髓鞘化是青少年大脑成熟的基础

神经发育研究中的一个突出问题是确定儿童和青少年大脑中的连接如何变化以改善神经功能。现在，神经科学家希瑟理查森(Heather Richardson)、耿-李琳(Geng-Schmidt)和麻省大学阿默斯特分校的同事刚刚报告的一项研究结果显示，随着动物进入青春期，轴突的特定物理变化将加速神经传输，这可能导致更高的神经传输速度。认知能力。

他们的合著者、博士生安德烈席尔瓦-戈泰(Andrea Silva-Gotay)说，“提高传导速度的一个好处是可以更快地处理信息；她补充说，可以提高传导速度的两个因素是髓鞘形成和更大的轴突直径。细的轴突会慢一些，粗的轴突会快一些。髓鞘也能让轴突更快。"

“据我们所知，这是第一项在大脑这一部分的发育过程中，将轴突传导速度的测量与髓鞘的测量结合起来的研究，”Silva-Gottai指出。

研究人员在《eNeuro》杂志上写道，他们已经确定了特定的发育变化，这些变化可能是成熟大鼠大脑内侧前额叶皮层(mPFC)神经处理增强的关键因素。理查森说，这个区域整合了许多来源的信息，以处理和调节复杂的功能，如压力反应、行为控制、注意力和工作记忆。

她和她的同事研究了轴突的变化——神经细胞的长传导线，信号从一个细胞转移到另一个细胞——轴突被髓鞘包裹——髓鞘——此时在神经纤维周围形成的电鞘——在15天大的青少年、青春期前大鼠和43天大的青春期大鼠的大脑中。

结果表明，mPFC中的轴突在2-6周龄的动物中经历了显微结构和电生理变化，从而加速了神经传递。席尔瓦-戈泰解释说：“在这两个年龄段之间，与青春期相比，青春期前大脑中电信号的传播速度显著增加。急剧增加。此外，我们在mPFC中发现了这一点，这在以前是不为人知的。”

作者报告说，到青春期中期，轴突的信号传输速度几乎增加了一倍，这对应于该区域有髓轴突数量增加了90倍。资深作者理查森说，“由于轴突的直径不随年龄变化，我们认为这些轴突的髓鞘化是速度显著增加的原因。”"这些轴突的变化可能有助于前额叶皮质的良好发育."

她和Silva-Gotay补充说，这可能会告诉我们一些关于在同一发育阶段正在形成髓鞘的其他大脑区域的信息。在这些区域，电信号也可能以更快的速度沿着轴突传播。“考虑可能影响髓鞘形成过程的因素也很重要。其他人发现，酒精可以减少大脑这一部分的髓磷脂。这些轴突的传输速度也可能受到负面影响。”理查森说。席尔瓦-戈泰补充说：“这是我们可以在未来的研究中测试的东西。”

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