Perinatal environmental enrichment affects murine neonates' brain structure before their active engagement with environment

每个生命体都带着其最初岁月的印记。新生儿所面对的世界，甚至在其能够行走或说话之前，就会在身体和心理的发展方式上留下痕迹。科学家早已知晓，一个复杂且具有刺激性的世界可以重塑大脑，使其变得更具能力与韧性。在成年动物身上，研究人员已清晰地观察到了这一点：当啮齿类动物被置于充满玩具、隧道和社交伙伴的笼中时，它们的大脑会发生物理变化，生长出新的连接和结构，特别是在负责记忆的区域。但一个关键的问题一直悬而未决：当动物还只是个婴儿时，情况是否也是如此？环境是否会塑造一个尚太年幼、无法探索世界的初生婴儿的大脑，还是这种效应仅保留给那些足以与世界互动的个体？

一支研究团队致力于通过观察围产期（即出生前后的时期）的小鼠来回答这个问题。他们想了解母亲所生活的环境是否能在幼崽与外界进行任何直接接触之前，改变其大脑结构。为此，他们将一部分母鼠饲养在标准的、安静的笼中，而将另一部分饲养在充满新奇物体和社交复杂性的丰富环境中。他们等待直到新生小鼠达到七天大，此时的小鼠鼠仔仍然盲、聋，且完全依赖母亲。在这个阶段，这些幼崽无法攀爬、玩耍或解决问题；它们仅仅是存在于巢穴之中。随后，研究人员使用了高分辨率磁共振成像技术——这是一种强大的扫描技术，允许科学家在不切开大脑的情况下观察其内部——来测量这些七天大大脑的物理结构。

扫描结果显示，新生儿的大脑确实因其母亲所生活的环境不同而呈现出差异。然而，这些变化并不像基于成年小鼠的研究所预期的那样。在成年啮齿类动物中，最显著的变化通常出现在海马体，即与学习和记忆相关的区域。但在这些新生儿身上，海马体的差异却非常微小。相反，最显著的结构变化出现在大脑的其他部分：控制基本生命功能的后脑；涉及运动和习惯形成的背侧纹状体；以及位于大脑深处的一个微小结构——内侧缰核。这表明，大脑在早期发育阶段对环境复杂性的反应方式，与成年时期有所不同。

由于新生小鼠太年轻，无法与那些丰富的玩具或复杂的社交环境进行互动，研究人员提出了一个疑问：环境是如何可能触及婴儿的大脑的？他们假设母亲是那座桥梁。他们观察到，生活在丰富环境中的母亲表现得与生活在标准笼中的母亲不同，它们为幼崽提供了不同风格的照顾。数据展示了明确的联系：母亲照顾幼崽的具体方式，与在幼崽大脑中观察到的结构变化直接相关。此外，丰富环境产生的影响与母爱照顾产生的影响相似，这表明母亲的行为至少在一定程度上负责将复杂世界的益处传递给她的后代。该研究得出结论：发育中的小鼠大脑受其环境塑造，但对于新生儿而言，这种塑造并非通过自身的探索，而是通过它从母亲那里接收到的改变了的照顾来实现的。