母性大改造：科学家解释怀孕如何"重塑"大脑

母性大改造：科学家解释怀孕如何"重塑"大脑弗朗西斯-克里克研究所（FrancisCrickInstitute）的研究人员发现，怀孕荷尔蒙会"重新连接"大脑，使小鼠为做母亲做好准备。他们的研究结果于10月5日发表在《科学》（Science）杂志上，结果表明，雌激素和孕酮都作用于大脑中的一小部分神经元，甚至在后代到来之前就开启了为人父母的行为。这些适应性导致了对幼崽更强烈和更有选择性的反应。众所周知，常规情况下雌性啮齿动物与幼崽的互动并不多，而母亲则将大部分时间用于照顾幼崽。人们认为，分娩时释放的荷尔蒙对母性行为的发生起着至关重要的作用。但早前的研究也表明，剖腹产的大鼠和暴露于妊娠荷尔蒙的处女小鼠仍然会表现出这种母性行为，这表明孕期荷尔蒙的变化可能更为重要。在目前的研究中，研究人员发现，雌性小鼠在妊娠晚期确实表现出了更多的亲子行为，而且这种行为的变化并不需要接触幼崽。他们发现，下丘脑中一个名为内侧视前区（MPOA）的大脑区域中与育儿有关的神经细胞群（表达加兰宁的神经元）受到了雌激素和黄体酮的影响。大脑记录显示，雌激素同时降低了这些神经元的基线活动，并使它们变得更加兴奋，而黄体酮则通过招募更多的突触（神经元之间的交流场所）来重新连接它们的输入。让这些神经元对荷尔蒙不敏感，就能完全消除怀孕期间父母行为的开始。小鼠甚至在分娩后也没有表现出为人父母的行为，这表明这些激素在怀孕期间有一个起作用的关键时期。其中一些变化在产后至少持续了一个月，而另一些变化似乎是永久性的，这表明妊娠可导致雌性大脑的长期重新布线。克里克研究所状态依赖神经处理实验室组长乔尼-科尔（JonnyKohl）说："我们知道，女性的身体在怀孕期间会发生变化，为孕育后代做准备。其中一个例子就是在分娩前很长时间就开始分泌乳汁。我们的研究表明，大脑中也在进行这种准备。""我们认为，这些通常被称为'婴儿脑'的变化导致了优先顺序的改变--处女鼠专注于交配，因此不需要对其他雌鼠的幼崽做出反应，而母鼠则需要做出强有力的育儿行为，以确保幼崽的存活。令人着迷的是，这种转换并不是在出生时发生的--大脑在更早的时候就在为这一重大的生命变化做准备了。"克里克研究所博士后研究员拉奇达-安马里（RachidaAmmari）和博士生弗朗切斯科-莫纳卡（FrancescoMonaca）是该研究的第一作者："我们已经证明，大脑有一个可塑性窗口，可以为未来的行为挑战做好准备。这些神经元接受来自大脑其他部位的大量输入，因此现在我们希望了解这些新信息来自何处。"研究人员认为，人类在怀孕期间也可能以类似的方式重新连接大脑，因为同样的荷尔蒙变化预计也会影响大脑的相同区域。这可能会影响父母的行为以及环境和社会线索。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390363.htm

