis tikai to „nomierinošai” iedarbībai uz mātēm ar vieglu trauksmi.

3. Gonādu hormoni

Acīmredzamākā ietekme uz dzimumdziedzeru hormoniem attīstības laikā ir ģenitāliju diferenciācija, kas sākas pirmsdzemdību periodā. Šajā gadījumā testosterona ražošana vīriešiem izraisa vīriešu dzimumorgānu attīstību. Vēlāk dzīvē gan estrogēns, gan testosterons ietekmē receptorus daudzos ķermeņa reģionos, tostarp smadzenēs. MRI pētījumi par cilvēka smadzeņu attīstību ir parādījuši lielas smadzeņu attīstības rādītāju atšķirības abos dzimumos (O'Hare & Sowell, 2008. gads). Konkrētāk, kopējais smadzeņu apjoms sasniedz asimptotu sievietēm vecumā 11 un 15 vīriešiem un sievietēm attiecīgi. Bet smadzenēs ir vairāk seksuāla dimorfisma nekā nobriešanas ātrums. Piemēram, Kolb un Stewart (1991) žurkām parādījās, ka mPFC neironiem vīriešiem bija lielāki dendritiskie lauki un ka OFC neironiem sievietēm bija lielākas šūnas. Šīs atšķirības izzuda, kad dzīvnieki gonadektomizēja dzimšanas brīdī. Līdzīgi, Goldstein et al. (2001) veica visaptverošu 45 smadzeņu reģionu apjoma novērtējumu no veseliem pieaugušiem MRI skenējumiem. Salīdzinot ar kopējo smadzeņu tilpumu, bija vērojama dzimuma atšķirība, un tas īpaši attiecās uz PFC: sievietēm bija relatīvi lielāks dorsolaterālā PFC tilpums, bet vīriešiem bija salīdzinoši lielāks OFC tilpums. Šis seksuālais dimorfisms ir saistīts ar salīdzinoši augstiem dzimumu steroīdu receptoru reģionālajiem līmeņiem laboratorijas dzīvnieku agrīnā dzīves laikā. Līdz ar to gan cilvēkiem, gan laboratorijas dzīvniekiem parādās, ka dzimumdziedzeru hormoni maina nervozi. Tas ir īpaši svarīgi, ja mēs uzskatām, ka citu pieredzes, piemēram, sarežģītu mājokļu vai psihomotorisko stimulantu, ietekme ir arī seksuāli dimorfiska. Iespējams, ka daudzas citas attīstības pieredzes var atšķirīgi mainīt sieviešu un vīriešu smadzenes, lai gan daži pētījumi patiešām ir salīdzinājuši.

4. Vecāku un bērnu attiecības

Zīdītāju zīdaiņiem, kas dzimuši nenobriedušā stāvoklī, agrīnā dzīvē ir ievērojams izaicinājums. Viņi ir atkarīgi no saviem vecākiem, un viņiem ir jāmācās identificēt, atcerēties un dot priekšroku saviem aprūpētājiem. Lai gan mēs tagad zinām, ka jaunie dzīvnieki (un pat pirmsdzemdību dzīvnieki) var uzzināt vairāk, nekā iepriekš atzīts (skatīt Hofers un Salivans, 2008. gads), nav šaubu, ka vecāku un bērnu attiecības ir kritiskas un ka tām ir galvenā loma smadzeņu attīstībā. Atšķirības agrīnās mātes-zīdaiņu mijiedarbības modelī var izraisīt ilgstošas ​​attīstības sekas, kas saglabājas pieaugušo vecumā (Myers, Brunelli, Squire, Shindledecker un Hofer, 1989). Piemēram, grauzēju pētījumi ir parādījuši, ka laiks, kas pavadīts saskarē, mātes licking un kopšanas laiks, kā arī laiks, ko mātes tērē ļoti stimulējošā augstas izliekuma atpūtas stāvoklī, sakrīt ar dažādām somatiskām un uzvedības atšķirībām. Pēdējo desmit gadu laikā Meaney un viņa kolēģi (piemēram, Cameron et al., 2005) ir spējuši parādīt šo grauzēju mātes-zīdaiņu mijiedarbību, sistemātiski modificējot hipotalāmu un virsnieru stresa reakcijas attīstību un dažādus emocionālus un kognitīvus uzvedības procesus pieaugušo vecumā. Šīs izmaiņas korelē ar hippokampu šūnu membrānas kortikosterona receptoru izmaiņām, kuras savukārt kontrolē gēnu ekspresijas izmaiņas.Weaver et al., 2006).

Tomēr mātes aprūpes atšķirību ietekme neaprobežojas tikai ar hipokampu, un tā var būt diezgan izplatīta. Piemēram, Fenoglio, Chen un Barum (2006) ir pierādījuši, ka uzlabotā mātes aprūpe pirmajā dzīves nedēļā izraisīja ilgstošas ​​izmaiņas šūnu signalizācijas ceļos hipotalāmā un amgydalā (skat. Fenoglio, Bruson & Barum, 2006. gads).

