大腦發(fā)育的高峰期在出生前和青春期

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

在《神經元》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)學院的研究團隊說，大腦發(fā)育基因表達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。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構已具形，更多細微結構的生成和特化出現在青少年時期。

什么是大腦新皮層？

大腦新皮層是大腦控制知覺、行為和認知的區(qū)域。它是哺乳動物特有的，也是人類大腦的最新產物（思維認知能力）。同樣來自耶魯醫(yī)學院的神經病學家和神經科學家Pasko Rakic寫道，“大腦新皮層是進化的最高成就，人類精神力量的生物基質。”

人之所以為人，是因為有高度發(fā)達的大腦新皮層。

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，但基因表達不活躍的中間部分是大腦發(fā)育重要的成形期。

耶魯大學Kavli神經科學研究所的神經生物學教授Nenad Sestan說：“這些發(fā)現強調，在兒童早期，基因和環(huán)境之間適當相互影響的重要性。在兒童早期，突觸的形成和腦細胞之間的聯系是同步的，構成一個今后將使用的大腦結構?！?/p>

為了研究，科學家分析了人類和獼猴大腦新皮層的基因表達，因為他們對于基因活動對人類大腦新皮層發(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，對應產前，其特點是存在差異的表達基因數量最多。

第二階段，即青春期前，顯示較少的基因表達差異，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，各類基因表達增加。

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

這表明，在塑造獨特的人類大腦中，基因活動發(fā)揮重要作用。

大腦層皮層像“電網”

sestan教授補充道，根據“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，在研究結果的第二階段，強調了兒童早期對環(huán)境的敏感性。

這個時期，神經連接的形成決定今后將要運行的大腦結構。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”的基本結構。把它苗述成入住“新社區(qū)”，在兒童期緩慢發(fā)育更貼切。他補充道，“鄰居關系迅速建立，然后一切變得緩慢，新皮層專注于建立一個幾乎像電網的聯接系統?！?/p>

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)學論壇網