听音乐或演奏乐器可能会改善与年龄有关的认知能力下降

听音乐或演奏乐器可能会改善与年龄有关的认知能力下降大脑的可塑性或神经可塑性是大脑根据我们的环境或经验进行重塑和重新连接的能力；这是一个贯穿我们一生的过程。虽然年龄降低了神经可塑性，但它并没有消除它。衰老的大脑仍然有相当大的可塑性，其形式是认知储备或其抵抗神经损伤的能力。那么，健康的老年人如何才能提高神经可塑性并防止认知能力下降呢？研究表明，具有不同音乐专长的年轻成年人的大脑结构和功能存在差异，从非音乐家到专业钢琴家。而且研究表明，音乐训练可以转移到工作记忆上，与非音乐家相比，音乐家的工作记忆有所改善。日内瓦大学的研究人员测试了这样一个假设：音乐可能同样对老年人的工作记忆产生积极影响，从而保护大脑免受与年龄有关的衰退。他们招募了132名62至78岁的健康退休人员参加研究。参与者只有在他们一生中任何时候都没有上过超过6个月的音乐课时才会被选中。"我们想要的是那些大脑尚未显示出与音乐学习有关的任何可塑性痕迹的人，"该研究的主要作者达米安-玛丽说。"事实上，即使是一个人一生中短暂的学习经历也会在大脑中留下印记，这将使我们的结果产生偏差。"参与者被随机分成两组。第一组进行一个小时的钢琴训练，并被要求每周五天在家里练习至少30分钟。他们学会了如何用双手弹钢琴，阅读乐谱，以及即兴演奏。第二组接受主动聆听课程，包括分析不同流派的音乐，学习识别各种乐器，以及音乐历史和理论。两组人都接受了心理测试，并进行了核磁共振成像以评估大脑变化。该研究的通讯作者克拉拉-詹姆斯说："六个月后，我们发现两种干预措施有共同的效果。神经影像学显示，所有参与者中涉及高级认知功能的四个脑区的灰质都有所增加，包括涉及工作记忆的小脑区域。他们的表现增加了6%，这一结果与小脑的可塑性直接相关"。小脑位于头部的后面，就在脊髓与大脑连接的上方和后面。虽然它占大脑总重量的10%左右，但它含有高达80%的神经元。小脑中丰富的灰质处理信息并控制运动、记忆和情绪。研究人员发现了两组人之间的差异。在学习钢琴的小组中，右侧初级听觉皮层的灰质体积保持稳定，这是一个处理声音的关键区域。相比之下，主动聆听组的灰质体积则有所下降。不幸的是，没有证据表明大脑萎缩的整体减少，这表明音乐只影响到大脑的某些部分。玛丽说："[一个]全面的大脑萎缩模式存在于所有参与者中。因此，我们不能得出结论，音乐干预措施使大脑恢复活力。它们只是防止特定区域的衰老"。尽管如此，该研究的结果表明，练习和听音乐能增强大脑的可塑性和认知储备。研究人员说，在一个正在老龄化的人群中，纳入可获得的干预措施，如学习演奏乐器，对于保持该人群的健康非常重要。接下来，研究人员打算评估音乐对轻度认知障碍者大脑的影响，轻度认知障碍是介于正常衰老和痴呆之间的阶段。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355643.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355643.htm

研究：半个大脑仍能识别文字和面孔

研究：半个大脑仍能识别文字和面孔一项关于大脑可塑性和视觉感知的研究发现，在儿童时期接受手术切除一半大脑的人在80%以上的时间里能正确识别成对的单词或面孔之间的差异。考虑到被切除的脑组织的体积，这种令人惊讶的准确性突出了大脑的能力--及它的局限性--能重新连接自己并适应戏剧性的手术或创伤。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1331249.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1331249.htm

新的研究方法揭示了我们学习时大脑发生的变化

新的研究方法揭示了我们学习时大脑发生的变化加州拉霍亚——斯克里普斯研究中心的科学家们开发了一种新的工具来监测大脑的可塑性——当我们学习和体验事物时，从看电影到学习一首新歌或一门语言，我们的大脑是如何重塑和身体自适应的。他们的方法是测量由不同类型的脑细胞产生的蛋白质，这种方法有可能回答关于大脑如何工作的基本问题，并阐明许多导致大脑可塑性出错的脑部疾病。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329175.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329175.htm

科学家们发现了一种新的日常节奏 使人们了解到大脑活动是如何被微调的

科学家们发现了一种新的日常节奏使人们了解到大脑活动是如何被微调的该结果发表在《PLOS生物学》杂志上，可能有助于解释细微的突触变化如何改善人类的记忆。来自国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的研究人员领导了这项研究，该研究所是国家卫生研究院的一部分。"抑制对大脑功能的各个方面都很重要。但二十多年来，大多数睡眠研究都集中在了解兴奋性突触上，"NINDS的高级调查员WeiLu博士说。"这是一项及时的研究，试图了解睡眠和清醒如何调节抑制性突触的可塑性"。Lu博士实验室的博士后WuKunwei调查了小鼠在睡眠和清醒时抑制性突触的情况。从海马体（一个参与记忆形成的大脑区域）的神经元进行的电记录显示了一种以前未知的活动模式。在清醒状态下，稳定的"强直"抑制活动增加，但快速的"阶段性"抑制活动减少。他们还发现，在清醒的小鼠神经元中，抑制性电反应的活动依赖性增强得多，这表明清醒，而不是睡眠，可能在更大程度上加强这些突触。抑制性神经元使用神经递质γ-氨基丁酸（GABA）来减少神经系统的活动。这些神经元在抑制性突触处将GABA分子释放到突触裂隙中，突触裂隙是神经元之间神经递质扩散的空间。这些分子与邻近的兴奋性神经元表面的GABAA受体结合，使其减少发射次数。进一步的实验表明，清醒时的突触变化是由α5-GABAA受体数量增加所驱动的。当受体在清醒小鼠体内被阻断时，活动依赖性的相位电反应的增强就会减弱。这表明，清醒时GABAA受体的积累可能是建立更强大、更有效的抑制性突触的关键，这是一个被称为突触可塑性的基本过程。"当你在白天学习新信息时，神经元受到来自大脑皮层和许多其他区域的兴奋性信号的轰击。"Lu博士说："为了将这些信息转变为记忆，你首先需要调节和完善它--这就是抑制的作用。"先前的研究表明，海马体的突触变化可能是由抑制性中间神经元发出的信号驱动的，这种特殊类型的细胞在大脑中只占大约10-20%的神经元。在海马中有超过20种不同的中间神经元亚型，但最近的研究强调了两种类型，即被称为副白蛋白和体蛋白，它们关键性地参与了突触调节。为了确定哪种神经元负责他们所观察到的可塑性，Lu博士的团队使用了光遗传学，这是一种使用光来打开或关闭细胞的技术，并发现清醒状态导致更多的α5-GABAA受体和来自副白蛋白的更强连接，而不是体蛋白的神经元。人类和小鼠拥有类似的神经回路，是记忆储存和其他基本认知过程的基础。这种机制可能是抑制性输入精确控制神经元之间和整个大脑网络的信息起伏的一种方式。Lu博士说："抑制实际上是相当强大的，因为它允许大脑以一种微调的方式执行，这基本上是所有认知的基础。"由于抑制对大脑功能的几乎每一个方面都至关重要，这项研究不仅有助于帮助科学家了解睡眠-觉醒周期，而且有助于了解植根于大脑节律异常的神经系统疾病，如癫痫。在未来，Lu博士的研究小组计划探索GABAA受体贩运到抑制性突触的分子基础。这项研究的部分资金来自于美国国家疾病预防控制中心的院内研究项目。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335699.htm