Mēs neesam informēti par līdzīgiem pētījumiem, kuros aplūkota neokortikālā un īpaši prefrontālā plastitāte, reaģējot uz mātes-zīdaiņu mijiedarbības atšķirībām, taču šādas izmaiņas šķiet ticamas. Mēs, piemēram, esam parādījuši, ka ikdienas dzemdību atdalīšana ir procedūra, kas tika izmantota, lai palielinātu mātes-zīdaiņu mijiedarbību. Fenoglio et al. (2006) pieaugušajiem žurkām palielina dendrīta garumu un mugurkaula blīvumu gan mPFC, gan OFC \ tMuhameds un Kolbs, 2011. gads).

5. Salīdzinošās attiecības

Ir zināms, ka salīdzinošās attiecības ietekmē Harlow pētījumus pieaugušo uzvedībā (piemēram, Harlow & Harlow, 1965. gads). Viena no spēcīgākajām vienaudžu attiecībām ir spēle, kas ir izrādījusies svarīga pieaugušo sociālās kompetences attīstībai (piemēram, Pellis & Pellis, 2010. gads). Priekšējā daivai ir būtiska loma spēļu uzvedībā. Zīdaiņu ievainojums mPFC un OFC kompromitē spēļu uzvedību, kaut arī dažādos veidos (piemēram, Pellis et al., 2006). Ņemot vērā šādus rezultātus, mēs pieņēmām, ka abu prefrontālo reģionu attīstība un turpmākā darbība būtu atšķirīgi mainīta, ja spēlēšanas manipulācijas attīstītos. Žurku mazuļiem tika dota iespēja spēlēt ar 1 vai 3 pieaugušiem žurkām vai ar citiem jauniem dzīvniekiem ar 1 vai 3. Ar pieaugušajiem dzīvniekiem praktiski nebija spēles, bet spēļu uzvedība tika palielināta, jo vairāk nepilngadīgo dzīvnieku bija klāt. PFC šūnu analīze parādīja, ka OFC neironi reaģēja uz klātesošo vienaudžu skaitu, nevis par to, vai notikusi spēle, bet mPFC neironi reaģēja uz spēles apjomu, bet ne uz specifisko sugu skaitu (Bells, Pellis un Kolbs, 2010. gads). Pēc tam mēs vairākos pētījumos esam parādījuši, ka dažādas agrīnas pieredzes izmaina žurka rotaļu uzvedību, tostarp pirmsdzemdību stress, pēcdzemdību taustes stimulācija un nepilngadīgo metilfenidāta iedarbība (piemēram, Muhameds, Hossains, Pellis un Kolbs, 2011. gads) un katrā gadījumā ir prefrontālās attīstības novirzes. Šeit var būt svarīga mācība, ja mēs ņemam vērā apstākļus, kuros cilvēka bērnības spēle nav normāla, piemēram, autisma vai uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumi (ADHD). Spēļu uzvedības novirzes var ietekmēt prefrontālo attīstību un vēlāk pieaugušo uzvedību.

6. Early stress

Pēdējo 60 gadu laikā ir apkopota milzīga literatūra, kas parāda stresa ietekmi uz smadzenēm un uzvedību pieaugušajiem, bet tikai nesen ir novērtēta perinatālā stresa nozīme zīdaiņiem. Tagad ir zināms, ka gan grūtniecības, gan zīdaiņu stress liek indivīdiem uzņemt dažādas maladaptīvas uzvedības un psihopatoloģijas. Piemēram, pirmsdzemdību stress ir riska faktors šizofrēnijas, ADHD, depresijas un narkomānijas attīstībā (Anda et al., 2006; van den Bergh & Marcoen, 2004. gads). Eksperimentālie pētījumi ar laboratorijas dzīvniekiem ir apstiprinājuši šos konstatējumus, jo vispārējie rezultāti liecina, ka gan perinatālais stress, gan grauzējiem, gan primātiem, kas nav cilvēkveidīgie primāti, radīja tādas uzvedības novirzes kā paaugstināta un ilgstoša stresa reakcija, traucēta mācīšanās un atmiņa, uzmanības trūkums, izmainīts izpētes uzvedība, mainīta sociālā un spēļu uzvedība, kā arī lielāka alkohola izvēle (piemēram, Weinstock, 2008).

