幼儿发展的重要性

人类早期的发展确立了大脑的基本结构和功能。¹这个发育的早期阶段(从怀孕到6-8岁)影响着人类发展的下一个阶段，以及后期阶段。通过发育神经生物学，我们现在可以更好地理解，生命早期的经历是如何影响这些不同发育阶段的。¹早期发育不良影响到晚年的健康(身体和精神)、行为和学习。

大脑的结构和功能是由一生的经历塑造的，这些经历影响着神经生物学路径的结构和功能。^1，2通过产前、产后以及生命后期的感觉通路传递到大脑的刺激，可以区分神经元和神经通路的功能。

一个人大脑中的数十亿神经元具有相同的基因编码(DNA)。神经元通过表观遗传学分化出不同的功能(如视觉、听觉、触觉、行为等)。^{1、3、4、2}表观遗传学是控制基因功能的分子和细胞过程。这些过程包括DNA甲基化改变染色质结构,非编码核糖核酸年代和RNA编辑．^3、4、5研究表观遗传学的人已经得出结论，理解调控基因分化和功能的机制将是21世纪神经生物学研究的关键组成部分^圣世纪。^3、4、2神经元功能的表观遗传变化影响影响健康(身体和心理)、行为和学习的神经生物学途径。^2、6、4表观遗传学对基因功能的影响始于受孕，并在子宫发育和出生后的发育过程中持续。

通过感知途径影响大脑发育的经历包括声音、触觉、视觉、嗅觉、食物、思想、药物、伤害、疾病和其他因素。^2，4

同卵双胞胎的神经元具有相同的DNA (基因型)，但不会有相同的经历，从而导致基因表达的表观遗传学差异(表型)．同卵双胞胎成年后可能有20%到30%的行为差异(表型)。⁷这种差异可能与早期发育神经元功能的表观遗传影响有关。这些研究的结果是，表观遗传学如何成为精神分裂症、双极性障碍和注意力缺陷多动障碍(ADHD)等疾病的一个因素，以及成年生活中的身体健康，引起了越来越多的兴趣。^{2、8、6、9}研究表明确实有甲基化的基因启动子区域在海马体早年有虐待和忽视史的自杀受害者¹⁰但在没有早期虐待或忽视的自杀受害者中没有。

动物研究已经证明表观遗传对基因功能的影响。正常的老鼠刺鼠基因导致棕色的皮毛和正常的体型。变异的刺鼠基因比正常的刺鼠基因占优势，导致黄色皮毛的肥胖小鼠。¹¹研究发现，当怀孕的母亲携带变异刺鼠时等位基因在子宫内喂食甲基供体的膳食补充剂以甲基化，变异的刺鼠基因调节剂，后代显示了该基因的广泛甲基化，颜色正常，不肥胖。这些新生小鼠的毛色和大小与变异刺鼠基因的甲基化程度相关。

在老鼠中，对压力情况的行为反应与数量有关糖皮质激素大脑海马体中的受体。⁴海马体中的糖皮质激素受体越多，成年大鼠调节糖皮质激素和压力的能力就越强。老鼠在出生后受到母亲的强烈舔舐和梳理，失去了糖皮质激素受体基因的甲基化，导致海马中良好的受体形成。受体形成良好的动物应激通路调节较好，易于处理，而糖皮质激素受体能力下降的动物应激较容易。在这些研究中，研究人员发现，使用一种化合物(trichostatin一)消除了表观遗传效应，使大鼠的应激行为正常化。⁴

对人类的回顾性研究表明，子宫期和婴儿时期的发育会影响成人疾病的风险(二型糖尿病如高血压、心脏病、肥胖、癌症和衰老)。^2、6、12Kaiser Permanente在加州的研究¹³发现有心理健康问题、成瘾、肥胖、二型糖尿病、冠状动脉疾病和其他成人疾病的成年人的儿童早期发育不良。

如果这些和其他与发育相关的问题是由生命早期的表观遗传影响造成的，早期干预能防止或轻易逆转这一过程吗?

格兰瑟姆-麦格雷戈及其同事的研究表明，如果在出生后给予营养和刺激，发育不良的儿童在24个月后的表现可以接近对照组儿童。¹⁴这些研究与早期发育过程中产生的表观遗传效应可以通过良好的营养和刺激来预防或逆转的假设是一致的。孤儿院在罗马尼亚研究显示,放置在中产阶级家庭的孩子在英国,加拿大和美国人在孤儿院八个月或更长时间,在11岁的时候,与孩子们出生后四个月之内,采用异常的大脑发育大脑(小),脑电图异常和代谢活性低下。¹⁵晚被收养的儿童在11岁时表现出异常行为(多动症、攻击性和准自闭症)和认知发育不良(智商低)。一些孤儿院的孩子被随机分配到罗马尼亚的寄养家庭，并与留在孤儿院的孩子进行比较。¹⁶当这项研究完成时，大多数儿童已经在孤儿院呆了至少两年。孤儿院儿童的平均智商为71;被寄养儿童的智商是81;而由亲生父母抚养长大的孩子的智商是110。¹⁶早期被寄养的孩子正在接近正常的人类发展，但对于两岁之后被寄养的孩子来说，这并没有发生。

在北卡罗莱纳的一项学前研究中，四个月大的非裔美国儿童被随机分成两组:一组接受强化的年度学前教育，另一组不接受特别的学前教育。¹⁷当这些孩子进入学校系统后，每一组的孩子被随机分配到特殊的三年教育项目或标准学校项目中。特殊的三年计划对非学前计划的儿童的阅读和计算功能产生了一定的改善，但效果很小，并逐渐失去。接受学前教育和标准学校教育的孩子表现得更好，但在21岁时表现有所下降。接受学前教育和三年教育计划的孩子表现出了最大的进步，而且这种进步是持续的。