科学家们发现定向运动可以训练大脑 有助于对抗认知能力的衰退

科学家们发现定向运动可以训练大脑有助于对抗认知能力的衰退据研究人员称，定向运动中身体锻炼和导航的结合可能会刺激大脑的某些部分，这些部分对我们祖先的狩猎和采集至关重要。据认为，大脑经过数千年的进化，通过发展新的神经通路来适应恶劣的环境。由于现代的便利条件，如GPS应用程序和现成的食物，这些相同的大脑功能对于今天的生存并不那么必要。研究人员认为这是一个"不使用它就失去它"的案例。"现代生活可能缺乏大脑茁壮成长所需的特定认知和物理挑战，"监督这项研究的麦克马斯特大学加拿大大脑健康和老化研究主席珍妮弗-海斯说。"在缺乏主动导航的情况下，我们有可能失去这种神经结构"。运动学家JenniferHeisz（右）和研究生EmmaWaddington（左）研究了定向运动在对抗认知能力下降方面的作用。海斯指出，阿尔茨海默病的最早症状之一是失去找路的能力，所有患者中有一半受到影响，即使是在疾病的最温和阶段。在最近发表在《PLOSONE》杂志上的这项研究中，研究人员调查了健康的成年人，年龄从18岁到87岁不等，具有不同程度的定向运动专长（无、中级、高级和精英）。参加定向运动的人报告了更好的空间导航和记忆能力，这表明在常规锻炼中加入寻路的元素可能对人的一生都有好处。主要作者艾玛-瓦丁顿说："当涉及到大脑训练时，定向运动的身体和认知要求有可能给人带来更多的收益，而不是仅仅是锻炼，"她是运动学系的一名研究生，设计了这项研究，并且是国家定向运动队的教练和成员。麦克马斯特大学的研究人员发现定向运动的参与者报告了更好的空间导航和记忆，这表明这项运动可能有利于对抗认知能力的下降。定向越野的目标是通过在不熟悉的地区尽可能快地奔跑，只用地图和指南针找到一系列检查点来进行导航。最熟练的运动员必须在几个心理任务之间有效切换，在快速穿越地形的同时做出快速决定。这项运动是独特的，因为它需要主动导航，同时在以不同方式处理空间信息的大脑部分之间进行快速转换。例如，阅读地图取决于相对于环境的第三人称视角。定向运动者必须在跑动过程中，实时地将这些信息与他们自己在环境中的位置相对应，进行快速转换。研究人员说，这是GPS系统从现代生活中设计出来的一种技能。这不仅可能影响我们的导航能力，而且还影响我们的空间处理和记忆，因为这些认知功能依赖于重叠的神经结构。研究人员建议，有两个简单的方法可以将更多的定向运动纳入到日常生活中：关闭GPS，在旅行时使用地图来找路；通过使用新的路线来跑步、散步或骑车来挑战自己的空间。"定向运动在很大程度上是一项生活化的运动。你经常可以看到从6岁到86岁的参与者都在从事定向运动，"Waddington说。"我长期参与这项运动，使我了解了学习导航技能背后的过程，我受到启发，研究定向运动的独特性以及这项运动对老龄人口可能具有的科学意义。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350289.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350289.htm