早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物認(rèn)知的影響

孫明亮，王威，王衣博

（1.公安部警犬技術(shù)學(xué)校遼寧沈陽(yáng)110034;2.遼寧大學(xué)法學(xué)院遼寧沈陽(yáng)110031）

早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物認(rèn)知的影響

孫明亮1，王威1，王衣博2

（1.公安部警犬技術(shù)學(xué)校遼寧沈陽(yáng)110034;2.遼寧大學(xué)法學(xué)院遼寧沈陽(yáng)110031）

早期經(jīng)驗(yàn)是動(dòng)物在發(fā)育早期階段受到的對(duì)以后發(fā)育產(chǎn)生重大影響的刺激，早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物成年后的行為表達(dá)和認(rèn)知產(chǎn)生持久而深遠(yuǎn)的影響。本文分別從產(chǎn)前和產(chǎn)后綜述了早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物認(rèn)知能力的影響。

早期經(jīng)驗(yàn)；認(rèn)知；影響

早期經(jīng)驗(yàn)是動(dòng)物在發(fā)育的早期階段受到對(duì)以后發(fā)育產(chǎn)生重大影響的刺激，又稱早期學(xué)習(xí)或早期刺激作用。動(dòng)物的早期經(jīng)歷可能會(huì)改變表現(xiàn)型，基因組和行為表達(dá)，這些影響可以持續(xù)到成年。神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育高度依賴于動(dòng)物和環(huán)境之間的相互作用，動(dòng)物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中行為的發(fā)育，與神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)育密切相關(guān)，也取決于早期的環(huán)境條件。早期生活經(jīng)驗(yàn)塑造動(dòng)物的認(rèn)知發(fā)育，在妊娠期以及產(chǎn)后早期發(fā)生的事件可能會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期影響，導(dǎo)致子代成年后認(rèn)知能力的改變[1,2]。下面分別從產(chǎn)前和產(chǎn)后兩個(gè)方面綜述了早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物認(rèn)知能力的影響。

1 產(chǎn)前處理與動(dòng)物認(rèn)知

生命早期或產(chǎn)前的處理也稱為“馴化”，被認(rèn)為是一種應(yīng)激現(xiàn)象可以生產(chǎn)出心理生理出眾的動(dòng)物，能夠更好地抵抗物理應(yīng)激和不易受到情緒障礙，并且可以更好的適應(yīng)新環(huán)境。關(guān)于動(dòng)物產(chǎn)前處理目前主要集中在產(chǎn)前妊娠母畜應(yīng)激處理的研究[3,4]。在動(dòng)物的妊娠過(guò)程中母體應(yīng)激可導(dǎo)致后代的情緒和認(rèn)知功能紊亂[5]。當(dāng)動(dòng)物暴露于新奇情況下，行為抑制和焦慮是典型的結(jié)果，這是產(chǎn)前應(yīng)激對(duì)學(xué)習(xí)和各種行為反應(yīng)的影響。連續(xù)數(shù)天的產(chǎn)前應(yīng)激能增加妊娠母畜的焦慮水平連同激素水平的變化，可以引起后代認(rèn)知功能的紊亂，損害學(xué)習(xí)記憶能力。這可能與增加損害海馬內(nèi)糖皮質(zhì)激素的負(fù)反饋和延長(zhǎng)下丘腦—垂體—腎上腺（HPA）軸活性有關(guān)。但在一般情況下，似乎產(chǎn)前應(yīng)激損害學(xué)習(xí)能力但可有利于學(xué)習(xí)恐懼情形。但也有研究報(bào)道產(chǎn)前處理對(duì)學(xué)習(xí)記憶無(wú)影響[3]。Coulon等（2011）[3]比較了母羊妊娠晚期厭惡和柔和處理對(duì)羔羊空間學(xué)習(xí)的影響。在妊娠期最后5周對(duì)24只挪威達(dá)拉母羊進(jìn)行溫和的（即柔和說(shuō)話和平靜的行為）或厭惡的處理（即迅速的動(dòng)作和叫喊），每天2次每次10 min。然后在羔羊4周齡時(shí)進(jìn)行2個(gè)重復(fù)的迷宮測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)前處理在迷宮測(cè)試中無(wú)顯著影響。