Tomēr perinatāli saspringto dzīvnieku smadzeņu sintētiskās organizācijas plastiskās izmaiņas ir mazāk labi izpētītas, un efekts, šķiet, ir saistīts ar stresa pieredzes detaļām. Piemēram, Murmu et al. (2006) ziņoja, ka mērena prenatālā stresa grūtniecības trešajā nedēļā izraisīja mugurkaula blīvuma samazināšanos un dendritisko garumu gan pieaugušo degus mPFC, gan OFC. Turpretī Muhameds un Kolbs (2011) konstatēja, ka viegla pirmsdzemdību spriedze otrajā grūtniecības nedēļā samazināja mugurkaula blīvumu mPFC, bet neietekmēja OFC un palielināja mugurkaula blīvumu pieaugušo žurku NAcc. Dendritiskā garuma analīze uzrādīja nedaudz atšķirīgu modeli, jo bija palielinājies dendrīta garums mPFC un NAcc, bet samazinājums OFC. Interesanti, Mychasiuk, Gibb un Kolb (2011) konstatēja, ka viegla spriedze otrajā grūtniecības nedēļā palielināja mugurkaula blīvumu gan mPFC, gan OFC, kad smadzenes tika pārbaudītas nepilngadīgajiem, nevis pieaugušiem žurkām. Kopumā šie pētījumi liecina, ka atšķirības pirmsdzemdību stresa un vecuma, kurā smadzenes tiek pārbaudītas, dēļ atšķiras plastmasas pārmaiņas neironu ķēdēs. Tomēr ir skaidrs, ka pirmsdzemdību stresa sekas atšķiras no pieaugušo stresa sekām. Piemēram, Liston et al. (2006) Vispirms parādījās, ka pieaugušo stress izraisīja dendritisko zarošanu un mugurkaula blīvumu mPFC, bet palielinājās OFC.

Mēs apzināmies tikai vienu pētījumu, kurā aplūkota agrīnās pēcdzemdību stresa (mātes atdalīšana) ietekme uz sinaptisko organizāciju pieaugušo smadzenēs. Tādējādi, Muhameds un Kolbs (2011) konstatēja, ka mātīšu atdalīšanās palielināja mugurkaula blīvumu mPFC, OFC un NAcc pieaugušajiem žurkām. Tas, kas vēl jānosaka pēc pirmsdzemdību vai zīdaiņu stresa, ir tas, kā šīs atšķirības sinaptiskajās pārmaiņās ir saistītas ar turpmāku uzvedību vai to, kā neironi būs atbildīgi uz citām pieredzēm, piemēram, sarežģītu mājokli, spēļu vai zīdaiņu-vecāku attiecībām. Šādi pētījumi noteikti būs nākotnes pētījumu būtība.

7. Zarnu flora

Tūlīt pēc piedzimšanas zīdītājus strauji apdzīvo dažādi vietējie mikrobi. Šie mikrobi ietekmē daudzu ķermeņa funkciju attīstību. Piemēram, zarnu mikrobiotai ir sistēmiska ietekme uz aknu darbību (piemēram, \ t Björkholm et al., 2009). Tā kā pastāv zināms saikne starp neiroloģiskās attīstības traucējumiem, piemēram, autismu un šizofrēniju, un mikrobioloģiskām patogēnu infekcijām perinatālā periodā (piemēram, Finegold et al., 2002; Mitals, Elmens un Lielgabals, 2008. gads), Diaz Heijtz et al. (presē) brīnījās, vai šādas infekcijas varētu mainīt smadzeņu un uzvedības attīstību. Viņi dara. Autori salīdzināja gan motoru uzvedības, gan smadzeņu mērījumus pelēm, kas attīstījās ar normālu zarnu mircrobiotu vai bez tās. Autori konstatēja, ka zarnu baktērijas ietekmē signalizācijas ceļus, neirotransmitera apgrozījumu un sinaptisko proteīnu veidošanos garozā un striatumā, attīstot peles, un šīs izmaiņas bija saistītas ar motora funkciju izmaiņām. Tas ir aizraujošs secinājums, jo tas sniedz ieskatu par to, kā infekcijas attīstības laikā var mainīt smadzeņu attīstību un turpmāko pieaugušo uzvedību.

8. Diēta

Ir plaša literatūra par proteīnu un / vai kaloriju ierobežoto diētu ietekmi uz smadzeņu un uzvedības attīstību (piemēram, Lewis, 1990), bet daudz mazāk ir zināms par pastiprinātas diētas ietekmi uz smadzeņu attīstību. Parasti tiek pieņemts, ka ķermenis uzlabojas labāk, ja tam tiek dota laba barošana, tāpēc ir saprātīgi prognozēt, ka smadzeņu attīstību var veicināt vitamīnu un / vai minerālu piedevas. Uztura holīna papildināšana perinatālā periodā rada dažādas izmaiņas gan uzvedībā, gan smadzenēs (Meks un Viljamss, 2003. gads). Piemēram, perinatālā holīna papildināšana izraisa pastiprinātu telpisko atmiņu dažādos telpiskās navigācijas testos (piem., Meks un Viljamss, 2003. gads; Tees & Mohammadi, 1999. gads) un palielina nervu augšanas faktora (NGF) līmeni hipokampā un neocortex (piemēram, \ t Sandstroms, Lojs un Viljamss, 2002. gads). Halliwell, Tees un Kolb (2011) veica līdzīgus pētījumus un konstatēja, ka holīna papildinājums palielināja dendritisko garumu auss garozā un hippokampālā CA1 piramīdas neironos.

