在贫困中长大或在幼儿时期经历任何逆境,例如虐待或忽视,可能会使人在以后的生活中面临健康状况不佳的风险,包括精神障碍。尽管其潜在机制尚不清楚,但一些研究表明,早年童年时期的不利经历会在大脑结构中留下持久(甚至可能是不可逆转的)痕迹。
作为研究人类大脑发育敏感期的神经科学家,我们一致认为:安全和充满关爱的环境是健康大脑发育和终身幸福的先决条件。因此,预防早年童年时期的逆境无疑会带来更健康的生活。
贫困和逆境会导致大脑发育发生变化。危害可能来自暴露于暴力或毒素,或者缺乏营养、照料、感知和认知刺激或语言互动。神经科学家已经证明,这些因素对人类大脑发育至关重要。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
然而,我们不知道这些变化是否会在以后的生活中被更有利的环境逆转。在人类身上研究这个问题极其困难。首先,贫困和逆境影响大脑发育的多种生物和心理因素很难区分。这是因为它们经常同时发生:一个被忽视的孩子通常在缺乏照料的同时也遭受营养不良和身体暴力。其次,不利经历的明确开始和结束很难定义。最后,几乎不可能在自然环境中完全扭转恶劣的环境,因为大多数时候不可能将儿童从他们的家庭或社区中移走。
在最近发表在《大脑皮层》上的研究中,我们和我们的同事调查了先天性失明患者恢复视力后大脑结构改变的可逆性。视觉剥夺可以被认为是早年童年时期异常经历的一种极端形式,众所周知,先天性失明会导致大脑表面积减少,类似于其他类型的异常童年经历。
在这项德印合作研究中,我们使用非侵入性磁共振成像 (MRI) 来检查大脑皮层的结构,大脑皮层是大脑折叠的外层,容纳着数十亿个神经细胞,并负责监督感知、行动和更高层次的思维。我们的研究调查了 21 名儿童和成人——研究时年龄在 6 至 36 岁之间——他们因先天性双侧白内障而失明,并在出生几个月甚至几年后才通过白内障切除手术恢复了视力。白内障是世界上最常见的可治疗的失明原因。在西方国家,患有先天性白内障的新生儿通常在出生后不久接受手术。然而,在许多资源匮乏的国家,病例常常多年未得到治疗。患有可逆转白内障的个体构成了一个独特的人类模型,用于评估异常童年经历后受损大脑结构的可逆性,因为他们的失明原因可以在生命中明确定义的时间点完全消除。之前的研究表明,尽管进行了视力恢复手术,但晚期治疗先天性失明的个体通常无法完全恢复视觉能力,而是在一生中都保持视觉障碍。
在我们最近的研究中,可逆转先天性白内障患者由印度海得拉巴的 LV Prasad 眼科研究所确定。平均而言,他们失明了七年,并在研究前 11 年接受了白内障切除手术。我们将该组与另外三组进行了比较:永久性先天性失明患者;出生时有视力,后来才患上白内障的视力恢复个体;以及视力正常的对照组。从脑部扫描中,我们创建了每位参与者大脑的三维模型,并用它来测量视觉大脑皮层的表面积和厚度。
我们观察了大脑皮层的视觉部分,以了解早期经历如何在发育过程中塑造大脑。在典型的大脑发育中,皮质表面积会扩展到青春期,而皮质厚度 在生命的前两年增加,之后减少。皮质厚度的最初增加被认为反映了突触的爆发,即神经元之间的连接,而随后的变薄被认为反映了未使用连接的修剪。结构变化对于神经回路的完善和成熟至关重要。
在我们的研究中,我们观察到,与同龄的视力正常个体相比,可逆转先天性白内障患者的视觉皮质表面积较小,厚度较高。尽管视力恢复多年,但这些视力恢复个体的视觉皮层更接近于永久性失明个体的相应视觉区域。在童年后期出现的逆转白内障个体中未检测到类似的变化。重要的是,结构性损伤的程度预测了患者学习看东西的程度。
这些结果表明,由早年童年时期异常经历引起的受损大脑结构,在后期恢复典型经历后不会完全恢复。与失明对视觉脑区的局部影响不同,贫困和逆境的影响通常被发现更广泛地遍布整个大脑,这可能是由于多种生物和心理危害的综合影响。因此,根据我们最近的发现,可以预期,早年生活在恶劣环境中会导致大脑多个区域发生不可逆转的结构变化,这可能解释了为什么这些人更容易患病,包括精神障碍。
新的发现强调了预防措施在促进儿童健康大脑发育中的关键作用。确保获得安全的环境、负担得起的医疗保健、健康的食物和适当的教育,使儿童有机会发展并保持身心健康。
这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。