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2003年度顶级神经科学新闻

了解自闭症早期大脑发育与婴儿期过度生长之间的关系,这可能为早期诊断提供机会。

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图左为自闭症患者大脑图像,图右为正常大脑图像。Eric Courchesne博士/加州大学圣地亚哥分校/圣地亚哥儿童医院

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自闭症与早期大脑过度生长有关

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自闭症的早期诊断极其困难。模糊的症状——语言迟缓、注意力不集中、情绪孤僻——通常在2至3岁之间出现。父母可能寻求错误的治疗,更糟糕的是,这种疾病可能不被发现。发表在7月16日《美国医学会杂志》(The Journal of the American Medical Association)上的研究表明,医生或许能够通过一个简单的工具——卷尺——更早地预测自闭症的发生。

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员分析了48名自闭症儿童的病历,发现出生时头围偏小,加上孩子一岁时头围突然过度增长,似乎与自闭症有关。自闭症最严重的儿童是那些头围增长最快的。

该研究的首席作者Eric Courchesne表示,“极度增长的爆发”主要发生在额叶皮层——这是复杂认知功能的中心——通常只持续几个月,在出生后的第6个月到第14个月之间结束。在这个关键阶段,脑细胞开始响应(并与婴儿初次体验外部世界的经历成比例)而发育。 Courchesne称,增长过快,超过了“经验的引导”,可能会产生过多的“神经噪音,导致婴儿无法理解其世界并退缩。”

大脑加速生长发生在婴儿一岁内这一事实表明,自闭症源于遗传或产前生物学原因,而不是后来的环境因素,如疫苗接种、不良过敏反应或接触毒素。也许最重要的是,它为早期诊断和治疗打开了大门。正如Courchesne所说,“干预越早,治疗效果越好。”

——迈克尔·W·罗宾斯

科学家们发现了另一个去健身房的理由

众所周知,有氧运动通常对心脏有益。现在看来,它也对大脑有益。大约从30岁开始,每个人都会失去脑细胞——包括进行有意识思维的灰质(神经元)和作为连接网络的白质(轴突)。这种细胞的流失伴随着认知能力的整体下降。但研究人员发现,心血管健康有助于保持脑细胞的活力。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的贝克曼研究所和底特律韦恩州立大学的认知神经科学家分析了55名年龄在55至79岁之间的志愿者的大脑功能性磁共振成像。贝克曼学会成员兼团队负责人Stanley J. Colcombe说:“本质上,这就像一项流行病学研究。我们选取了一个大样本,控制了变量,然后观察剩下什么。此前的动物研究已经知道心血管健康对大脑健康有影响。所以我们着眼于研究体能对皮层密度的影响。”

志愿者的体能水平差异很大,从久坐不动的人到马拉松选手都有。研究人员首先通过一英里步行和跑步机压力测试来确定体能水平。然后,他们检查了每个受试者大脑灰质和白质的密度——即功能细胞的浓度。在对饮食、教育、吸烟、饮酒和高血压等因素进行统计控制以隔离运动的影响后,研究小组发现体能与大脑组织密度之间存在明显的相关性。

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不幸的是,例如在退休后才开始进行心血管锻炼,并不能恢复你已经失去的脑细胞。但Colcombe表示,这肯定能改善你现有脑细胞的认知表现。

—Michael W. Robbins

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冥想显然能激活大脑内的积极区域

冥想常被用作缓解压力和焦虑的工具,但它究竟为何能平静神经长期以来一直困扰着科学家。一项2月发表的研究提供了一些线索。威斯康星大学麦迪逊分校情感神经科学实验室主任Richard Davidson领导的一个医疗研究小组首次表明,冥想能够激活大脑中与积极情绪相关的区域。一群来自同一群体、从事压力工作的普通中产阶级志愿者参加了马萨诸塞大学医学院教授Jon Kabat-Zinn教授教授的为期八周的正念冥想课程。来自同一群体的对照组则没有接受任何冥想训练。为了建立基线,所有人都接受了脑电图检查。

课程结束后,两组人都被要求回想两个强烈的情感经历——一个好的,一个坏的——并写下它们,同时监测他们的大脑电活动。无论他们唤起了快乐还是不快乐的记忆,冥想组的左前额叶皮层(积极、乐观情绪的所在)的电活动明显高于基线测试,也高于对照组在阅读时的活动。“这表明,这些变化不仅仅是‘你脑袋里的’,”Davidson说。“冥想产生了大脑的真实变化。”

——迈克尔·W·罗宾斯

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慢性压力会引发暴饮暴食

当你感到筋疲力尽时,有没有想过为什么你会发现自己正在翻箱倒柜地找零食,或者狼吞虎咽地吃一袋薯片?9月,由加州大学旧金山分校生理学家Mary Dallman领导的一个团队对实验鼠进行了一系列压力测试,并了解到“安慰食物”是如何起到安慰作用的。在慢性压力时期,富含糖分和卡路里的食物会成为身体过度劳累的应急反应系统的刹车。

假设你的老板威胁要解雇你,让你怒不可遏。心理学家Norman Pecoraro说,急性应激会引发大量大脑信号发送到肾上腺,肾上腺随后释放大量的皮质醇和其他激素。这种释放是有限的;皮质醇本身最终会触发一个关闭机制。当眼前的危机过去时,皮质醇水平会急剧下降。但当你连续数天或数周遇到威胁性情况时,大脑的反应会不同。它不会关闭皮质醇,而是指示肾上腺分泌更多。高能量食物有助于恢复荷尔蒙的平静。

不幸的是,这种压力引起的暴饮暴食会带来难看且不健康的副作用。摄入大量蔗糖和猪油来对抗压力的实验鼠在四天内就出现了腹部鼓胀。

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——安妮特·福利诺

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