Halliwell (2011) ir pētījis arī vitamīnu / minerālvielu piedevas pievienošanas ietekmi laktējošo žurku barībai. Viņa izvēlējās izmantot uztura bagātinātāju, par kuru ziņots, ka uzlabo garastāvokli un agresiju pieaugušajiem un pusaudžiem ar dažādiem traucējumiem (Leung, Wiens & Kaplan, 2011. gads) un samazināta dusmas, aktivitātes līmenis un sociālā atcelšana autismā, palielinoties spontāniskumam (\ tMehls-Madrona, Leungs, Kenedijs, Pols un Kaplans, 2010. gads). Analizējot laktējošo žurku pieaugušo pēcnācējus, kas baroti ar to pašu piedevu, konstatēja dendrita garuma palielināšanos neironos mPFC un parietālā garozā, bet ne OFC. Turklāt diēta bija efektīva, lai mazinātu vieglas pirmsdzemdību stresa ietekmi uz dendrīta garuma samazināšanu OFC.

Daudz kas ir jāmācās par uztura ierobežojumu un papildināšanas ietekmi uz neironu tīklu attīstību un uzvedību. Abas procedūras maina smadzeņu attīstību, bet, tāpat kā daudzos citos šeit aplūkotajos faktoros, mums nav skaidra priekšstata par to, kā agrīnās pieredzes mijiedarbojas ar vēlākām pieredzēm, piemēram, psihoaktīvām zālēm, lai mainītu smadzenes un uzvedību.

secinājumi

Mūsu izpratne par normālās smadzeņu attīstības raksturu pēdējo 30 gadu garumā ir progresējusi, bet mēs tikai sākam saprast dažus faktorus, kas modulē šo attīstību. Šīs modulācijas izpratne būs būtiska, lai mēs sāktu atraisīt neiroloģiskās attīstības traucējumu mīklas un uzsāktu agrīnu ārstēšanu, lai bloķētu vai mainītu patoloģiskas izmaiņas. Acīmredzama komplikācija ir tā, ka pieredze nav vienskaitļa notikums, bet drīzāk, kad mēs ejam cauri dzīvei, pieredzes mijiedarbojas, lai mainītu gan uzvedību, gan smadzenes, kas bieži tiek dēvēta par metaplasticitāti.

Apspriežot dažādās pieredzes atkarīgās izmaiņas jaunattīstības smadzenēs, mēs esam izmantojuši „jaunattīstības smadzenes”, it kā tas būtu vienreizējs laiks. Acīmredzot tas tā nav, un nav šaubu, ka mēs galu galā konstatēsim, ka ir kritiski laika logi, kuros jaunattīstības smadzenes ir vairāk (vai mazāk) atsaucīgas nekā citos laikos. Turklāt ir iespējams, ka dažādiem smadzeņu reģioniem parādīsies dažādi kritiskie logi. Piemēram, mēs esam konstatējuši, ka, ja agrā pusaudža vecumā ir ievainots mehāniskais garozs, ir vērojams slikts iznākums attiecībā pret to pašu kaitējumu vēlā pusaudža gadosNemati & Kolb, 2010. gads). Interesanti, ka pretruna ir par prefrontālās garozas bojājumiem. Ar kritiku saistītu kritisko logu šķirošana būs izaicinājums nākamajai desmitgadei.

Šeit mēs esam koncentrējušies uz sinaptiskā plastiskuma pasākumiem, bet mēs noteikti atzīstam, ka plastiskas izmaiņas smadzeņu organizācijā var pētīt daudzos citos līmeņos. Galu izpausmē galu galā tiks konstatēts sinaptiskās pārmaiņas pamatmehānisms. Grūtība ir tā, ka ir iespējams, ka pieredze, kas būtiski maina uzvedību, būs saistīta ar izmaiņām desmitiem vai simtiem gēnu. Uzdevums ir noteikt izmaiņas, kas ir visciešāk saistītas ar novērotajām uzvedības izmaiņām.

Pateicības / interešu konflikti

Mēs vēlamies pateikties gan NSERC, gan CIHR par viņu ilgtermiņa atbalstu pētījumiem, kas saistīti ar šajā pārskatā aplūkoto darbu. Mēs pateicamies arī Cathy Carroll, Wendy Comeau, Dawn Danka, Grazyna Gorny, Celeste Halliwell, Richelle Mychasiuk, Arif Muhammad un Kehe Xie par daudzajiem ieguldījumiem pētījumos.