Zhang等（2012）[4]在研究新生兒處理和豐富環(huán)境對(duì)認(rèn)知功能影響的機(jī)制時(shí)，將妊娠大鼠進(jìn)行產(chǎn)前束縛應(yīng)激處理，而后使用Morris水迷宮對(duì)產(chǎn)前應(yīng)激的幼鼠進(jìn)行認(rèn)知能力的測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)暴露在產(chǎn)前應(yīng)激的子代延長(zhǎng)了平均潛伏期和總的游泳距離，這些結(jié)果表明產(chǎn)前應(yīng)激幼崽的空間學(xué)習(xí)和記憶能力受損，認(rèn)知能力發(fā)生改變。

Bock等（2011）[5]研究產(chǎn)前應(yīng)激（PNS）誘導(dǎo)的底層神經(jīng)元的變化，對(duì)在妊娠15～20 d遭受各種應(yīng)激源處理的后代海馬內(nèi)三維重構(gòu)高爾基浸漬神經(jīng)元的樹(shù)突和突觸的發(fā)育進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在海馬CA1區(qū)PNS僅增加了雄性錐體神經(jīng)元的棘密度；在齒狀回顆粒神經(jīng)元中，雄性和雌性PNS在相反的方向改變了棘密度、樹(shù)突長(zhǎng)度和樹(shù)突的復(fù)雜性；在CA3區(qū)，與不受應(yīng)激的對(duì)照組相比PNS導(dǎo)致兩個(gè)性別的樹(shù)突變得比較短和不太復(fù)雜。這些結(jié)果表明海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)的神經(jīng)元和突觸功能的性別特異性變化可以代表神經(jīng)基底應(yīng)激誘導(dǎo)的行為改變。

2 產(chǎn)后處理與動(dòng)物認(rèn)知

產(chǎn)后處理的效應(yīng)也被稱為新生兒或早期處理，最早是在20世紀(jì)50年代末描述，Levine（1956）研究大鼠的早期刺激，發(fā)現(xiàn)短暫的母嬰分離對(duì)成年后的情緒有積極的作用。后來(lái)，產(chǎn)后處理這個(gè)詞給予的定義是短暫母體—幼崽分離，這個(gè)簡(jiǎn)單的程序被廣泛使用，研究產(chǎn)生的行為和生理的改變[1]。新生兒處理，早期生活經(jīng)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，已知?huì)影響HPA軸功能，增加后代適應(yīng)性和影響認(rèn)知能力[6]。因此，在出生后早期發(fā)育過(guò)程中處理操作對(duì)動(dòng)物以后的行為、生理和神經(jīng)發(fā)育可能產(chǎn)生持久而深遠(yuǎn)的影響。然而，對(duì)認(rèn)知能力的影響不同研究結(jié)果差異很大，不同類型的早期處理，處理持續(xù)的時(shí)間，接受處理的日齡，以及不同的任務(wù)等都會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果[7]。因此，早期的生活經(jīng)歷和成年后的認(rèn)知表現(xiàn)之間的關(guān)系是多方面的。

