在一位78岁离世老人的大脑中,研究人员不经意间发现了几簇未成熟脑细胞,这表明人类大脑在成年后依然有机会继续生成新的神经元。
本月,由瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员做出的这一发现,提供了迄今最明确的证据,证实了人类大脑在成年后并不会停止生长,而会在一生中持续产生新的脑细胞。
科学家们在成年人大脑的海马体中发现了罕见的神经祖细胞。海马体为海马状结构,其位于大脑深处,作为大脑的记忆中枢负责记忆的形成和储存。
“我们现已识别这些起源细胞,其证实了成年人大脑的海马体中确实存在持续的神经元生成。”该研究的首席研究员、卡罗林斯卡学院干细胞研究教授约纳斯‧弗里森(Jonas Frisen)在一份声明中表示。
“成体神经发生为大脑修复带来了一线希望。”共同研究员玛尔塔‧帕特尔里尼(Marta Paterlini)在给《大.纪.元;时报》的邮件中提到。她指出,这项发现或能为治疗抑郁症、阿尔茨海默病以及与年龄有关的认知衰退铺平道路。
研究团队分析了来自36位捐赠者的死后脑组织,捐赠者年龄自婴儿期到78岁不等。他们通过分析细胞的基因活动,识别出三种关键类型的神经祖细胞。这些细胞具有在细胞分裂和神经元早期发育中活跃的基因,而这是神经发生(neurogenesis)的标志。
据帕特尔里尼介绍,这些细胞展现出与细胞分裂和神经元早期发育相关的基因活性,并在齿状回中的成熟神经元附近成簇分布。这些发现共同揭示了成年人大脑仍会持续生成新的脑细胞。
研究人员将重点放在海马体中的齿状回上。长期以来有推测认为这一结构对动物的神经发生起着重要作用。齿状回也被称为大脑的“记忆之门”,它帮助我们对相似经历进行区分并形成独立记忆。
此前曾有研究在成年人中发现未成熟的神经元。但尚不清楚这些细胞究竟是新生成的,还是仅仅因为成长期过长而保持未成熟状态。
虽然祖细胞在儿童体内最为丰富,但在成年人脑中仍可被检测到,尽管其数量较为稀少。
与此同时,研究还发现了个体间的显著差异。一些捐赠者拥有大量新生细胞,而另一些则很少甚至没有。研究人员指出,这种差异或许受到遗传、压力、心理健康以及生活方式等因素的影响。
即便是少量的新生细胞也能足以产生影响。
在齿状回中,多数成熟神经元固定于已有连接,并仅对最强烈的信号作出反应。而新生神经元则更具可塑性,能够建立新连接且具有高度适应性。
“即使新生神经元数量不多,但它们始终会对神经信号作出反应,而这令其对海马体功能产生重要影响。”共同研究员伊奥努特‧杜米特鲁(Ionut Dumitru)向《大.纪.元;时报》表示。
可塑性使得新生神经元在形成新记忆和学习新技能方面尤为宝贵,而这些能力常常会随着年龄增长或疾病而衰退。
值得注意的是,更多神经发生并不总是等同于大脑健康状况良好。
其中一个案例里,一位捐赠者被发现拥有异常大量的新生细胞,后被确诊患有癫痫,而这是一种先前被发现与神经发生增加有关的疾病。尽管如此,杜米特鲁表示,这种关联仍属于轶闻性质。
“研究揭示了个体间的差异性。”杜米特鲁提到,“我们也从其它研究中得知,一些人的神经发生似乎就是要比别人更加活跃。”
“这项研究并不是为了测量不同个体的神经发生数量”,他说,“研究观察到的是这些细胞的存在。但它们究竟有多少,以及为何存在——则还需要更多的定量研究来解答。”
探明这些细胞的发育机制,有朝一日或可通过新脑细胞的生长,带来治疗脑损伤、神经退行性疾病以及精神疾病的新方法。
当前的治疗手段多侧重于缓解症状或病程,却并不能替代已失去的神经元。
“了解这些干细胞的分裂及整合机制,会为我们提供一个支点。”杜米特鲁表示,“这意味着我们可以尝试将其应用于神经元丧失且无法自然恢复的治疗中。”
与其它哺乳动物不同,成年人的祖细胞表达出一些特有基因。
研究人员表示,这些基因差异或许是某些脑部疾病在人类与动物中表现不同的原因,也凸显了直接研究人类神经发生过程的重要性,以开发更具针对性及有效的治疗方法。
这些发现也改变了我们对成年人大脑的认知——它不再只是一个静态的器官,而是会不断地成长和变化。
神经科学家已了解到大脑的神经可塑性——意味着大脑可通过一生中不断建立新连接来适应,特别是在学习新事物时。
这种灵活性有助于在脑损伤或情感创伤后重新习得失去的技能。
该研究并未表明人们是否可通过自身方式来促进神经发生,不过杜米特鲁提到,一些动物研究表明,运动、睡眠和压力减轻或有助于维护大脑的健康及神经发生。
“运动还会影响脑血流、血脑屏障的通透性,以及神经营养因子的表达,而这些因素都会促进神经发生并改善认知功能。”帕特尔里尼说。
这一具有科学依据的发现同时也让人充满希望:你的大脑尚未停止成长。我们的生活、学习和关心大脑的方式,或许比我们过去想像的更重要。
英文报导请见英文《大.纪.元;时报》:Our Brains Grow New Cells Long After Childhood
作者简介:
Cara Michelle Miller是一位自由撰稿人及全面健康教育者。她曾在纽约市的太平洋健康与科学学院(Pacific College of Health and Science)任教12年,并在库柏联盟学院(The Cooper Union)为工程系学生主持沟通技巧研讨会。她目前专注于撰写有关整合性照护与全面疗法的文章。
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责任编辑:韩玉#






