Atsauces

  • Anda RF, Felitti VJ, Bremner JD, Walker JD, Whitfield C, Perry BD, Giles WH. Nepārtraukta vardarbības un ar to saistīto nelabvēlīgo pieredzi bērnībā. Neirobioloģijas un epidemioloģijas pierādījumu konverģence. Eiropas Psihiatrijas un klīniskās neiroloģijas arhīvi. 2006: 256: 174 – 186. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Baranauskas G. Sāpju izraisīts plastiskums muguras smadzenēs. In: Shaw CA, McEachern J, redaktori. Ceļā uz neiroplastiskuma teoriju. Filadelfija, PA: Psiholoģija Prese; 2001. lpp. 373 – 386.
  • Bell HC, Pellis SM, Kolb B. Nepilngadīgo salīdzinošās spēles pieredze un orbitofrontālās un mediālās prefrontālās garozas attīstība. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2010: 207: 7 – 13. [PubMed]
  • Melns JE, Kodish IM, Grossman AW, Klintsova AY, Orlovskaja D, Vostrikov V, Greenough WT. Slimisko V šūnu neironu patoloģija ar šizofrēnijas pacientu prefrontālā garozā. American Journal of Psychiatry. 2004: 161: 742 – 744. [PubMed]
  • Blumberg MS, Freeman JH, Robinson SR. Jauna robeža attīstības uzvedības neirozinātnei. In: Blumberg MS, Freeman JH, Robinson SR, redaktori. Oksfordas attīstības uzvedības neiroloģijas rokasgrāmata. Ņujorka, Ņujorka: Oxford University Press; 2010. lpp. 1 – 6.
  • Björkholm B, Bok CM, Lundin A, Rafter J, Hibberd ML, Pettersson S. Zarnu mikrobiota regulē ksenobiotisko metabolismu aknās. PLoS ONE. 2009: 4: e6958. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Cameron NM, Champagne FA, Carine P, Fish EW, Ozaki-Kuroda K, Meaney M. Individuālo atšķirību plānošana aizsardzības reakcijās un reproduktīvajās stratēģijās žurkām ar mātes aprūpes atšķirībām. Neirozinātnes un uzvedības pārskati. 2005: 29: 843 – 865. [PubMed]
  • Comeau W, Hastings E, Kolb B. Pirms un pēcdzemdību FGF-2 diferenciālais efekts pēc mediālā prefrontālā korpusa bojājuma. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2007: 180: 18 – 27. [PubMed]
  • Comeau WL, McDonald R, Kolb B. Mācības izraisītas izmaiņas prefrontālās kortikālā shēmā. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2010: 214: 91 – 101. [PubMed]
  • Comeau W, Kolb B. Nepilngadīgo ekspozīcija metilfenidāta blokos vēlāk ietekmē atkarību no plastiskuma pieaugušajiem. 2011. Manuskripts iesniegšanai.
  • Diaz Heijtz R, Kolb B, Forssberg H. Vai pirmsdzemdību periodā amfetamīna terapeitiskā deva var modificēt sinaptiskās organizācijas modeli smadzenēs? European Journal of Neuroscience. 2003: 18: 3394 – 3399. [PubMed]
  • Diaz Heijtz R, Wang S, Anuar F, Qian Y, Björkholm B, Samuelsson A, Pettersson S. Normal zarnu mikrobiota modulē smadzeņu attīstību un uzvedību. Nacionālās Zinātņu akadēmijas (ASV) darbi (presē). [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Eriksson PS, Perfi lieva E, Björk-Eriksson T, Alborn AM, Nordborg C, Peterson DA, Gage FH. Neirogeneze pieaugušo cilvēka hipokampā. Dabas medicīna. 1998: 4: 1313 – 1317. [PubMed]
  • Fenoglio KA, Brunson KL, Baram TZ. Hipokampālā neiroplastika, ko izraisa agrīnās dzīves stress: funkcionālie un molekulārie aspekti. Neuroendokrinoloģijas robežas. 2006: 27: 180 – 192. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Fenoglio KA, Chen Y, Baram TZ. Hipotalāma-hipofīzes-virsnieru ass neiroplastiskums sākumā prasa atkārtotu stresa regulējošu smadzeņu reģionu vervēšanu. Neiroloģijas žurnāls. 2006: 26: 2434 – 2442. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Finegold SM, Molitoris D, Dziesma Y, Liu C, Vaisanen ML, Bolte E, Kaul A. Kuņģa-zarnu trakta mikrofloras pētījumi ar vēlu sākušo autismu. Klīniskās infekcijas slimības. 2002; 35 (Suppl 1): S6 – S16. [PubMed]
