В выпуске журнала Current Biology от 21 июля команда NYU Langone показала, что присутствие матери в гнезде регулирует и контролирует передачу электрических сигналов в мозгу новорожденного щенка.Хотя ученым на протяжении десятилетий было известно, что связь матери и ребенка влияет на развитие нервной системы, считается, что последние открытия команды Нью-Йоркского университета в Лангоне первыми показали — как это происходит — как такое естественное, раннее поведение материнской привязанности, включая гнездование, кормление грудью. , и уход за детенышами влияет на ключевые этапы постнатального развития мозга.Исследователи говорят, что так называемые медленные нейронные сигнальные паттерны, наблюдаемые на начальных этапах развития мозга млекопитающих — в возрасте от 12 до 20 дней у крыс, — очень похожи на электрические паттерны, наблюдаемые у людей при медитации и сознательном и бессознательном сне. циклы бодрствования и во время повышенного внимания.
На этих ранних стадиях известно, что в мозгу младенца формируются постоянные нейронные коммуникационные пути, и когда все большее количество нервных аксонов покрываются оболочкой или миелинизируются для ускорения нейронной передачи сигналов.По словам старшего исследователя и нейробиолога Регины Салливан, доктора философии, предыдущие исследования которой на животных показали, как материнские взаимодействия влияют на активность генов в мозгу младенца, последнее исследование предлагает еще более глубокую перспективу ухода за матерями.
«Наше исследование показывает, как у млекопитающих сенсорная стимуляция матери помогает формировать и формировать растущий мозг младенца и помогает определить роль, которую играет« воспитание »в здоровом развитии мозга, и предлагает в целом более глубокое понимание того, что составляет хорошее материнство», — говорит Салливан. профессор Медицинской школы Нью-Йоркского университета и принадлежащего ей Института психиатрических исследований Натана С. Клайна. «Исследование также помогает объяснить, как различия в том, как матери воспитывают своих детенышей, могут частично объяснить широкие различия в поведении младенцев среди животных, включая людей с аналогичным происхождением или в однородных, тесно связанных культурах».«На воспитание детей влияет так много факторов», — говорит ведущий исследователь Эмма Сарро, доктор философии, научный сотрудник Нью-Йоркского университета в Лангоне. «Наши результаты помогут ученым и клиницистам лучше понять последствия качественного взаимодействия и связи между матерью и младенцем после рождения, а также то, как эти биологические привязанности формируют жесткую проводку мозга».
Для исследования полдюжины матерей крыс и их пометы, обычно из дюжины щенков, наблюдались и записывались на видео с младенчества в заранее установленное время в течение дня по мере их естественного развития. По одному щенку из каждого помета был снабжен миниатюрным беспроводным передатчиком, который невидимо помещали под кожу рядом с мозгом, чтобы записывать его электрические схемы.В частности, результаты исследования показали, что, когда матери крыс оставляли своих детенышей одних в гнезде, электрическая активность коры головного мозга младенца, измеренная как потенциалы локального поля, подскакивала с 50 до 100 процентов, а паттерны мозговых волн становились более беспорядочными или десинхронными.
Исследователи отмечают, что такая периодическая десинхронизация является ключом к здоровому развитию мозга и коммуникации между различными областями мозга.Во время кормления детеныши крыс успокаивались, прикрепляясь к соску матери. Активность мозга также замедлилась и стала более синхронной, с четко различимыми электрическими паттернами.
Активность медленного мозга младенцев увеличилась на 30 процентов, в то время как показания более высоких частот мозговых волн снизились на 30 процентов. Доставка молока приводила к периодическим всплескам электрической активности мозга, которая была вдвое или в пять раз выше, чем раньше.Подобные всплески активности мозга крыс, превышающие 100%, наблюдались, когда матери естественным образом ухаживали за своими детенышами.
Тем не менее, эти всплески мозга постепенно уменьшались во время отлучения от груди, поскольку детеныши обретали независимость от своих матерей, покидая гнездо и самостоятельно ища пищу, когда они перерастали в двухнедельный возраст.Дополнительные эксперименты с агентом, блокирующим нейронную сигнализацию, пропранололом, подтвердили, что материнские эффекты частично контролировались секрецией норадреналина, ключевого нейромедиатора и гормона, участвующего в большинстве основных функций мозга и тела, включая регулирование частоты сердечных сокращений и когнитивных функций. Норадренергическая блокировка у детенышей крыс в основном ослабляла все ранее наблюдаемые эффекты, вызванные их матерями.
Салливан говорит, что ее команда планирует следующие аналогичные эксперименты, чтобы посмотреть, как поведенческие вариации матери влияют на развитие мозга новорожденных крыс, с дополнительной целью картирования любых различий в развитии мозга.Они говорят, что в долгосрочной перспективе они надеются разработать диагностические инструменты и методы лечения для людей, чей мозг мог быть поврежден или просто недоразвит в младенчестве.
Сарро говорит, что в настоящее время ведутся дополнительные исследования, чтобы выяснить, какие другие, неадренергические биологические механизмы также могут быть задействованы в контроле материнской сенсорной стимуляции мозга младенца.