——在动物研究中，童年压力与成年后的冒险行为有关

当研究人员开始探索童年时期压力是否会加剧童年头部受伤对以后健康和行为的影响时，发生了一件令人惊讶的事情：在一项动物研究中，压力改变了大脑中更多基因的激活水平，而不是因为头部受到撞击而改变。

众所周知，头部受伤，尤其是摔伤在幼儿中很常见，而且可能与日后出现的情绪障碍和社交困难有关。童年的不良经历也很常见，会增加成年后患病、患精神疾病和滥用药物的风险。

“但我们不知道这两件事是如何相互作用的。”俄亥俄州立大学心理学副教授、资深研究作者Kathryn Lenz说，“我们想了解在童年时期压力环境下经历脑外伤是否会调节对脑损伤的反应。使用动物模型可以让我们真正了解这两件事可能影响大脑发育的机制。”

Lenz说，在大鼠^[1]身上进行的第一组实验表明，人们可能还没有充分认识到童年时期的压力可能会导致一生的健康后果。

“我们发现，与脑外伤的改变相比，童年时期压力导致的基因差异表达要多得多。”Lenz说，“压力真的很强大，我们不应该低估童年时期压力对大脑发育的影响。我认为这往往会被忽视，但这是一个非常重要的公共卫生课题。”

该研究海报于2023年11月12日在神经科学学会（Society for Neuroscience）年会 "神经科学2023"（Neuroscience 2023）上发表。

研究人员每天将新生大鼠与它们的母亲暂时分开14天，以模拟童年不良经历（包括各种潜在的创伤事件）的影响来诱发压力。在第15天，也就是大鼠发育相当于蹒跚学步的时候，在麻醉状态下给受压和未受压的大鼠施加类似脑震荡的头部伤害或不施加头部伤害。研究人员将三种情况（单独压力、单独头部受伤和压力结合头部受伤）与未受伤、无压力的大鼠进行了比较。

第一作者Michaela Breach是Lenz实验室的研究生，她利用单核RNA测序技术研究了幼年期后期动物大脑海马区域的基因表达变化。

单独的压力和压力加上创伤性脑损伤（TBI）^[2]产生了一些值得注意的结果。这两种情况都激活了兴奋性和抑制性神经元中与可塑性相关的通路，可塑性是大脑适应各种变化的能力。大多数情况下是为了提高灵活性，但有时，当这些变化是不适应的时候，就会导致负面结果。

“这可能表明，大脑正在进入一个新的脆弱期。或者说，在这一时期大脑正在发生积极的变化，从而可能为日后的生活缺陷进行重组。”Breach说。

这两种情况还对与催产素有关的信号传导产生了影响，催产素是一种与母性行为和社会联系有关的激素。压力本身以及与创伤性脑损伤结合会激活催产素通路，但脑损伤则会抑制催产素通路。

“压力和创伤性脑损伤都与异常社会行为有关，但我们发现催产素信号传递会产生这些不同的影响。”Breach说，“这表明压力的影响可能会调节创伤性脑损伤对大脑的改变，因为综合治疗与创伤性脑损伤本身是不同的。催产素参与了对压力和修复的反应，因此这可能意味着它可能是我们未来要研究的一种有趣的调节剂。”

在对成年大鼠进行的行为测试中，只有经历过童年时期压力的动物才容易更频繁地进入宽阔的空间，这个位置通常会让啮齿动物感到容易受到捕食者的攻击。

“总的来说，这表明他们在以后的生活中可能会冒更多的风险，这与人类数据显示早期生活压力会增加患某些疾病（如多动症）的风险是一致的，多动症的特点是冒险行为或药物使用障碍。”Breach说。

Lenz说，行为数据表明童年时期的压力会产生有害影响，这进一步证明了解决童年不良经历问题的必要性。

“社会支持和充实感等可以减轻童年时期压力的影响，这在动物模型和人群中都得到了证明。”她说，“我认为，如果不处理童年时期的压力，其危害性怎么强调都不为过。”

这项工作得到了俄亥俄州立大学慢性脑损伤研究所、美国脑损伤协会和美国国家科学基金会研究生研究奖学金的支持。

其他合著者包括Ethan Goodman、Jonathan Packer、Ale Zaleta Lastra、Habib Akouri、Zoe Tapp-Poole、Cole Vonder Haar、Jonathan Godbout和Olga Kokiko-Cochran。

注：

[1] rat，大鼠。生物医学实验中常会使用各种鼠类，比较多的是大鼠（rat）和小鼠（mouse）。尤其是小鼠，因其99% 的基因能在人类基因组中找到同源基因，同时小鼠饲养管理具有非常成熟和相对廉价的方案，加之其繁殖迅速，使得科研人员可以研究不同代次间小鼠生物学特性的变化，生理学和基因学特征研究清晰使得研究可以顺利开展。大鼠则是应用第二多的动物模型，相对于小鼠，大鼠更大因而更加方便解剖操作，性格更暴躁，对疾病抵抗力更高。大鼠同样具备繁殖迅速、饲养管理成熟廉价，背景清晰等优势。更多信息可参考《实验室用鼠，「mouse」和「rat」一般情况下有什么区别？》和 “Laboratory Mice and Rats” 。

[2] traumatic brain injury，TBI，创伤性脑损伤或颅脑外伤，是由外力引起的大脑结构和生理功能破坏的损伤性疾病。它是全世界导致患者死亡和残疾的主要原因。颅脑外伤包括原发性和继发性损伤。创伤性脑损伤是全球性的公共医疗和社会经济问题，具有病情急、变化快、病死率高、致残率高、预后差等特点。据估计，全球每年约有5000万人遭受创伤性脑损伤，而中国的TBI患者绝对数量超过世界上大多数国家。然而，目前重型TBI患者的临床治疗主要处理水肿和血肿导致的颅内压（Intracranial Pressure, ICP）升高、周围脑组织机械变形等继发性脑损伤，尚无有效的神经保护剂用于TBI的治疗。更多信息可参考《创伤性脑损伤》和 《我国科学家发现肝脏的神经保护作用》以及 《铁死亡在颅脑外伤中的研究进展》 。

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来源：俄亥俄州立大学
标题：Early-life stress changes more genes in brain than a head injury