  • Frost DO, Cerceo S, Carroll C, Kolb B. Agrīna Haloperidola vai olanzapīna iedarbība izraisa dendrīta formas ilgtermiņa izmaiņas. Sinapse. 2009: 64: 191 – 199. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Gibb R. Perinatāla pieredze un atveseļošanās no smadzeņu traumām. 2004. Nepublicētie doktora darbi, Lethbridge universitāte, Kanāda.
  • Gibb R, Gonzalez CLR, Wegenast W, Kolb B. Taktilā stimulācija atvieglo atveseļošanos pēc kortikāla bojājuma pieaugušajiem žurkām. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2010: 214: 102 – 107. [PubMed]
  • Giffin F, Mitchell DE. Redzes atveseļošanās ātrums pēc agrīnās monokulārās atņemšanas kaķēniem. Fizioloģijas žurnāls. 1978: 274: 511 – 537. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Goldstein JM, Seidman LJ, Horton NJ, Makris N, Kennedy DN, Cainess VS, Tsuang MT. Pieaugušo cilvēka smadzeņu normālais seksuālais dimorfisms, ko novērtē ar in vivo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu. Smadzeņu garoza. 2001: 11: 490 – 497. [PubMed]
  • Gould E, Tanapat P, Hastings NB, Shors TJ. Neiroģenēze pieaugušo vecumā: iespējamā loma mācībās. Kognitīvās zinātnes tendences. 1999: 3: 186 – 192. [PubMed]
  • Greenough WT, Black JE, Wallace CS. Pieredze un smadzeņu attīstība. Attīstības psihobioloģija. 1987: 22: 727 – 252. [PubMed]
  • Greenough WT, Chang FF. Synapse struktūras un modeļa plastiskums smadzeņu garozā. In: Peters, Jones EG, redaktori. Smadzeņu Cortex, Vol 7. Ņujorka, NY: Plenum Press; 1989. lpp. 391 – 440.
  • Gregg CT, Shingo T, Weiss S. Zīdītāju priekšgala neirālās cilmes šūnas. Eksperimentālās bioloģijas biedrības simpozijs. 2001: 53: 1 – 19. [PubMed]
  • Halliwell CI. Ārstēšanas iejaukšanās pēc pirmsdzemdību stresa un jaundzimušo trauma. 2011. Nepublicētie doktora darbi, Lethbridge universitāte, Kanāda.
  • Halliwell C, Tees R, Kolb B. Pirmsdzemdību holīna terapija palielina atveseļošanos no perinatālās frontālās traumas žurkām. 2011. Manuskripts iesniegšanai.
  • Hamilton D, Kolb B. Nikotīns, pieredze un smadzeņu plastiskums. Uzvedības neirozinātne. 2005: 119: 355 – 365. [PubMed]
  • Harlow HF, Harlow MK. Mīlestības sistēmas. In: Schier A, Harlow HF, Stollnitz F, redaktori. Cilvēku primātu uzvedība. Vol. 2. Ņujorka, NY: Academic Press; 1965.
  • Hebb DO. Uzvedības organizācija. Ņujorka, Ņujorka: McGraw-Hill; 1949.
  • Hofer MA, Sullivan RM. Ceļā uz piesaistes neirobioloģiju. In: Nelson CA, Luciana M, redaktori. Attīstošās kognitīvās neiroloģijas rokasgrāmata. Cambridge, MA: MIT Press; 2008. lpp. 787 – 806.
  • Jacobs B, Scheibel AB. Wernicke apgabala kvantitatīva analīze cilvēkiem. I. Dzīves ilguma izmaiņas. Salīdzinošās neiroloģijas žurnāls. 1993: 327: 383 – 396. [PubMed]
  • Kempermann G, Gage FH. Jaunas nervu šūnas pieaugušo smadzenēm. Scientific American. 1999; 280 (5): 48 – 53. [PubMed]
  • Kolb B. Smadzeņu plastiskums un uzvedība. Mahwah, NJ: Erlbaum; 1995.
  • Kolb B, Cioe J, Comeau W. Motorisko un vizuālo mācību uzdevumu kontrastējošā ietekme uz dendrīta arborizāciju un mugurkaula blīvumu žurkām. Mācīšanās un atmiņas neirobioloģija. 2008: 90: 295 – 300. [PubMed]
  • Kolb B, Gibb R. Taktilā stimulācija atvieglo funkcionālo atveseļošanos un dendritisko pārmaiņu pēc jaundzimušo mediālo priekšējo vai aizmugurējo parietālo bojājumu žurkām. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2010: 214: 115 – 120. [PubMed]
  • Kolb B, Gibb R, Gorny G. Pieredzes atkarīgas izmaiņas dendrīta lapotnē un mugurkaula blīvumā neocortex atšķiras atkarībā no vecuma un dzimuma. Mācīšanās un atmiņas neirobioloģija. 2003a: 79: 1 – 10. [PubMed]
  • Kolb B, Gorny G, Li Y, Samaha AN, Robinsons TE. Amfetamīns vai kokaīns ierobežo vēlākas pieredzes spēju veicināt strukturālo plastiskumu neocortex un kodolkrāsās. Nacionālās Zinātņu akadēmijas (ASV) darbi 2003b, 100: 10523 – 10528. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Kolb B, Gibb R, Pearce S, Tanguay R. Prenatālā iedarbība uz recepšu medikamentiem maina atveseļošanos pēc agras smadzeņu traumas žurkām. Neiroloģijas abstraktu biedrība. 2008: 349: 5.
