女性患抑郁癥，焦慮癥和其他壓力相關(guān)問題(包括注意力不集中)的可能性大約是男性的兩倍，布朗大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家的新研究揭示了其生物學(xué)原因。研究那些母親用品不足以制作巢穴的老鼠 - 一種人類早期生活 壓力的模型- 研究人員發(fā)現(xiàn)，只有雌性小鼠出現(xiàn)注意力問題，部分原因是因為它們在大腦部分的“調(diào)整”神經(jīng)元較少。理解規(guī)則和調(diào)節(jié)情緒。

研究結(jié)果于11月27日星期二在Cell Reports上發(fā)表。“百萬美元的問題是：抑郁和焦慮癥狀的發(fā)展是什么，共同出現(xiàn)的注意力問題，為什么壓力成為誘發(fā)因素?” 布朗認(rèn)知，語言和心理科學(xué)助理教授凱文巴斯說。“如果我們能夠理解大腦在早期生活壓力下如何以不同方式發(fā)展的神經(jīng)生物學(xué)機制，使用我們的動物模型，那么我們就能更好地了解我們需要做些什么類型的事情來讓孩子們回到正確的路線上為了健康的大腦發(fā)育。“

早年的壓力

為了進(jìn)行研究，研究人員將4天大的老鼠和他們的母親從標(biāo)準(zhǔn)籠子移到了筑巢材料不足的地方。食物和水仍然很豐富，但母親經(jīng)常離開他們的幼崽尋找任何可能作為筑巢材料的東西。因此，與從未從標(biāo)準(zhǔn)籠子移過的對照幼崽相比，幼犬從受壓的母親那里獲得的一致性和高度警惕性較低。七天后，老鼠帶著他們需要的一切回到籠子里。

巴斯隸屬于布朗卡尼腦科學(xué)研究所，他表示，這種疾病的目的是反映兒童面臨的常見早期壓力 - 例如，在一個單親家庭中長大的孩子。他補充說，以前的研究表明，近60%的人在童年時會經(jīng)歷至少一次重大壓力。

研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受壓的母親養(yǎng)育的小鼠幼崽在兩個月大的時候成年后，雌性老鼠發(fā)現(xiàn)很難使自己的行為適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。研究人員教導(dǎo)老鼠在具有特定氣味和質(zhì)地的小容器中找到一種零食。一旦他們學(xué)會了用一種方式聞到的容器中找到一種食物，研究人員就會改變設(shè)置并將食物隱藏在具有不同氣味的容器中，Bath說。

巴斯說，這被稱為規(guī)則逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，并依賴于特定形式的認(rèn)知靈活性和注意力 - 類似于兒童如何學(xué)習(xí)不同的家庭與學(xué)校行為規(guī)則，他補充道。

在早期生活中經(jīng)歷過壓力的雌性小鼠花在這個新設(shè)置上的時間比對照雌性要長得多，并且在此過程中犯了更多錯誤。受壓的男性以與對照小鼠相同的速度學(xué)習(xí)新規(guī)則。

為了理解學(xué)習(xí)障礙的神經(jīng)學(xué)因素，研究人員研究了眶額皮層 - 大腦中負(fù)責(zé)決策的部分，特別是與早期壓力和控制小鼠的情緒感和遵循規(guī)則有關(guān)。他們發(fā)現(xiàn)較少的parvalbumin中間神經(jīng)元，有助于調(diào)整其他神經(jīng)元的活動，在受壓的雌性小鼠的那個區(qū)域比其他小鼠。大腦的其他重要決策區(qū)域具有正常水平的調(diào)整神經(jīng)元。

有趣的是，巴斯說，來自其他實驗室的研究發(fā)現(xiàn)臨床抑郁患者的眶額皮質(zhì)中的小白蛋白中間神經(jīng)元數(shù)量減少。

該團(tuán)隊使用光遺傳學(xué)證實了這些神經(jīng)元對規(guī)則逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的重要性 - 這種技術(shù)允許科學(xué)家使用光來控制特定細(xì)胞 - 選擇性地關(guān)閉包括眶額皮層在內(nèi)的幾個大腦區(qū)域的小白蛋白中間神經(jīng)元。關(guān)閉眶額皮質(zhì)中的小白蛋白中間神經(jīng)元也阻礙了規(guī)則逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。

進(jìn)一步的研究

巴斯說，研究人員尚不確切知道早期壓力模型究竟會導(dǎo)致大腦發(fā)育的差異。這可能是母親的養(yǎng)育行為，或母乳中的壓力荷爾蒙。該團(tuán)隊正在使用阻斷壓力荷爾蒙的藥物對小鼠進(jìn)行更多研究以探索這些問題。

同一研究人員對具有早期生活壓力的小鼠進(jìn)行的先前研究發(fā)現(xiàn)，只有雌性小鼠具有抑郁樣癥狀，但是雄性小鼠存在空間推理問題，并且負(fù)責(zé)基于恐懼的學(xué)習(xí)的大腦區(qū)域成熟得更快。

“看來，由于這種改變的養(yǎng)育方式，男性和女性的大腦發(fā)育方式不同，”巴斯說。“女性在情緒和注意力加工方面受到重創(chuàng)，而男性在空間推理能力方面受到重創(chuàng)。”

他補充說，他的團(tuán)隊將進(jìn)行更多的研究，以了解性別差異的原因?？赡艿慕忉尠ㄓ捎谠缙诩に刈兓蛐詣e特異性基因?qū)е碌奶囟ㄉ窠?jīng)元群體的敏感性差異，腦成熟時間線略有不同或者雄性和雌性幼崽的不同母體護(hù)理。

在Bath了解小鼠模型后，目標(biāo)是了解哪種干預(yù)措施或藥物可以逆轉(zhuǎn)或減少早期生活壓力對神經(jīng)生物學(xué)和行為結(jié)果的影響。最終，他的希望是理解如何幫助孩子在極度緊張的經(jīng)歷之后或期間重新開始正確的大腦發(fā)育過程。

“我們能否對這些孩子進(jìn)行一些干預(yù)，以基本上降低他們所感受到的壓力水平或他們感知的不穩(wěn)定程度，這可能是改變大腦發(fā)育計劃的驅(qū)動因素?” 巴斯說。“早期的壓力并沒有打破大腦，而是將其推向不同的發(fā)展過程。”

他認(rèn)為，例如，在戰(zhàn)區(qū)長大會導(dǎo)致大腦發(fā)育，使得孩子有最好的機會發(fā)現(xiàn)危險并在那種環(huán)境中生存，但這些特征是有害的而不是有益的，當(dāng)孩子最終進(jìn)入而是一間教室。

除了開發(fā)研究早期生活壓力的動物模型的工作外，巴斯還在協(xié)助由認(rèn)知，語言和心理科學(xué)助理教授迪斯·阿索以及巴斯配偶領(lǐng)導(dǎo)的研究。這項工作是布朗大腦科學(xué)和中東研究專家之間的合作，重點是獎學(xué)金和科學(xué)如何最好地將援助集中在來自敘利亞和世界各地的難民兒童身上。一個具體目標(biāo)是了解如何最好地為敘利亞難民提供資源，以減少兒童在以后的生活中患上抑郁癥，焦慮癥，注意力問題和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的風(fēng)險。