我们通常认为身体中的每个细胞都包含相同的基因组，即构成我们个体生物学核心的完整遗传信息集。然而，也存在身体包含基因不同的细胞的例外情况。当然，这种情况发生在癌症中，当突变产生基因不同的细胞时就会发生癌症。然而，大多数人没有意识到的是，大脑具有显着的遗传多样性，一些研究表明，每个神经细胞中可能存在数百个突变。在发育中的大脑中，大脑细胞分裂时发生的突变和其他遗传变化会传递给一组子细胞。因此，成人大脑是由基因不同的细胞簇组成的镶嵌体。
我们知道，大脑的活动和组织会随着经验而变化。记忆和学习反映在神经细胞之间连接的数量和强度上。我们还知道大脑是基因镶嵌体，但一项新的研究将经验与大脑的遗传多样性联系起来，这是一个显着的发现。它表明，经验可以改变脑细胞中包含的基因组的 DNA 序列。这是一种从根本上来说是新的且未经探索的方式，经验可以通过这种方式改变大脑。它具有重要的科学意义，因为它揭示了大脑具有可塑性，其遗传核心可以响应世界变化。
基因组是个体身份的分子特征。我们基因组中包含的 DNA 序列区分了我们每个人作为独特的个体，并且该序列的变化相对罕见。基因组变化通常源于细胞复制过程中的罕见错误，或源于暴露于致癌物或辐射。在这里，经验具有同等强大的改变基因组的能力，但仅限于脑细胞。新生儿在早期生活中获得的照料可能会对心理和智力发展产生深远的影响。细心的养育、喂养和梳理可以减轻压力和焦虑，增强心理健康。另一方面，漠不关心会导致焦虑增加和心理适应受损。这项研究揭示了早期照料质量可能导致行为终生改变的一种方式是通过改变大脑的遗传性质。
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在这项研究中，研究人员根据小鼠梳理和哺乳幼崽的时间测量，确定了小鼠提供的母性照料质量和数量的自然差异。他们确定了提供高水平或低水平母性照料的动物群体。然后，他们检查了幼崽的大脑，以寻找基因组变化的标记方面的差异。
神经细胞基因组中的许多差异是由于移动遗传元件（称为逆转录转座子）的存在造成的。这些是 DNA 片段，可以被复制，并且顾名思义，可以转座或整合到基因组的其他区域。这项研究测量了作为母性照料结果，这些移动遗传元件在大脑中的积累。如果幼崽受到不良的母性照料，移动遗传元件就会在小鼠幼崽大脑的特定区域积累。如果幼崽出生于提供低水平母性照料的母鼠，但由提供高水平母性照料的母鼠抚养长大，则移动遗传元件的积累就会消除。这支持了这样一种观点，即遗传元件的积累是由于母亲提供的照料，而不是一些遗传差异。大多数过量存在于海马体（大脑中与记忆有关的区域），而不是大脑的其他区域，也不是像心脏这样完全不同的器官，这表明对大脑镶嵌现象有非常具体的影响。
作者还报告说，移动遗传元件水平的变化可能反过来受到基因组 DNA 修饰（称为甲基化）的调节。甲基化本身不是 DNA 序列的变化，但它可以改变细胞读取和利用 DNA 序列的时间和方式。在不良母性照料下长大的幼崽，其移动遗传元件中关键调控序列的甲基化程度降低，这反过来导致这些元件的数量增加及其活性增强。
这里有重要的意义。神经细胞中增强的基因组变异性可能通过使其行为模式多样化而对个体有益。另一方面，即使在没有任何此类疾病家族史的情况下，它也可能在基因上使个体易患神经或精神疾病。
长期以来，人们都知道基因突变会导致脑癌，但其他遗传修饰（如移动遗传元件引起的修饰）的影响仍在显现。有一些疾病是由移动遗传元件数量或活动调控的变化引起的例子。例如，雷特综合征是一种 X 连锁的广泛性发育障碍，其特征是一系列残疾，包括行为异常、言语和运动功能障碍。最近，导致某些 ALS（肌萎缩侧索硬化症，俗称卢伽雷氏症）和额颞叶痴呆症病例的突变已与移动遗传元件的调控有关。大脑中的这些遗传改变作为深入了解精神和神经疾病的来源具有巨大的潜力，以至于美国国家精神卫生研究所建立了一项研究计划，即脑体细胞镶嵌现象网络来研究它们。
将早期经验与神经的基因组变异性联系起来表明，早期经验在大脑中留下了不可逆转的基因组印记。这是关于行为中先天与后天重要性之间争论中一个有趣的新转折。这项研究暗示，先天与后天并非像人们想象的那么独立，而且先天也并非像曾经认为的那样不可改变。与所有打破传统观念的研究一样，这项研究也存在注意事项，最重要的是，此处研究的啮齿动物神经元中移动遗传元件的数量远高于人类。此外，我们尚不了解这些遗传变化如何改变产生行为的大脑活动。尽管如此，这是一项具有启发性的研究，它将早期经验与神经元的遗传结构联系起来，并突出了大脑显着的可塑性和适应性。