综述：早期生活压力对神经发育的影响：前额叶皮层与认知功能

早期生活压力（ELS）通过影响前额叶皮层（PFC）的结构和功能，导致认知和情绪障碍，机制涉及神经递质（血清素、GABA、多巴胺）、糖皮质激素调节及表观遗传学改变，其效应具有跨物种和长期性特征。

莉塔尔·拉赫曼尼（Lital Rachmany）、法比乌拉·阿布雷乌（Fabiula Abreu）、维多利亚·沃克（Victoria Walker）、奥利维亚·奥尼尔（Olivia O’Neill）、德里亚·萨尔金（Derya Sargin）、卡蒂亚·M·特谢拉（Cátia M. Teixeira）

情感大脑研究所（Emotional Brain Institute），内森·克莱因精神病学研究学院（Nathan Kline Institute for Psychiatric Research），纽约州奥兰治堡（Orangeburg），邮编10962，美国

摘要

早期生活压力（Early Life Stress, ELS）对前额叶皮层（Prefrontal Cortex, PFC）的发育和功能产生持久影响，导致日后在认知和情感方面的脆弱性。本综述综合了人类研究和动物模型的结果，表明ELS会破坏依赖PFC的认知功能，包括执行控制、注意力、工作记忆和决策能力。我们探讨了ELS如何改变功能连接性、神经递质系统（如血清素、GABA和多巴胺）以及激素信号传导，特别是糖皮质激素的调节。最后，我们研究了PFC中的表观遗传机制，这些机制介导了ELS对认知和心理健康的长期影响。

引言

前额叶皮层（PFC）是负责高级认知功能的关键脑区，如决策、计划、工作记忆和注意力（Carlén, 2017; Fuster, 2000）。在早期生活中，PFC经历长时间的发育变化。这种延长的成熟过程使该区域对环境影响特别敏感，包括早期生活压力（ELS），这可能导致其功能发生长期改变。人类研究表明，诸如虐待或忽视之类的ELS会导致PFC结构和功能的变化。例如，有童年虐待史的个体通常表现出PFC灰质体积减少和执行功能受损（Hart and Rubia, 2012; Kirsch et al., 2021; Lim et al., 2014; Saleh et al., 2017; van Harmelen et al., 2010）。此外，产前压力也被发现会改变PFC结构，并导致儿童注意力缺陷（Fumagalli et al., 2009; Lautarescu et al., 2020; Mychasiuk et al., 2012）。

动物模型被用来研究ELS对PFC发育和功能的影响。例如，啮齿动物的母体分离会导致成年后PFC结构改变和认知灵活性降低（Chocyk et al., 2013; Menezes et al., 2024; Reincke and Hanganu-Opatz, 2017）。同样，非人类灵长类动物暴露于ELS也与多个脑区的结构改变以及执行功能受损有关（Saleh et al., 2017; Sánchez et al., 1998; Spinelli et al., 2009）。

ELS影响PFC成熟的机制涉及一系列分子和细胞过程，包括神经发生改变、树突生长受损、髓鞘形成紊乱以及神经递质系统和应激激素的失调（Chocyk et al., 2013; Menezes et al., 2024）。这些改变共同导致了PFC电路的持久性变化，从而引发长期的认知和情感缺陷。

章节片段

ELS、PFC功能与认知

早期生活压力/逆境（Early Life Stress/Adversity, ELS/ELA）包括虐待、忽视和长期与照顾者分离等经历，越来越多地被认为是正常脑发育的强大干扰因素，对PFC功能产生持久影响。来自动物模型和人类研究的证据表明，ELA会损害PFC的发育和功能完整性，导致认知控制、情绪调节和行为方面的缺陷

ELS与PFC发育

ELS和ELA这两个术语涵盖了各种形式的童年逆境，如虐待、忽视和不良的家庭功能，它们与终生多种精神障碍的风险增加密切相关（Coêlho et al., 2021; Kessler et al., 2010; McGrath et al., 2017）。具体来说，ELA与多种精神病理学的发病机制有关，尤其是焦虑症、情绪障碍和物质使用障碍（Copeland et al., 2018; Green et al.,

ELS与PFC功能障碍和认知障碍之间的机制

理解ELS如何干扰PFC功能和认知的机制至关重要。这些复杂的过程在分子、遗传、细胞和结构层面改变了PFC。这些改变对认知和行为产生长期影响，并持续到青少年和成年期（Menezes et al., 2024）。

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  调节PFC功能的神经递质系统

ELS会改变影响PFC功能的神经调节系统的发育，包括血清素系统

结论

本文综述的累积发现得出了一个核心结论：ELS/ELA对PFC的发育和功能产生持久影响。这些影响涵盖结构、功能和分子层面，并在不同物种和模型中得到一致观察，将早期逆境与持续的认知和情绪调节缺陷联系起来。PFC的发育脆弱性由其延长的产后成熟时间线所决定

利益冲突声明

作者声明没有竞争性财务利益。

致谢

本研究得到了美国国家儿童健康与人类发展研究所（National Institute of Child Health and Human Development）的支持（项目编号：R01HD095966和R01HD110541）。