我们现在知道，儿童入学时的发展质量可以预测他们在学校项目中的表现。^18、19

发育神经生物学研究以及动物和人类研究的结果提供了强有力的证据，表明早期神经生物学发育影响生命后期阶段的健康(身体和心理)、行为和学习。为有幼儿的家庭提供高质量普遍早期发展项目的国家往往比早期发展项目混乱的国家表现更好。¹

古巴在1970年代中期建立了产前和产后护理(营养、健康发育和刺激)综合诊所结构。与其他加勒比和拉丁美洲国家相比，古巴人的健康状况得到了显著改善，这很可能与早期发展综合诊所方案的质量有关(根据2009年与a . Tinajero的谈话)。这个项目可能也是古巴人在联合国教科文组织三年级和六年级的语言、读写和计算能力研究中远远超过其他拉丁美洲国家的一个重要原因。

我们现在知道，早期生命的养育和自然在早期人类发展中都很重要，早期的养育对整个生命周期的学校学习和身心健康都有重大影响。

参考文献

1. 麦凯恩MN，马斯塔德JF，尚克尔S。早期研究二:将科学付诸行动．多伦多:儿童早期发展委员会;2007.
2. Gilbert SF, Epel D。生态发育生物学．马萨诸塞州桑德兰市:Sinauer Associates;2009.
3. 梅勒曼氏金融。表观遗传学和神经系统。神经病学年鉴2008；64(6): 602 - 617。
4. Szyf M, McGowan P, Meaney MJ。社会环境和表观基因组。环境与分子突变2008; 49(1): 46-60。
5. Fabian MR, Mathonnet G, Sundermeier T, Mathys H, Zipprich JT, Svitkin YV, Rivas F, Jinek M, Wohlschlegel J, Doudna JA, Chen CY, Shyu AB. Yates JR 3rd。Hannon GJ。Filipowicz W. Duchaine TF。哺乳动物miRNA RISC招募CAF1和PABP来影响PABP依赖的去烯化。分子细胞35 2009;(6): 868 - 880。
6. 宫内和早期生活条件对成人健康和疾病的影响。新英格兰医学杂志2008, 359(1): 61 - 73。
7. Caspi A, Moffitt TE, Morgan J, Rutter M, Taylor A, Arseneault L, Tully L, Jacobs C, Kim-Cohen J, Polo-Tomas M.母性表达情感预测儿童的反社会行为问题:使用同卵双胞胎差异来识别环境对行为发展的影响。发展心理学40 2004;(2): 149 - 161。
8. 注意缺陷多动障碍(ADHD)的产前和围产环境风险:表观遗传过程在介导易感性中的潜在作用。儿童心理学和精神病学杂志2008年,49(10):1020 - 1030。
9. 弗拉格曼氏金融,Ballestar E,巴斯MF, Ropero年代,Setien F, Ballestar ML, Heine-Suner D, Cigudosa JC,会前,贝尼特斯J, Boix-Chornet M, Sanchez-Aguilera,凌C•E,保尔森P, Vaag,斯蒂芬Z,斯佩克特TD,吴YZ,布特就C, Esteller M .表观遗传差异出现在同卵双生的一生。美国国家科学院学报2005; 102(30): 10604 - 10609。
10. 麦高文PO。佐佐木A. D'Alessio AC. Dymov S. Labonte B. Szyf M. Turecki G. Meaney MJ。人类大脑中糖皮质激素受体的表观遗传调节与儿童虐待有关。自然神经科学2009; 12(3): 342 - 348。
11. Waterland RA, Jirtle RL。转座元件:表观遗传基因调控早期营养效应的靶点。分子与细胞生物学2003; 28:5293 - 5300。
12. 巴克自民党。母亲，婴儿和晚年的疾病。英国伦敦:BMJ出版集团;1994.
13. 费利蒂医生VJ。安达射频。Nordenberg D. Williamson DF。猎犬。爱德华兹诉高斯议员标志着JS。儿童期虐待和家庭功能障碍与成人许多主要死亡原因的关系:不良童年经历(ACE)研究美国预防医学杂志1998; 14(4): 245 - 258。
14. Grantham-McGregor SM, Powell CA, Walker SP, Himes JH。营养补充、心理社会刺激和发育不良儿童的智力发展:牙买加研究。《柳叶刀》1991, 338(8758): 1 - 5。
15. 艾姆斯电子战。被加拿大收养的罗马尼亚孤儿院儿童的发展:最后r向国家福利资助计划:人力资源开发报告加拿大。．卑诗省伯纳比:西蒙弗雷泽大学;1997.
16. 纳尔逊CA 3^{理查德·道金斯}， Zeanah CH, Fox NA, Marshall PJ, Smyke AT, Guthrie D.社会剥夺儿童的认知恢复:布加勒斯特早期干预项目。科学2007, 318(5858): 1937 - 1940。
17. 早期儿童教育:启蒙项目的青年成果。应用发展科学2002; 6(1): 42-57。
18. 从幼儿园准备到四年级评估:关联人口数据的纵向分析。社会科学与医学2009; 68:111 - 123。
19. 能力学习者14岁时的能力和能力发展研究样本。新西兰惠灵顿:新西兰教育研究委员会;2006.