來自德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)(Dresden University of Technology) 再生治療中心的研究人員通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),即便生活在同樣的環(huán)境中,由于對(duì)環(huán)境探索程度的不同,小鼠性格也會(huì)不同。同樣,成年小鼠對(duì)環(huán)境探索程度的不同,性格也會(huì)發(fā)生不同的改變。這一研究結(jié)果發(fā)表于最新出版的《科學(xué)》雜志上。
研究人員將40只4周大的雌性近交系小鼠養(yǎng)在一個(gè)充滿玩具、有很多管道的復(fù)雜環(huán)境中,讓它們隨意地跑來跑去。研究者用無線電轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)小鼠的身體活動(dòng)連同腦部活動(dòng)進(jìn)行跟蹤。3個(gè)月之后,這些小鼠發(fā)展出了非常不同的性格,有的活潑好動(dòng),不斷探尋生活環(huán)境中新的領(lǐng)域,有的則安靜羞澀,只喜歡停留在較小的領(lǐng)域。
研究者通過比較分析小鼠的行為和大腦海馬區(qū)域新生的神經(jīng)元發(fā)現(xiàn):對(duì)生活領(lǐng)域的探究范圍越徹底的小鼠,其大腦海馬區(qū)域新生的神經(jīng)元越多,而這類神經(jīng)元的功能是有利于個(gè)體靈活的應(yīng)對(duì)復(fù)雜的生存環(huán)境。
圖說:圖中右圖黃色代表小鼠在某個(gè)區(qū)域待的可能性,可以看出這只小鼠幾乎跑遍籠子的所有區(qū)域,而左圖那個(gè)小鼠明顯就更愿意待在一個(gè)角落里。
研究人員建立了小鼠的探索行為與海馬中的新神經(jīng)元的誕生之間的直接相關(guān)性。具體地說,有更大探索區(qū)域的小鼠也會(huì)長(zhǎng)出更多的神經(jīng)元,因?yàn)樵诟竺娣e的環(huán)境下活動(dòng)的動(dòng)物,將面臨更多的認(rèn)知挑戰(zhàn),從而刺激產(chǎn)生更多的神經(jīng)元。“這是個(gè)體行為與個(gè)體大腦可塑性之間存在聯(lián)系的第一個(gè)直接例子。”研究者之一的Gerd Kempermann說。
為什么這些小鼠會(huì)表現(xiàn)出不同的探索行為呢?研究人員指出,即使是近交系小鼠也不可能達(dá)到基因型完全相同,仍會(huì)有表觀遺傳學(xué)上的微小差異、基因組單核苷酸多態(tài)性和某些基因的隨機(jī)差異表達(dá)等。同樣,同卵雙胞胎也會(huì)有以上這些差異。這些差異可能是造成這40只小鼠對(duì)環(huán)境探索能力不同的原因。而個(gè)體行為上的小小差異會(huì)隨著時(shí)間一點(diǎn)點(diǎn)累計(jì),正如人類的同卵雙胞胎隨著年齡的增長(zhǎng),變得更加不同,發(fā)展越來越多的個(gè)性。
這一發(fā)現(xiàn)證明了大腦可通過與個(gè)體所處環(huán)境的互動(dòng)而被塑造,而在成年時(shí)新神經(jīng)元的生長(zhǎng)可促使個(gè)性特質(zhì)的形成,即使是在基因等同的個(gè)體中也是這樣。這一研究不僅揭示了環(huán)境對(duì)性格塑造的作用,更為神經(jīng)退行性疾病的后期矯正、治療提供了理論依據(jù)。同時(shí)為研究不同的個(gè)性可源自不同的生活經(jīng)歷的這一課題提供了一種動(dòng)物模型。