摘要：研究人员正在接近认知适应性与成人神经发生之间的关系。他们开发了一种新颖的动物模型，通过增加迷宫挑战的复杂性来测试认知灵活性。这表明伽马辐射阻碍了认知适应性，并且特定的新生神经元对该任务做出了独特的反应。海马体的衰老和神经发生似乎与认知灵活性密切相关。

主要事实：

1. 该研究采用了创新的迷宫测试，其中小鼠必须适应不断变化的线索才能找到水下平台。
2. 伽马辐射暴露影响了认知灵活性，但不影响主要任务学习，导致小鼠在原来的位置搜索平台。
3. 随着衰老，认知灵活性和神经发生之间的关系进一步凸显，表明治疗干预的潜在领域。

资料来源：石溪大学

当环境发生变化时，从一种认知解决问题策略转向另一种认知解决策略的能力，称为认知适应性或灵活性，是人类的一项基本功能。当这种能力减弱时——无论是由于衰老、疾病、创伤还是环境暴露——心理行为变得更加僵化，一个人很难适应新的认知需求，并仍然停留在以前的思维方式上。

同样的不利条件——疾病和衰老——也会影响出生后很长时间内产生新神经元的过程（称为成人神经发生）。然而，这两种情况之间的联系仍然难以捉摸。由石溪大学科学家领导的一组研究人员相信，他们对认知适应性和成人神经发生的作用有了新的认识。

他们的工作和发现在最近的两篇论文中得到了强调，一篇发表在《 神经科学杂志》上，另一篇发表在 《神经科学前沿》上。

石溪大学文艺复兴医学院麻醉学系和该大学发育遗传学中心教授、这两篇论文的主要作者 Grigori Enikolopov 博士表示，影响认知的一系列后果科学家们仍然难以实现灵活性，这很大程度上是因为缺乏有效的研究模型。

他和同事开发了一种以行为任务为中心的新动物模型，旨在挑战小鼠对各种线索做出反应以绕过迷宫。

此任务的常见版本要求鼠标找到淹没在水池中的平台，记住平台相对于水池周围各种提示的位置（例如贴在该区域墙壁上的圆圈和十字），然后使用这些提示导航到平台（因为人们可以了解当地自行车商店相对于同一街区其他商店标志的位置）。

作者通过在常见任务中添加其他变量，设计了一种新的行为测定，例如每天改变泳池的颜色、让儿童玩具在泳池上方晃来晃去，以及改变平台的位置（就像改变商店和建筑的颜色一样）自行车店周围）。

在  被选为该版封面的《神经科学杂志》文章中，研究小组重点研究了辐射暴露如何影响海马体（涉及学习和记忆的大脑区域）的认知灵活性和神经发生。

通过使用测试模型，研究小组发现，暴露于伽马辐射不会影响小鼠学习任务的常见版本的方式，但会降低动物的认知灵活性，因为它们坚持常规并不断寻找平台旧位置。

“我们还发现，在接受这项复杂的新任务的动物中，新生成的神经元会被任务的选定特征激活，例如被悬挂在上方的本地线索（玩具）激活，”Evgeny Amelchenko 博士说，实验室研究科学家，也是两篇论文的第一作者。

“有趣的是，这种反应是针对那些在测试前三个月出生的成年神经元产生的，而不是针对年轻的神经元，”他补充道。

由于衰老与认知灵活性和其他大脑功能的损害有关，研究人员还使用相同的复杂迷宫任务（专门为激发认知灵活性而设计）对成年（6个月）和成熟的成年小鼠（14个月）进行了测试。

《神经科学前沿》论文中描述的这项工作  发现，与年龄相关的认知适应性下降与海马体的神经发生水平密切相关。

埃尼科洛波夫表示，研究小组发现动物在任务中的表现与完成任务前几周甚至几个月在动物体内产生的神经元数量之间存在惊人的相关性。

“暴露于人工（暴露于辐射）或自然（衰老）条件下的动物在面对需要调整先前学习的搜索策略的场景时表现出神经发生减少、学习延迟、记忆力不足以及有效导航策略使用减少的情况，”博士解释道。阿梅尔琴科。

“这强调了海马神经发生在支持认知灵活性方面的重要性。”

值得注意的是，经过额外训练后，年长小鼠的表现有所改善，并缩小了与年轻小鼠的表现差距，这表明年长的大脑的调节能力。

恩尼科洛波夫补充说，两篇论文中详细介绍的全部工作“都指出了成人神经发生的程度和认知灵活性之间的密切关系，而不是传统的学习和记忆过程。

这种联系带来了令人兴奋的前景，即增强神经发生水平可以作为减轻衰老或疾病相关认知能力下降影响的策略。”

研究人员将继续在他们的模型中测试认知灵活性和神经发生，并仔细观察测试前不同时间出生的神经元群，并看看他们的测定是否可以用于在小鼠中筛选可能增加认知灵活性的化合物。

最终，他们希望推进在人类中使用功能磁共振成像的工作，以了解衰老或疾病如何影响认知灵活性。