2005年11月4日,《科學(xué)》雜志及與其合作的幾個(gè)網(wǎng)站刊登了一組“通過(guò)細(xì)胞生物學(xué)與精神病學(xué)的綜合研究視野,,獲得關(guān)于大腦發(fā)展的系統(tǒng)水平分析”的專(zhuān)題文章,。其中,,《科學(xué)》上的特別專(zhuān)題幾篇文章(新聞、評(píng)論和觀點(diǎn))討論了大腦皮層的可塑性、語(yǔ)言習(xí)得和大腦的性別差異等主題,;“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)知識(shí)環(huán)境”網(wǎng)站上發(fā)表的研究側(cè)重于信號(hào)和分子變化在突觸可塑性上所起的作用,;“衰老知識(shí)環(huán)境科學(xué)”網(wǎng)站主要論述了在認(rèn)知衰老中工作記憶和選擇注意方面的一種觀點(diǎn);而“科學(xué)后浪”網(wǎng)站提供了一篇特寫(xiě),,概括了北美和歐洲早期的第一流神經(jīng)科學(xué)家迄今為止的成就,。【1】
我們的大腦在生命早期顯示出最高程度的可塑性,。隨著年歲增長(zhǎng),、大腦發(fā)育,并非所有的可塑性都消失不見(jiàn),,某種水平的靈活性和適應(yīng)性將伴隨我們一生,。要想全面理解其背后的運(yùn)轉(zhuǎn)及其功能,僅僅注重分子和細(xì)胞成分和它們的交互活動(dòng)是不夠的,,僅僅研究認(rèn)知功能也是不充分的,。從分子水平的細(xì)胞發(fā)育到精神水平的思維形成之間的飛躍似乎顯得無(wú)窮復(fù)雜,但每一個(gè)孩子在成長(zhǎng)過(guò)程中都能完成這個(gè)飛躍,。在細(xì)胞生物學(xué)和精神醫(yī)學(xué)之間存在著一個(gè)中間地帶,,而家庭和教育經(jīng)驗(yàn)與發(fā)展生物學(xué)的交叉作用正是在這個(gè)中間地帶展開(kāi),從而形成了認(rèn)知能力和人格特征,??茖W(xué)界目前已將注意力轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)水平”(systems level)上的研究,并在近些年取得了極大的成功,,為我們提供了許多新穎,、有時(shí)甚至令人驚異的洞見(jiàn)。
在《科學(xué)》雜志上,,印度裔記者Yudhijit Bhattacharjee報(bào)道了其中一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn),,題為《友好的臉龐,不尋常的頭腦》,。May Tassabehji及其同事以一群患有“威廉斯綜合癥”(WS,,即Williams-Beuren syndrome)但仍表現(xiàn)出正常智力的人作為研究對(duì)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,,研究人員將WS的基因缺失,、特定大腦區(qū)域的結(jié)構(gòu)和功能反常、以及神經(jīng)紊亂的認(rèn)知缺陷特點(diǎn)相關(guān)聯(lián),。這種“基因-大腦-行為”的聯(lián)系已經(jīng)在老鼠模型中得到證實(shí),。我們對(duì)控制顱面發(fā)育的基因知之甚少,盡管顱面異常在人類(lèi)先天性缺陷中占相當(dāng)比例,。Tassabehji等人的研究揭示出由于WS基因的刪除所阻斷的神經(jīng)發(fā)展路徑,,發(fā)現(xiàn)與WS有關(guān)的染色體區(qū)域中的GTF2IRD1基因在顱面缺陷上的影響至關(guān)重要,?!?】
Simon Baron-Cohen及其同事提交的論文涉關(guān)“自閉癥與大腦的性別差異”,。研究表明,在人群水平上,,女性的移情能力更強(qiáng),,而男性的系統(tǒng)化能力更強(qiáng)。“極端男性大腦”(extreme male brain)理論認(rèn)為,,自閉癥患者表現(xiàn)出一種極端的“男性模式”——移情能力很弱,,而系統(tǒng)化能力極強(qiáng)?!?】
Mriganka Sur和John Rubenstein的研究主要針對(duì)“大腦皮層的可塑性”,。研究指出,最新的證據(jù)已經(jīng)開(kāi)始改變我們對(duì)以下問(wèn)題的理解:皮層區(qū)域如何形成,、如何與其它大腦區(qū)域建立聯(lián)系,、如何發(fā)展出獨(dú)特的操作網(wǎng)絡(luò)、以及如何適應(yīng)輸入信息的變化,?!?】
《語(yǔ)言習(xí)得與大腦發(fā)展》的作者是Kuniyoshi Sakai。Sakai的評(píng)論文章分析了關(guān)于語(yǔ)言習(xí)得的終態(tài)(final state)如何在成熟大腦獲得反映的最新理論,,總結(jié)了在習(xí)得第二語(yǔ)言(注重文法功能)的大腦皮層可塑性方面的最新發(fā)現(xiàn),。【5】
在《科學(xué)》的“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)知識(shí)環(huán)境”(STKE,,即Signal Transduction Knowledge Environment)網(wǎng)站上刊登的文章,,將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向細(xì)胞和分子水平的研究。Blitzer就長(zhǎng)期增益作用(long-term potentiation)提出了一種指導(dǎo)性方法,,Ron和Jurd對(duì)成癮問(wèn)題進(jìn)行評(píng)論,,Alger則論述了關(guān)于內(nèi)源性大麻(endocannabinoids)的觀點(diǎn)。上述文章都立足于生理學(xué)或病理學(xué)意義上的神經(jīng)可塑性的分子機(jī)制,?!犊茖W(xué)》的另一個(gè)“知識(shí)環(huán)境”——“衰老知識(shí)環(huán)境科學(xué)”(Science of Aging Knowledge Environment,簡(jiǎn)稱(chēng)SAGE KE)中,,Jan de Fockert分析討論最近提出的認(rèn)知衰老與區(qū)分相關(guān)和無(wú)關(guān)信息的能力減弱有關(guān)的研究成果,。
【1】 Peter Stern and Pamela J. Hines, Science 310, 801 (4 November 2005).
【2】 Yudhijit Bhattacharjee, Science 310, 802 (4 November 2005).
【3】 Simon Baron-Cohen et al., Science 310, 819 (4 November 2005).
【4】 Mriganka Sur and John L. R. Rubenstein, Science 310, 805 (4 November 2005).
【5】 Kuniyoshi L. Sakai, Science 310, 815 (4 November 2005).