情绪神经元在青春期成熟「研究速递 」

研究人员在杏仁核——大脑情绪处理的关键中心中发现了一组神秘的神经元，它们在整个童年时期都处于不成熟的产前发育状态。这些细胞大多在青春期迅速成熟，这表明它们在大脑的情感发展中起着关键作用，但有些细胞在整个生命中都处于不成熟状态，这表明大脑在整个生命中如何保持情感反应的灵活性。

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杏仁核是一种杏仁形状的大脑结构，位于大脑的颞叶深处(实际上你的大脑两侧各有一个)，它在学习对环境做出适当情绪反应方面起着关键作用。在童年和青春期，人类大脑的大部分早已完成生长，但此时杏仁核继续增加多达200万个神经元。研究人员认为这种后期扩增可能在人类情感发展中发挥关键作用，并可能在神经发育障碍中出错。例如，自闭症儿童不存在这种扩增，而在青春期经常出现的情绪障碍，如抑郁、焦虑、双相情感障碍和创伤后应激障碍(PTSD)，也与杏仁核发育问题有关。

最近的研究发现杏仁核区域中一组独特的未成熟神经元被称为paralaminarnuclei（PL），这可能有助于解释杏仁核的快速生长，但研究人员也不清楚这些细胞来自哪里或者在它们在成熟的大脑回路中扮演什么重要角色，甚至是否是兴奋性或抑制性。

在2019年6月21日发表于Nature Communications的新研究中，研究人员开始了解这些细胞的特性及其在儿童期杏仁核快速生长中的作用。

研究人员检查了来自49个人类大脑的死后杏仁核组织，年龄从20孕周到78岁不等。利用解剖学和分子技术对个体神经元在神经环境中的成熟度和功能进行分类，他们发现杏仁核PL区未成熟细胞的百分比在整个儿童时期仍然很高，但在青春期迅速下降：从出生到13岁，未成熟细胞的数量从大约90％下降到略低于70％，但到青春期结束时，只有约20％的PL细胞仍未成熟。

基于对不同发育阶段神经元的定量分析以及从PL中提取的单个神经元中基因表达模式的分析，研究人员表明，随着未成熟细胞的消失，它们被成熟的兴奋性神经元所取代。由于这是第一次对这些神经元进行清晰的研究，科学家们并不清楚这些神经元到底起着什么作用，但它们成熟的时间表明，它们可能在人类青春期的快速情感发展中发挥了作用。

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研究的第一作者匹兹堡大学神经科学教授Shawn Sorrells博士说:“大多数脑细胞在出生时就已经发育成熟，远远超过了这个阶段。令人着迷的是，这些细胞是人类大脑中最后成熟的细胞，而且大多数是在青春期成熟的，而此时正是情绪智力发生巨大变化的时期。”

任何见过青少年的人都知道，他们正在经历一个快速而有时混乱的情感学习过程，学习如何应对压力，如何建立积极的社会关系等等。与此同时，青春期是许多已知的涉及杏仁核的精神疾病首发期，这表明情绪和认知发展的正常过程可能出了问题——尽管这些细胞是否参与其中还有待未来的研究。

值得注意的是，研究人员还发现，一些未成熟的神经元似乎终生存在于杏仁核中，甚至在一个77岁的大脑中也发现了。这些结果与海马体形成了鲜明的对比。海马体是一种邻近的结构，作者最近在海马体中发现，新生和未成熟的神经元在青春期完全下降到无法检测的水平。

研究者称，“这与我们之前所看到的结果一致：在成年海马体内，不成熟的神经元极为罕见，但它们确实存在于杏仁核中。”“据我们所知，这些细胞并不是在整个生命过程中诞生的，而似乎是从出生起就处于不成熟的状态。”

在其他动物中，比如老鼠，新生的神经元会在形成记忆的海马体内不断生成——杏仁核的生成率可能也很低——研究人员认为，这使得大脑能够不断地重新连接神经回路，以适应新的体验和环境。作者2018年的研究表明，新生神经元的诞生在儿童时期逐渐减少并且在成人中非常罕见或缺失，新的研究表明人类大脑可能在整个生命中保留未成熟神经元的储备，以保持大脑的情绪反应灵活及适应性。

你可以想象，这些未成熟的细胞让大脑继续塑造神经回路的结构，一旦你置身于这个世界，体验它是什么样子，它们就会怎么生长。当然，这只是推测——这些发现为未来的研究提供了一个有趣的问题。

参考文献

Shawn F. Sorrells, et al. Immature excitatory neurons develop during adolescence in the human amygdala. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-10765-1

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