  • Kolb B, Morshead C, Gonzalez C, Kim N, Shingo T, Weiss S. Augšanas faktora stimulēta jauna kortikālo audu veidošanās un funkcionālā atveseļošanās pēc insulta bojājumiem žurkām. Žurnāls par smadzeņu asins plūsmu un metabolismu. 2007: 27: 983 – 997. [PubMed]
  • Kolb B, Stewart J. Seksu saistītās atšķirības šūnu dendritiskā sazarojumā žurku prefrontālajā garozā. Neuroendokrinoloģijas žurnāls. 1991: 3: 95 – 99. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Cilvēka neiropsiholoģijas pamati. 6th izdevums. Ņujorka, NY: Vērts; 2009.
  • Leung BM, Wiens KP, Kaplan BJ. Vai pirmsdzemdību mikroelementu papildināšana uzlabo bērnu garīgo attīstību? Sistemātiska pārskatīšana. BCM Grūtniecība Dzemdības. 2011: 11: 1 – 12. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Lewis PD. Uzturs un smadzeņu anatomiskā attīstība. In: van Gelder NM, Butterworth RF, Drujan BD, redaktori. (Mal) Uzturs un zīdaiņu smadzenes. Ņujorka, Ņujorka: Wiley-Liss; 1990. lpp. 89 – 109.
  • C, Miller MM, Godwater DS, Radley JJ, Rocher AB, Hof PR, McEwen BS. Stresa izraisītas izmaiņas prefrontālās kortikālās dendrīta morfoloģijā paredz selektīvus traucējumus uztveres uzmanības centrā. Neiroloģijas žurnāls. 2006: 26: 7870 – 7874. [PubMed]
  • Mattson MP, Duan W, Chan SL, Guo Z. In: Ceļā uz neiroplastiskuma teoriju. Shaw CA, McEachern J, redaktori. Filadelfija, PA: Psiholoģija Prese; 2001. lpp. 402 – 426.
  • Meck WH, Williams CL. Holīna metaboliskā iespiešana pēc tās pieejamības grūsnības laikā: ietekme uz atmiņu un uzmanības apstrādi visā dzīves laikā. Neirozinātnes un uzvedības pārskati. 2003: 27: 385 – 399. [PubMed]
  • Mehl-Madrona L, Leung B, Kennedy C, Paul S, Kaplan BJ. Mikroelementi, salīdzinot ar standarta medikamentu vadību autismā: dabisks gadījuma kontroles pētījums. Bērnu pusaudžu psihofarmakoloģijas žurnāls. 2010: 20: 95 – 103. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Mittal VA, Ellman LM, Cannon TD. Ģenētiskās vides mijiedarbība un kovariacija šizofrēnijā: dzemdību komplikāciju loma. Šizofrēnijas biļetens. 2008: 34: 1083 – 1094. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Muhammad A, Hossain S, Pellis S, Kolb B. Taktilā stimulācija attīstības laikā mazina amfetamīna sensibilizāciju un maina neironu morfoloģiju. Uzvedības neirozinātne. 2011: 125: 161 – 174. [PubMed]
  • Muhammad A, Kolb B. Viegla pirmsdzemdību stress modulē uzvedību un neironu mugurkaula blīvumu, neietekmējot amfetamīna sensibilizāciju. Attīstības neirozinātne (presē). [PubMed]
  • Muhammad A, Kolb B. Mātes atdalīšana mainīja uzvedību un neironu mugurkaula blīvumu, neietekmējot amfetamīna sensibilizāciju. Uzvedības smadzeņu izpēte. 2011: 223: 7 – 16. [PubMed]
  • Murmu M, Salomon S, Biala Y, Weinstock M, Braun K, Bock J. mugurkaula blīvuma un dendrīta sarežģītības izmaiņas prefrontālā garozā pēc grūtniecības laikā stresa laikā pakļauto mātes pēcnācējiem. European Journal of Neuroscience. 2006: 24: 1477 – 1487. [PubMed]
  • Mychasiuk R, Gibb R, Kolb B. Pirmsdzemdību blakusparādību stress izraisa neuroanatomiskas izmaiņas žurku pēcnācēju prefrontālajā garozā un hipokampā. Smadzeņu izpēte. 2011: 1412: 55 – 62. [PubMed]
  • Myers MM, Brunelli SA, Squire JM, Shindledecker R, Hofer MA. SHR žurku mātes uzvedība saistībā ar asinsspiedienu pēcnācējiem. Attīstības psihobioloģija. 1989: 22: 29 – 53. [PubMed]
  • Nemati F, Kolb B. Motoru garozas traumas ir atšķirīgas uzvedības un anatomiskās iedarbības mazuļiem un pusaudžiem. Uzvedības neirozinātne. 2010: 24: 612 – 622. [PubMed]
