研究指出了大脑发育早期学习的关键时期

一项关于大鼠婴儿记忆形成的新研究指出，早期生命学习的关键时期对大脑功能发展的重要性。这项研究由纽约大学神经科学中心的科学家们进行，揭示了在人类生命的最初两到四年内学习经验的重要性;这是人们认为记忆很快就会被遗忘的时候，这种现象被称为婴儿健忘症。

领导这项研究的纽约大学神经科学中心教授克里斯蒂娜·阿尔贝尼解释说:“我们的研究结果告诉我们，儿童的大脑甚至在进入学龄前之前就需要得到足够的健康激活。”“如果没有这一点，神经系统就有可能无法正常发展学习和记忆功能。”

这项研究是与西奈山伊坎医学院合作进行的，其他作者包括:纽约大学博士后研究员阿莱西奥·特拉瓦利亚(Alessio Travaglia);研究期间，纽约大学的研究科学家雷托·比萨兹(Reto Bisaz);西奈山伊坎医学院博士后埃里克·斯威特(Eric Sweet);以及西奈山伊坎医学院的教授罗伯特·布利策。

在他们发表在杂志上的研究中自然神经科学，研究人员研究了婴儿记忆的机制老鼠即:，memories created 17 days after birth. This is the equivalent of humans under the age of three and when memories of who, what, when, and where—known as episodic memories—are rapidly forgotten. The phenomenon, referred as to "infantile or childhood amnesia," is in fact the inability of adults to retrieve episodic memories that took place during the first two to four years of life.

为了解决这个问题，Alberini和她的同事们比较了大鼠的婴儿记忆和它们24天大时的记忆，也就是它们能够形成和保留记忆的时候长期记忆年龄大致相当于人类的6到9岁。

在啮齿动物身上测试的情景记忆是对一种厌恶经历的记忆:进入一个新地方时受到的轻微脚部电击。成年老鼠和人类一样，会记住在特定地方不愉快或痛苦的经历，然后避免回到那里。

为了做到这一点，啮齿动物被放在一个分为两个隔间的盒子里:一个是“安全”隔间，一个是“电击”隔间。在实验过程中，每只老鼠都被放在安全的隔间里，头部远离门。10秒钟后，分隔隔间的门自动打开，允许大鼠进入震动隔间。如果老鼠进入电击室，它会受到轻微的足部电击。

第一组结果并不令人惊讶。作者发现婴儿期失忆对于17天大的大鼠，它们在经历“电击”后立即表现出回避“电击”隔间，但很快就失去了这种记忆:一天后，这些大鼠很快就回到了这个隔间。相比之下，在24天的生命中暴露在电击室的大鼠在很长一段时间内学习并保留了记忆，并避免了这个地方，揭示了类似于老鼠的记忆成年大鼠．

然而，值得注意的是，年轻的大鼠显然已经忘记了最初的经历，随后显示它们实际上保留了记忆的痕迹。在以后的生活中，这些老鼠被提醒着——比如。，they were presented with recollections of the context and the foot shock—they indicated having a specific memory, which was revealed by their avoidance of the specific context in which they received a shock at day 17 of life. These findings show how early life experience, although not expressed or remembered, can influence adult life behavior.

这些发现提出了以下问题:在神经学上，是什么解释了为什么年轻的大鼠只以潜在的形式保留记忆，而年老的大鼠则长期存储和表达记忆?或者，更具体地说，在发育过程中发生了什么，增强了形成持久记忆的能力?

为了解决这个问题，科学家们专注于大脑的海马体，之前的学术研究表明，海马体是编码新事物所必需的情景记忆．在这里，在一系列类似于盒子测试的实验中，他们发现，如果海马体不活跃，年轻大鼠形成潜在记忆的能力，以及随着年龄的增长，通过提醒来回忆它们的能力会减弱。然后他们发现，“关键时期”的机制是建立这些婴儿记忆的基础。

关键期是神经系统对环境刺激特别敏感的发育阶段。如果在这段时间内，有机体没有得到发展某种特定功能所需的适当刺激，那么在以后的生活中发展这种功能可能就很困难，甚至不可能。基于关键时期的功能的著名例子是感觉功能，如视觉和语言习得。

研究表明，情景学习有一个关键时期，在这段时间内，海马体学会能够有效地处理和长期存储记忆。

阿尔贝尼尼解释说:“在生命早期，虽然大脑不能有效地形成长期记忆，但它正在‘学习’如何这样做，这使得建立长期记忆的能力成为可能。”然而，大脑需要通过学习来刺激，这样它才能在实践中得到锻炼内存形成——没有这些经验，神经系统的学习能力就会受损。”

研究人员观察到，这些研究表明，在关键时期使用学习和环境干预可能极大地帮助解决学习障碍。