Kosten等（2012）[7]報(bào)道早期生活的操作改變大鼠學(xué)習(xí)和記憶。按照母嬰分離操作持續(xù)時(shí)間和新生兒接受處理的日齡對(duì)厭惡條件作用，學(xué)習(xí)抑制和空間記憶等任務(wù)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：短暫的分離提高了空間記憶任務(wù)的表現(xiàn)，持久的分離損害了空間任務(wù)的表現(xiàn)；無(wú)論操作時(shí)間長(zhǎng)短都損害了厭惡條件作用；無(wú)論操作時(shí)間長(zhǎng)短都提高了學(xué)習(xí)抑制任務(wù)。新生兒接受處理的日齡對(duì)空間記憶的表現(xiàn)有相反的影響，如果新生兒在第三周接受操作處理則提高了空間記憶任務(wù)的表現(xiàn)，如果限定在產(chǎn)后前兩星期則損害了空間記憶任務(wù)的表現(xiàn)。因此，早期的生活經(jīng)歷和成年期學(xué)習(xí)和記憶表現(xiàn)之間的關(guān)系是多方面的。

Beane等（2002）[8]為了研究新生兒處理對(duì)早期學(xué)習(xí)的影響，仔鼠出生后前15 d被處理（從籠子中移走15 min，非處理組大鼠在籠子里不受干擾。處理大鼠和非處理大鼠在18、21和30日齡進(jìn)行條件恐懼操作，然后在條件作用后24 h和產(chǎn)后45 d兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。處理和非處理的大鼠在條件作用日電擊后的即刻凝滯反應(yīng)上沒(méi)有顯著差異。然而，當(dāng)條件作用之后24 h和產(chǎn)后45 d進(jìn)行關(guān)聯(lián)條件恐懼測(cè)試時(shí)，處理大鼠比非處理大鼠表現(xiàn)較多的凝滯行為。結(jié)果表明新生兒處理提高了參與關(guān)聯(lián)條件恐懼的早期記憶過(guò)程的發(fā)育。

Lehmann等（2002）[9]報(bào)道相對(duì)于非處理（NH）幼鼠，早期處理（EH）導(dǎo)致老齡后代優(yōu)越的空間認(rèn)知和較大的海馬（HIPP）神經(jīng)元密度。研究中比較了EH和重復(fù)母嬰分離（MS，從出生后第12天開(kāi)始每4 d分離6 h）對(duì)老齡大鼠空間認(rèn)知和HIPP特性的影響。雄性Wistar幼鼠暴露于EH，MS，NH或標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)飼養(yǎng)（CON），并在18～20月齡時(shí)測(cè)試。相對(duì)于NH和CON，EH表現(xiàn)優(yōu)越空間認(rèn)知，HIPP神經(jīng)元數(shù)量沒(méi)有變化。MS表現(xiàn)的趨勢(shì)是優(yōu)越的空間認(rèn)知，HIPP神經(jīng)元數(shù)量沒(méi)有變化。

3 小結(jié)

綜上所述，產(chǎn)前和產(chǎn)后的早期經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛴绊懗赡旰髣?dòng)物的認(rèn)知表現(xiàn)。我們可以通過(guò)設(shè)置積極的早期處理程序修復(fù)某些動(dòng)物的認(rèn)知功能障礙。也可以消除不良的早期環(huán)境人為改變動(dòng)物的早期經(jīng)驗(yàn)，積極的改變動(dòng)物的認(rèn)知能力。該處理程序可以用來(lái)輔助治療和恢復(fù)多種腦功能障礙，以及改善特定動(dòng)物模型的認(rèn)知功能以更好的服務(wù)于人類。█ （編輯：李雨慈）參考文獻(xiàn)：

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Effects of Early Experience On Animal Cognition

Sun Mingliang1,Wang Wei1,Wang Yibo2
（1.The Police Dog Technology Institute of the Ministry of Public Security,Shenyang Liaoning,110034; 2.College of Law,Liaoning University,Shenyang Liaoning,110031）

Early experience is a stimulation significant effect the early stage of animal on the subsequent development，the early experience have a lasting and profound influence on the expression of behavior and cognitive in adult.In this paper,from the prenatal and postnatal we reviewed the the effect of early experience on animal cognition.

Early Experience;Cognition;Affect

10.3969/j.issn.1008-4754.2015.01.034