В течение 1980-х тысячи младенцев в румынских приютах провели до 20 часов в день, лежа нетронутый в их хлевах, лишенных человеческого контакта. Когда они росли, неврологические и психологические испытания подтвердили преследующее явление, наблюдаемое в других разновидностях, таких как обезьяны резуса и мыши: Ранняя изоляция и пренебрежение могут произвести длительный познавательный ущерб, в пределах от серьезной эмоциональной нестабильности к задержке умственного развития. Теперь, исследователи говорят, что обнаружили возможное объяснение того, почему раннее пренебрежение дает выход такому опустошению — изоляция может остановить рост роста клеток головного мозга, изолирующих нейроны, приводящие к более медленной связи между различными областями мозга.Ученые знали в течение 50 лет, что сила и расположение связей между изменениями нейронов, как мы узнаем и испытываем новые вещи, говорит Габриэль Корфас, ведущий автор бумаги, издали онлайн сегодня в Науке и нейробиологе в Медицинской школе Гарварда в Бостоне и Бостоне Детскую Больницу.
Но роль ненейронных камер мозга в создании, укреплении и формировании этих нервных схем является более таинственной. «Белое вещество» мозга — в противоположность его серому веществу, составленному из нейронов — состоит главным образом из глиальных клеток, производящих ножны миелина жира и протеина, изолирующие ветвящиеся аксоны нейрона, тонкие волокна, проводящие электрические импульсы к другим клеткам. Одна цель миелина, ученые думают, состоит в том, чтобы уменьшить «утечку» электрического тока как электрохимический почтовый индекс сигналов туда и сюда.
Когда миелин является тонким или поврежден, сигналы не могут путешествовать как быстро; то замедление может ослабить много различных функций мозга, включая регуляцию моторики, язык и память.Дети, испытавшие раннее пренебрежение, показывают сокращения своего белого вещества — особенно в предфронтальной коре, области мозга, связанного с принятием решения, рабочей памятью и социальной функцией, говорит Корфас. Чтобы отследить, как изоляция могла бы влиять на развитие производящих миелин глиальных клеток, названных олигодендроцитами, исследователи развели мышей, у которых будут пылать те клетки: Они добавили зеленый флуоресцентный протеин к олигодендроцитам существ.
После того, как мышей отняли от груди от их матерей в 21 дне, исследователи подняли их в трех различных окружающих средах в течение 1 месяца. Одна группа была сформирована одна с одной мышью за клетку.
Во второй, «нормальной» группе четыре мыши заняли клетку. Третья группа росла в «обогащенной» окружающей среде: большая клетка содержала восемь мышей, а также ассортимент игрушек.
После 4 недель бригада представила мышей в каждой группе друг другу и наблюдала, как они взаимодействовали — включая то, насколько интересующийся мыши были в исследовании друг друга по сравнению с проверкой объектов в клетках. Различие было ясно: Мыши подняли с потраченными примерно 80% четырех или больше компаньонов их времени, смешавшись. Мыши, разводившие в изоляции, однако, были равнодушны другим мышам; они были так же, как содержание для осмотра неодушевленных объектов.Бригада также дала мышам познавательное испытание, на котором грызуны должны были помнить, повернуть ли направо или оставленный при плавании в водоеме воды.
С обучением мыши подняли при «нормальных» условиях и обогатили условия, изученные для плавания в правильном направлении приблизительно через 5 дней. Но мыши подняли в изоляции, на которой плывут смущенно вокруг водоема, даже после 7 дней. «Это совпало с, если они не были обучены», говорит Корфас.Было также поразительное различие в мозговой ткани грызунов, выдвинутой на первый план пылающими зелеными глиальными клетками. По сравнению с ветвившимися камерами комплекса мышей, разводивших в «нормальных» или обогащенных условиях, олигодендроциты у изолированных мышей выглядели странно чахлыми: у Них были меньше и более короткие отделения с более тонкими миелиновыми ножнами вокруг нейронных аксонов.
На другом испытании бригада нашла, что изоляция мышей после того, как им было 5 недель, не останавливала рост олигодендроцитов, предполагая что восприимчивый период для мышей, прослуживших только между отниманием от груди и 5 недель возраста.Наконец, бригада управляла рядом экспериментов, чтобы лучше понять, как старые глиальные клетки развиваются, с помощью мышей, генетически спроектированных для останавливания выработки или функции молекул, вовлеченных в рост и обслуживание олигодендроцитов. Путем исключения они нашли, что мыши, изолированные, когда они были между 3-и 5-недельной продукцией значительно меньшим количеством протеина, названного neuregulin-1 или NRG1. NRG1 играет роль в содействии полному развитию олигодендроцита длинных, сложных отделений, обращающихся к нейронам и обертывающих нейронные аксоны в толстые, защитные миелиновые ножны.
Вместе, Корфас говорит, эксперименты показывают, что олигодендроциты требуют, чтобы социальное взаимодействие развилось должным образом, и что неудача получить ту стимуляцию приводит к дефектной функции мозга. Он надеется, что молекулярное понимание, которое бригада подобрала из этого исследования, могло также быть применено к развивающимся медикаментозным лечениям для рассмотрения результатов раннего пренебрежения, а также других нейродегенеративных заболеваний, связанных с потерей миелиновых ножен, таких как рассеянный склероз.Результаты бригады имеют «важные последствия» для того, как изоляция влияет на мозг на молекулярном уровне с механизмом, который, вероятно, будет тем же через различные разновидности, говорит Джон Кэкайоппо, социальный нейробиолог в Чикагском университете.
Несмотря на то, что это исследование сосредотачивается только на результатах изоляции в молодости, он отмечает, что для людей, даже восприятие одного только может серьезно влиять на долгосрочное здоровье. Одиночество не является просто тоской, он говорит — это – эмоциональный сигнал, который мы развили, который заставляет нас восстанавливать и поддерживать отношения, которые жизненно важны не только для нашего здоровья и благосостояния, но и для «выживания наших генов».