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母婴分离(Maternal separation,MS),是指发生在出生后至断乳前年幼个体与母亲的分离。母爱缺失与被剥夺严重影响发育中的婴幼儿神经系统,对青春期大脑成长和发育造成不可逆的损害,显著增加个体在成年后罹患精神疾病的风险。随着经济全球化和城市化步伐加快,劳动力国内、国际迁移导致大量留守儿童的出现。在中国,留守儿童占农村儿童人口比例曾高达37%。世界范围内,留守儿童数量已达数亿。由于母爱亲情的缺失,留守儿童在青春期出现注意力不集中、学习成绩下降、孤僻懦弱及情绪低落等问题,严重者甚至出现精神障碍。这些表现提示其前额叶皮层(Prefrontal cortex,PFC)存在功能异常。本实验室先前报道,MS损害大鼠内侧前额叶皮层(Medial prefrontal cortex,m PFC)的认知功能,损害m PFC的髓鞘化(Yang et al.,Cerebral Cortex,2017),显著减少m PFC第5层(Layer5,L5)锥体神经元(Pyramidal neuron,PN)树突棘数量。这些结果表明,MS对m PFC形态结构与认知行为造成长期乃至终生的负面影响。然而,在电生理学层面上,MS如何影响m PFC的功能机制却仍然不明。本论文工作以经历母婴分离的青春期小鼠为研究对象,采用膜片钳技术对m PFC脑区L5 PN的突触传递、阈上兴奋性和阈下电活动开展了研究。结果显示,MS增强PN的突触抑制;增强小电导钙激活钾离子通道(Small-conductance,calcium-activated potassium channel,SK)电流,降低PN阈上兴奋性;增强PN超极化激活环核苷酸门控(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated,HCN)通道Ih(Hyperpolarization-activated current)电流,减弱PN的阈下膜电位振荡(Membrane potential oscillation,MPO)。研究提示PN内在兴奋性的减弱是由SK和HCN通道电流增加所导致。与此相对应,MS小鼠工作记忆能力显著下降,焦虑和抑郁样行为增加,社会竞争能力显著降低。本研究工作首次揭示了MS对前额叶投射神经元内在兴奋性的负面影响,证明了MS致青春期小鼠前额叶皮层的损伤与投射的去抑制,对全面深入剖析母婴分离对前额叶皮层功能的破坏性影响提供了重要的证据。鉴于SK、HCN通道同向改变,且为同种精神类药物的共作用靶点,我们的研究为母婴分离等早期负面经历导致青春期及成年早期认知与精神障碍的药物开发提供了新的思路。根据联合国教育、科学及文化组织统计,新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)爆发后导致146个国家停课,受影响的学生人数已达15亿。与重症急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS)类似,COVID-19爆发与持续可能会对社会群体的中枢神经系统与情绪健康产生深远影响。COVID-19爆发期间,突如其来的新发疫情如何影响高校学生的情绪问题仍是未知。本研究探讨COVID-19新发期对高校学生情绪障碍的影响。我们对COVID-19爆发期间,导致隔离在家的3092名高校学生进行调查。调查工具包括:广泛性焦虑障碍量表(Generalized Anxiety Disorder 7,GAD-7)、压力知觉量表(Perceived Stress Scale 10,PSS-10)和睡眠自评量表(Self-Rating Scale of Sleep,SRSS)。所有受访者中,焦虑症状、睡眠问题、两症状中的一个和两症状同时发生率分别为16.8%、13.5%、25.1%和5.3%。在COVID-19爆发期,高校学生的焦虑症状、睡眠问题发生率较高,且具有更高的压力感知。COVID-19爆发后的持续流行,导致疫情本身、经济、家庭和社会生活发生了重大改变。然而,COVID-19的持续流行与社会因素变化如何影响高校学生的情绪及相关因素尚不清楚。本研究调查了COVID-19持续流行期间高校学生的焦虑、抑郁和创伤后应激障碍(Post-traumatic stress disorder,PTSD)症状。调查工具包括:GAD-7、病人健康问卷(Patient Health Questionnaire 9,PHQ-9)以及事件影响量表(Impact of Event Scale-Revised,IES-R)。4754名高校学生中,分别有25.0%、29.7%、3.4%、15.3%、17.1%和2.9%报告了焦虑、抑郁、PTSD症状、任何一种、任何两种和所有三种。在COVID-19持续期,性别、家庭经济水平与家庭关系对情绪障碍的发生产生了显著影响。本研究结果指出,COVID-19爆发与持续流行会影响高校学生的中枢神经系统,产生情绪问题,如焦虑、抑郁与PSSD症状。作为社会发展的主体,随着COVID-19的演进,针对高校学生的情绪筛查和干预应该得到足够重视与持续推行。我们的研究为疫情导致高校学生情绪问题的针对性解决提供了理论依据。