《科学》:人为什么会有个性?

【字体: 时间:2013年05月13日 来源:生物通

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  来自德国的一组研究人员在5月10日的Science杂志上公布了一项最新研究成果,指出认知挑战,与成人大脑神经发生,以及个体发育间的关联,这表明成人神经发生的一个关键作用,在于根据个体需要塑造大脑中的神经元连接,因此成年时新神经元的生长可促使个性特质的形成,这也解释了为什么具有相同遗传信息的双胞胎,会表现出不同的个性。

  

生物通报道:在成人大脑和脊髓中很少有新细胞生成,因此长期以来科学家们都认为,神经系统可塑性只是调节已有“旧”神经元之间的连接。但是这一观点现在发生了改变——在成人大脑中,新生成的神经元,以及神经胶质细胞(用于支持细胞)实际上能调控可塑性类型,并且这种过程如果出现异常,就会引起神经或精神疾病。

来自德国的一组研究人员在5月10日的Science杂志上公布了这项研究成果,报道了认知挑战,与成人大脑神经发生,以及个体发育间的关联,这表明成人神经发生的一个关键作用,在于根据个体需要塑造大脑中的神经元连接,因此成年时新神经元的生长可促使个性特质的形成,这也解释了为什么具有相同遗传信息的双胞胎,会表现出不同的个性。

“这清晰而定量的证明了,行为中的个体差异可以追溯到大脑可塑性的个体差异性上去,”Salk研究院的Fred Gage(未参与这一研究)说,“我不知道是否还有其他的例子。 。 。这一研究告诉我们,经验和神经发生之间的关系,比我们以前认为得要更为紧密。”

研究人员以小鼠作为研究对象,他们让两个基因完全相同的孪生小鼠,在一个充满了玩具和其它小鼠的复杂环境中生活,追踪这些小鼠的脑部活动。结果在三个月后,研究人员发现这两只小鼠出现了不同的性格。

为了解释这种现象,德国神经退行性疾病研究中心的Gerd Kempermann和他的同事们进行了深入分析,他们发现这种个体行为差异与新产生的神经元数目有关。“就我们所知,这是个人行为和个人大脑可塑性之间存在直接联系的第一个例子,”Kempermann说。

研究人员发现小鼠海马中出现了两种神经元有关,这些新的神经元是根据它们对环境的探索决定的。这些啮齿动物的探索行为与海马中的新神经元的诞生之间有直接的相关性,也就是说有更大探索区域的小鼠也会长出更多的神经元。这些发现证明,大脑可通过与个体所处环境的互动而受到塑造,而在成年时新神经元的生长可促使个性特质的形成,即使是在基因等同的个体中也是这样。

这一发现解释了为什么同卵双胞胎也具有各自的个性,“在人体内研究这些过程十分困难,因为我们无法控制人类的环境实验,”弗吉尼亚大学心理学家说 Eric Turkheimer说,“这就是为什么动物模型是非常重要的原因。”

而且这项研究也为分析环境对于性格形成造成的影响,提供了一种新方法,未来利用这一方法,我们也许能发现个体培养过程中各种因素的具体影响。

(生物通:张迪)

原文摘要:

Emergence of Individuality in Genetically Identical Mice

Brain plasticity as a neurobiological reflection of individuality is difficult to capture in animal models. Inspired by behavioral-genetic investigations of human monozygotic twins reared together, we obtained dense longitudinal activity data on 40 inbred mice living in one large enriched environment. The exploratory activity of the mice diverged over time, resulting in increasing individual differences with advancing age. Individual differences in cumulative roaming entropy, indicating the active coverage of territory, correlated positively with individual differences in adult hippocampal neurogenesis. Our results show that factors unfolding or emerging during development contribute to individual differences in structural brain plasticity and behavior. The paradigm introduced here serves as an animal model for identifying mechanisms of plasticity underlying nonshared environmental contributions to individual differences in behavior.

 

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