本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
上个月末，著名神经科学家玛丽安·C·戴蒙德 去世，享年90岁。她以研究某些类型的经历如何诱导大脑的结构和化学变化而闻名。
像上个世纪许多最重要的科学家一样，戴蒙德的出版物中也包括一篇为《大众科学》撰写的文章。这篇名为《大脑对经验的反应变化》的文章由她与同事马克·R·罗森茨威格和爱德华·L·贝内特合著，并刊登在1972年2月刊的封面上。
图片来源：文治·田川
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻报道。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。 通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
在他们的实验中，戴蒙德和她的团队将老鼠置于不同的环境中，从孤独乏味到拥挤且高度刺激的环境。然后，他们观察了老鼠的大脑如何在不同实验组之间产生差异。他们的发现有助于奠定我们现在所知的人脑可塑性的基础。与许多1970年代发表在《大众科学》上的文章一样，科学插画家文治·田川绘制的一系列图画帮助讲述了这个故事。下图提供了实验设置和主要结果的概述。您也可以在我们的档案中找到全文。
描绘了三种实验室环境，这些环境会导致同窝老鼠的大脑解剖结构出现差异。在标准的实验室环境中，通常一个笼子里有三只老鼠（左上）。在贫乏的环境中（右上），一只老鼠被单独关在笼子里。在丰富的环境中，12只老鼠生活在一起，在一个装有每天更换的玩具的大笼子里。在所有三种环境中，食物和水都可以自由获取。老鼠通常在相同的环境中保持30天或更长时间。
图片来源：文治·田川
在1960年至1969年期间进行的16次连续实验中，重复了来自丰富环境的老鼠及其来自贫乏环境的同窝老鼠之间的大脑重量差异，实验时长为80天，并且使用了相同品系的老鼠。对于枕叶皮层，在三次重复实验中，重量差异在0.01或更优的概率水平上具有显著性（深色条），九次在0.05水平上具有显著性（浅色条），四次不具有显著性（阴影线）。事实证明，皮层重量与大脑其余部分重量的比率是最可靠的测量方法，在16次重复实验中，有14次在0.01水平上具有显著性。
图片来源：文治·田川
从25天到105天在丰富或贫乏环境中饲养的老鼠的枕叶皮层显示了不同经历的影响。与来自贫乏环境的老鼠相比，来自丰富环境的老鼠的枕叶皮层重6.4％。这在0.01水平或更高水平上具有显著性，大多数其他测量也一样（深色条）。只有两种测量没有显著性（阴影线）。右侧的深灰色条显示了在列出的每个测量值中，来自丰富环境的老鼠超过其来自贫乏环境的同窝老鼠的案例数量。
图片来源：文治·田川
树突棘是神经细胞树突上的微小“刺”或突起，充当神经元之间许多突触连接中的接收器。该图是一种称为锥体细胞的皮层神经元。来自丰富环境的老鼠的这些细胞上的棘比来自贫乏环境的同窝老鼠更多。
图片来源：文治·田川
神经细胞之间的突触连接可以在轴突和树突棘之间，也可以在轴突和树突本身之间。囊泡包含化学递质，当轴突的电信号到达末端时，就会释放出来。递质穿过突触间隙，并刺激树突中的突触后受体位点。突触后膜的大小被认为是突触活动的指标。
图片来源：文治·田川
通过凯尔德·莫尔高德的电子显微镜，将老鼠枕叶皮层的大脑切片放大37,000倍。地图标识了一些组成部分。突触后增厚的测量值在切片的地图中用箭头（a）表示。还计算了突触连接的数量。结果发现，在丰富环境中饲养的老鼠的突触连接大约比来自贫乏环境的同窝老鼠大50％，后者每单位面积具有更多的连接，但连接较小。
图片来源：凯尔德·莫尔高德（显微照片）；文治·田川（地图）