中科院最新PNAS文章:母婴过早分离影响婴儿发育

中国教育装备采购网2011-08-17 09:12围观192次我要分享

  

中科院最新PNAS文章:母婴过早分离影响婴儿发育

 

  生物通报道:来自中科院昆明动物研究所,中科院生物物理研究所,脑与认知科学国家重点实验室等处的研究人员分析了出生后就与母猴分离的猕猴的创伤行为,发现这些猕猴可能遭受持续的焦虑症状,这一研究说明猕猴可能是研究儿童期创伤经历的一个适宜实验模型。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。

  文章的通讯作者是中科院昆明动物研究所的马原野研究员,以及胡新天研究员,这一研究组主要从事大脑前额叶认知功及其与某些精神、神经疾病关系以及心理成瘾的脑机制方面的研究。目前研究组利用现代生物物理学、神经电生理学、神经行为学、神经药理学及生理心理学手段,探讨意识、认知过程的起源、演化及其脑机制。

  研究显示母婴过早分离会给婴儿神经系统发育带来不良影响,甚至使他们在成年后心理承受力过分脆弱。有调查就表明出生不足3个月即与母亲分离,而且没能得到其他人特别关爱作为补偿的婴儿,成年后酗酒的比例远远超出其他人群。

  在这篇文章中,研究人员发现在猕猴中也存在这种现象,他们分析了母婴分离对出生后即与母亲分离的猕猴在3年后的影响。在这些年间这些猴主要是由同伴抚养,它们过一种正常的社会生活。与被自己的母亲抚养的猴相比,被同伴抚养的猴的颈部后面的毛发中的压力激素氢化可的松的基准水平更低,氢化可的松有助于管理压力。

  另外,3年的正常社会生活看上去没有彻底消除早期母婴分离的影响:由同伴抚养的猴的走动更少,更不常坐在一起。而且这些猕猴绕着自己的笼子走,吮吸自己的手指和脚趾,并且比母亲抚养的猴更经常地抓住自己身体的一些部分,这说明出生时的母婴分离可能导致持续到至多3岁的焦虑行为。

  这项研究确认了和母亲在早期分离可能影响猴的应对压力的能力,但是这种不良效应的持续时间在很大程度上还是未知的。这些发现提示猕猴可能是研究儿童期创伤经历的一个适宜的实验模型。

  除此之外,今年这一研究组还在灵长类大脑前额叶皮层研究上取得较大进展 ,他们发现了灵长类大脑前额叶背侧部涉及到了和“自我”相关的信息处理。这可能是人类自我意识产生的神经基础。英国一家著名的神经科学杂志Neuroscience & Biobehavioral Reviews(IF 7.8)特邀请这一研究团队对其系列研究工作撰写了一篇综述文章“The egocentric spatial reference frame used in dorsal–lateral prefrontal working memory in primates”(YuanYe Ma et al, 2011)。

  (生物通:万纹)

  原文摘要:

  Maternal separation produces lasting changes in cortisol and behavior in rhesus monkeys

  Maternal separation (MS), which can lead to hypothalamic pituitary adrenal axis dysfunction and behavioral abnormalities in rhesus monkeys, is frequently used to model early adversity. Whether this deleterious effect on monkeys is reversible by later experience is unknown. In this study, we assessed the basal hair cortisol in rhesus monkeys after 1.5 and 3 y of normal social life following an early separation. These results showed that peer-reared monkeys had significantly lower basal hair cortisol levels than the mother-reared monkeys at both years examined. The plasma cortisol was assessed in the monkeys after 1.5 y of normal social life, and the results indicated that the peak in the peer-reared cortisol response to acute stressors was substantially delayed. In addition, after 3 y of normal social life, abnormal behavioral patterns were identified in the peer-reared monkeys. They showed decreases in locomotion and initiated sitting together, as well as increases in stereotypical behaviors compared with the mother-reared monkeys. These results demonstrate that the deleterious effects of MS on rhesus monkeys cannot be compensated by a later normal social life, suggesting that the effects of MS are long-lasting and that the maternal-separated rhesus monkeys are a good animal model to study early adversity and to investigate the development of psychiatric disorders induced by exposure to early adversity.