  • O'Hare ED, Sowell ER. Attēlveidošanas izmaiņas pelēkā un baltā vielā cilvēka smadzenēs. In: Nelson CA, Luciana M, redaktori. Attīstošās kognitīvās neiroloģijas rokasgrāmata. Cambridge, MA: MIT Press; 2008. lpp. 23 – 38.
  • Pellis SM, Hastings E, Takeshi T, Kamitakahara H, Komorowska J, Forgie ML, Kolb B. Orbitālās frontālās garozas bojājuma ietekme uz žurku aizsardzības reakciju modulāciju rotaļīgos un ne-rotaļīgos sociālos kontekstos. Uzvedības neirozinātne. 2006: 120: 72 – 84. [PubMed]
  • Pellis S, Pellis V. Rotaļīgā prāta. Ņujorka, NY: Oneworld publikācijas; 2010.
  • Prusky GT, Silver BD, Tschetter WW, Alam NM, Douglas RM. No acu atvēršanas atkarīgs plastiskums no pieredzes ir atkarīgs no ilgstošas, vizuālas garozas atkarīgas kustības redzes uzlabošanas. Neiroloģijas žurnāls. 2008: 28: 9817 – 9827. [PubMed]
  • Raison C, Capuron L, Miller AH. Citokīni dzied blūzi: iekaisums un depresijas patoģenēze. Imunoloģijas tendences. 2006: 27: 24 – 31. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Rampon C, Jiang CH, Dong H, Tang YP, Lockart DJ, Schultz PG, Hu Y. Vides bagātināšanas ietekme uz gēnu ekspresiju smadzenēs. Nacionālās Zinātņu akadēmijas (ASV) darbi 2000, 97: 12880 – 12884. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Robinson TE, Kolb B. Strukturālā plastiskums, kas saistīts ar ļaunprātīgas izmantošanas narkotikām. Neirofarmakoloģija. 2004; 47 (Suppl 1): 33 – 46. [PubMed]
  • Sandstrom NJ, Loy R, Williams CL. Pirmsdzemdību holīna papildināšana palielina NGF līmeni jauniešu un pieaugušo žurku hipokampā un frontālajā garozā. Smadzeņu izpēte. 2002: 947: 9 – 16. [PubMed]
  • Schanberg SM, Field TM. Sensorisks depresijas stress un papildu stimulācija žurku mazuļiem un priekšlaicīgi dzimušiem jaundzimušajiem. Bērna attīstība. 1987: 58: 1431 – 1447. [PubMed]
  • Sirevaag AM, Greenough WT. Daudzdimensiju statistisks kopsavilkums par sinaptiskiem plastitātes pasākumiem žurkām, kas pakļautas sarežģītām, sociālām un individuālām vidēm. Smadzeņu izpēte. 1987: 441: 386 – 392. [PubMed]
  • Tees RC, Mohammadi E. Jaundzimušā holīna uztura bagātinātāja ietekme uz pieaugušo telpisko un konfigurējošo mācīšanos un atmiņu žurkām. Attīstības psihobioloģija. 1999: 35: 226 – 240. [PubMed]
  • Teskey GC, Monfils MH, Silasi G, Kolb B. Neocortical iekaisums ir saistīts ar pretrunīgām izmaiņām dendrīta morfoloģijā neokortikālajā slānī V un striatum no neokortikālā slāņa III. Sinapse. 2006: 59: 1 – 9. [PubMed]
  • Teskey GC. Izmantojot iekaisumu, lai modelētu neiroplastiskās izmaiņas, kas saistītas ar mācīšanos un atmiņu, neiropsihiskiem traucējumiem un epilepsiju. In: Shaw CA, McEachern JC, redaktori. Ceļā uz neiroplasticitātes teoriju. Filadelfija, PA: Taylor un Francis; 2001. lpp. 347 – 358.
  • van den Bergh BR, Marcoen A. Augsta pirmsdzemdību mātes trauksme ir saistīta ar ADHD simptomiem, ārējām problēmām un 8 un 9 gadu vecuma trauksmei. Bērna attīstība. 2004: 75: 1085 – 1097. [PubMed]
  • Weaver ICG, Cervoni N, Champagne FA, D'Alessio AC, Sharma S, Seckl JR, Dymov S, Szf M, Meaney MJ. Epigenetiskā programmēšana pēc mātes uzvedības. Nature Neuroscience. 2004: 7: 847 – 854. [PubMed]
  • Audēja ICG, Meaney M, Szf M. Mātes aprūpes ietekme uz mātes transkriptu un nemieru izraisītu uzvedību pēcnācējiem, kas ir atgriezeniski pieaugušo vecumā. Nacionālās Zinātņu akadēmijas (ASV) darbi 2006, 103: 3480 – 3486. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
  • Weinstock M. Prenatālās stresa ilgtermiņa uzvedības sekas. Neirozinātnes un uzvedības pārskati. 2008: 32: 1073 – 1086. [PubMed]
  • Wiesel TN, Hubel DH. Atsevišķu šūnu reakcija kaķēnu maigajā garozā, kam vienā acī nav redzes. Neirofizioloģijas žurnāls. 1963: 26: 1003 – 1017. [PubMed]