長期“自閉”在家,或使大腦萎縮兩成!


你有沒有感覺到,躺在家“自閉”久了,不僅人會變得頹廢,做起事有氣無力,甚至腦子都有點沒以前好使了?


這並非懶惰散漫造成的錯覺,而是有實實在在的科學理論——長時間的社會隔離,會使某些大腦結構萎縮。


美國托馬斯傑弗遜 大學的神經科學教授 Richard J. Smeyne 為了研究隔離對社會性動物的身心健康有什麼作用,和同事對小鼠做了實驗,為了研究隔離對小鼠大腦的影響,首先要培養一批原本自由自在,但突然失去一切被禁足的小鼠。


為此,研究者在愉快的環境裡養了好幾代的“自由人”小鼠。還為他們準備了豪華的住所,裡面有各種玩具,小鼠可以自由活動和社交。


然後在一些小鼠3個月大的時候,他們把它們從寬敞的豪宅挪到了標準蝸居里——


長期“自閉”在家,或使大腦萎縮兩成!


這種美國的標準研究用鼠籠,大小是25.4*19*15.24立方厘米,裡面沒有玩具,四面透明,一個籠子一個鼠,鼠和鼠之間相互隔離。小鼠雖然可以通過籠子看到對方並用聲音交流,但是不能互相接觸。


這樣做,是為了模擬一個近似於無接觸社交隔離、“單調宅家”的環境。


被隔離的小鼠有非常明顯的反應,它們會發出痛苦的求救聲。密歇根大學的分子和行為神經科學研究中心主任 Huda Akil 表示,在齧齒動物聚集的時候,它們發出的超聲波和被隔離時發出的聲音完全不同。在被隔離的時候,齧齒動物會發出求救信號,而它們的大腦會加速遺忘和害怕有關的記憶。


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而在這些小鼠被隔離了30或90天后,研究者把小鼠的大腦取出來,然後對神經元做了高爾基染色,方便觀察它們的變化。


研究者發現,一個月的隔離後,神經元的軸突(軸突是神經元傳輸信號的結構)的大小、樹突(樹突是接受從其它神經元傳入的信息的入口)的長度並沒有發生顯著改變,但是感覺和運動皮層的神經元體積減少了20%。


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幸運的是,樹突棘,也就是神經元間形成突觸的部位的數量增加了17%。樹突棘對學習和記憶非常重要,當我們學習的時候,神經元間建立新的連接,樹突棘數量就會增加。


這說明神經元想要通過增加樹突棘的方式增強聯絡,彌補縮小的神經元造成的損失。換言之,1個月的隔離對於小鼠的大腦雖然有不利的影響,但是大腦還有“自救方案”,進行了一定程度的自我調整。


研究沒有到此結束,隨著隔離時長的增加,大腦會繼續按照這個趨勢改變下去嗎?


90天的隔離後,當研究者再對小鼠的大腦進行檢測,發現神經元的各項指標都發生了更顯著變化,樹突的長度、軸突長度、神經元細胞體積變小了20%-25%,就連之前的“自救方案”——樹突棘的數量也減少了20%,研究人員 認為,

這說明神經元已經“認清現實”,不再試圖通過增加樹突棘的數量彌補丟失的體積了。


某種定義來說,這也是生物的自我保護機制——各個器官適應環境帶來的改變。


相比之前,隔離四個月後小鼠的腦源性神經營養因子(BDNF)水平下降了73%。BDNF即腦源性神經營養因子,是在腦內合成的一種蛋白質,它廣泛分佈於中樞神經系統內,在中樞神經系統發育過程中,對神經元的存活、分化、生長髮育起重要作用。BDNF 水平的降低對腦功能影響很大。


研究團隊沒有繼續將進行隔離實驗(會違反實驗動物管理與使用委員會規定,實驗用的社會性動物必須被圈養在能提供社交和娛樂的環境裡,並禁止將它們長期隔離),因此我們現在還不能得知,在長期隔離之後,大腦的這樣的改變是否是可逆的。


或許另一項研究可以給出答案。


近日,發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項新研究報告稱,研究人員以德國諾伊邁爾Ⅲ南極科考站9名科考隊員為研究對象,檢測他們在科考前後大腦內BDNF的水平。


科考站位於韋德海附近的Ekstrom冰架上,被寒冷的荒野所包圍,符合“社會隔離”的條件。


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研究人員發現,與同性別同年齡未參加科考的隊員相比,這9名“與世隔絕”了14個月的隊員,大腦明顯發生了變化——有利於情節記憶功能的海馬區的齒狀回萎縮4%至10%,腦源性神經營養因子(BDNF)水平平均降低45%。


不僅如此,在科考結束後的一個半月裡,大腦的BDNF水平仍舊處於一個相對落後的水平。


這種情況下,人會變得社恐、遲鈍,是大腦萎縮的表現。


聽到這裡,可能會引起大家的心慌,畢竟,受疫情影響,我們剛剛經歷了一場長達兩月左右的“自我隔離”,大腦或許在某種程度上,都已經慢慢適應了這樣的“水平下降”。


以我自身體會為例,的確很難在短時間內從那種思維懶惰的狀態中恢復過來。但也無需驚恐,用進廢退,這一切都是大腦長期進化後的結果。


我們需要做的是,循序漸進,一點一點鍛鍊大腦,學習進取,開拓思維,爭取早日煥發那個充滿活力的自己。


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