  作者简介:

  马原野

  简历:

  生于1955。1982年云南大学生物系学士。1987-1988年美国耶鲁大学博士后;1995-1996年英国牛津大学实验心理系,访问科学家;1996-1999年美国亚利桑那大学心理学系,博士后、访问科学家。主要利用现代生物物理学、神经电生理学、神经行为学等手段研究意识,认知过程的起源,演化及其脑机制,集中在啮齿类和非人灵长类猕猴的大脑前额叶认知功能的研究,探讨其功能异常与某些精神,神经疾病等的关系及药物成瘾心理戒断的脑机制。建立了“在自由活动的猕猴上进行神经元单位放电的记录”的方法,并成功研制了具有完全独立知识产权的256道神经元单位放电和脑电场电位数据采集系统。发现普通的学习记忆与成瘾的学习记忆似乎有着某些相反的脑机制。此外还发现吸毒者的瞳孔变化有异于常人,并据此研制了吸毒人员瞳孔快速检测鉴定仪,已装备了云南、陕西、内蒙和四川的警方,产生了良好的经济和社会效益。近五年以通讯作者身份发表40余篇SCI论文。

  研究方向:

  本学科组主要从事大脑前额叶认知功及其与某些精神、神经疾病关系以及心理成瘾的脑机制方面的研究。主要利用现代生物物理学、神经电生理学、神经行为学、神经药理学及生理心理学手段,探讨意识、认知过程的起源、演化及其脑机制。目前主要进行啮齿类和非人灵长类猕猴的大脑前额叶认知功能的研究,探讨其功能异常与某些精神、神经疾病等的关系以及药物成瘾心理戒断的脑机制。

  我们的工作首先完善了在自由活动猕猴、大鼠脑上进行神经元单位放电活动记录的技术,并使得这项技术稳定,成熟,并在"脑认知地图"研究上得到很好的结果。其次我们在猕猴清醒状态、睡眠状态、麻醉状态等情况下,采用探测性诱发电位的方法,探讨了前额叶的功能,及多巴胺D2受体功能在其中的作用;建立了感觉阈值测定的方法,并在猕猴和大鼠吗啡依赖及戒断机制研究上取到很好的研究成果。我们还对戒断症状特异的敏感时期采用电生理技术,在猕猴和大鼠的海马、眶额叶等脑区进行了单位放电和脑电的记录,发现了与成瘾环境相关的特征单位放电及θ、γ频段。

  专家类别:

  享受政府特殊津贴专家;研究员

  获奖及荣誉:

  申请专利

  [1] 马原野,缪应达,王建红,汪茂华,肖昆媛,蔡景霞。猕猴大脑神经元多单位电活动室外记录系统。专利号:ZL00105039.7

  [2] 王建红,田绍文,杨建珍,齐华,马原野,蔡景霞水迷宫大鼠脑内记录神经元放电装置。专利号:ZL00105040.0

  [3] 曾涛等。自由活动实验动物运动、行为和生理指标检测分析系统。

  [4] 曾涛等。实验动物行为和电生理信号同步记录系统。申请号:200310111149.9

  [5] 陈南晖等。人工智能脑电采集和分离系统。申请号:200310111150.1

  [6] 谭恒, 王毅, 胡新天, 马原野。多功能可调猴椅。专利号: ZL2008 1 0027194.4

  [7] 胡新天, 马原野。一种电刺激噪声消除仪。专利号: ZL2007 1 0031057.8

  胡新天

  简历:

  研究员,生于1964年。2000年获普林斯顿大学哲学博士,2000-2005年贝勒医学院博士后。2005年中科院“百人计划”。在美国普林斯顿攻读博士期间主要研究顶叶,前额叶在空间信息处理中的功能,部分博士研究结果发表在science 杂志上。在美国贝勒医学院David Sparks实验室做博士后期间,独立研制了一台具有实用价值的电刺激噪声干扰压制器,在世界上首次将电刺激和单位放电记录这两项重要的神经电生理研究技术有机的结合起来,是神经电生理研究方法学上的一个重要突破。回国后开始对神经中枢产生的每一条运动命令在运动通路中单个神经元上是以什么方式表达进行了定量的研究,发现每个运动命令在单个运动前神经元上得到了高度精确的表达。这是在世界上首次对这一基本问题进行的探讨,研究结果在PNAS上发表。近5年来以通讯作者身份发表SCI论文近20篇。

  研究方向:

  如果把脑看成一个信息处理系统,那么感觉是它的输入,而运动是它的输出。猕猴的眼睛运动控制系统具有负荷恒定(因为眼睛的重量在一定时间内是基本恒定的),行为简单(三维转动,易于精确测量),控制回路神经元容易记录以及它的控制中枢包括了低位脑干和高级皮层的特点。这些特点使得它成为脑功能研究中一个不可多得的系统。本实验室主要以猕猴眼动系统为模型,研究大脑的信息加工处理机制和可塑性。同时,因为眼睛运动控制牵涉到许多脑的高级功能,如注意,决策等,所以许多脑功能障碍,如精神分裂症,抑郁症等,都有相关的眼动异常。我们实验室也利用眼动为指标进行脑功能障碍早期诊断和机理方面的研究。

  专家类别:

  百人计划;省、部级有突出贡献专家;研究员

  获奖及荣誉:

  谭恒, 王毅, 胡新天, 马原野。多功能可调猴椅。专利号: ZL2008 1 0027194.4

  胡新天, 马原野. 一种电刺激噪声消除仪。专利号: ZL2007 1 0031057.8

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