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成年人能生長新的脑细胞吗？

(2025-06-03 07:13:25)

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杂谈

成年人能生長新的脑细胞吗？

By Marilyn Perkins published 10 hours ago

Neuroscience

科学家们仍在争论是否人类大脑能夠過了童年生長新的细胞。

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“神经元創世”或新神经元的形成众所周知发生在出生前。但一些证据提示它能在整个人类寿命中繼續。(Image credit: CHRISTOPH BURGSTEDT/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

发育的人脑在子宫内時获得数十亿个神经元，并在儿童时期叠加一些更多的。在20世纪的大部分时间里，傳統的智慧是在成年前生长的脑细胞将是我们在我們余生中會有的唯一脑细胞。但在过去的几十年里，越来越多的研究正在挑战这一信念。

因此成年人來生長神经元實際上可能的吗？虽然一些专家相信有强的我们在童年后能获得脑细胞的证据，但其他人仍然对这一觀念是怀疑的。

创造新脑细胞的过程叫神经元創世。研究人员首次在不同年龄的实验动物中观察到出生后神经元創世，包括小鼠、大鼠和鸣禽。在成年小鼠中，他们发现了新的神经元在大脑的叫脑室下区部分中生长，这是一个被聯係到嗅觉的区域，以及在海马体中，一个对记忆是中心的结构。

研究人员认为，在这些大脑区域中的神经元創世对可塑性或大脑的随时间來适应的能力是重要的。例如，可塑性支撐來学习和形成记忆的能力。

在小鼠中，生活方式因素如生活在刺激的环境中和锻炼能促进新神经元的生长是清楚的。相反，在阿尔茨海默氏症等疾病的小鼠模型中，神经創世被阻碍。目前仍争议的是是否这些发现擴大超出小鼠和其他实验室动物。

人类成年人中的神经創世？

宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经科学教授宋洪军在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志，“我们的關於成人神经創世的大部分知识都来自动物模型研究，是否这些知识能被直接转化到人类研究是一个挑战” 。

这是因为许多已经确定的在动物中成年神经元創世存在的研究使用了在人类研究中不可能的方法，諸如将放射性示踪分子注射進大脑。这些方法使科学家能够來可视化是否新神经元正在哪里生长，但示踪剂本身能是有毒的。这些方法还需要在动物已經被安乐死后解剖大脑。

德国德累斯顿再生治疗中心再生基因组学教授戈爾德（Gerd Kempermann）在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志，“不幸的是还没有來测量活人中神经創世的办法”。

然而，在一些罕见的案例中其中科学家们已經能够应用类似的方法来追踪人类中的神经創世。例如，动物神经創世研究中使用的放射性示踪分子有时也被医生用来追踪癌症患者中的肿瘤生长。虽然这些放射性示踪分子对健康人毒性太大，但在已经患有癌症的患者中它们的益处大于风险。

1998年发表在《自然医学》杂志上的一项研究的科学家使用了这种方法並分析了癌症患者他們死亡后的大脑。他们报告说除了标记癌症细胞外，示踪分子已經标记了在海马體中的新神经元。这一发现提示人类可以進入成年后长出新的神经元鑒於患者年龄在57至72岁之间，。

后来，2013年发表在《细胞》杂志上的一项研究使用了一种放射性碳定年法来寻找人类中的新神经元。放射性碳定年法通常通过比较两种不同形式的叫碳-14和碳-12碳或碳同位素的相对比例确定一個样品的年龄。但來研究人类中的神经元創世，科学家们转向觀察在细胞的DNA内的碳-14浓度。.

他们的方法利用了20世纪50年代和60年代被核弹试验造成的大气層中有碳-14水平峰值的事实。人们的身体經由他們的饮食吸收了这种碳-14，并将它結合進他们的DNA中。在一個给定细胞中的碳-14的量對應到细胞形成时大气層中的同位素浓度，使來大致指定该细胞的“生日”可能，并确定是否它在它的主人出生后形成。

通过分析來自19至92岁人群的尸检脑组织，这项放射性碳研究識別了在成年海马体中的新生神经元。尽管令人信服，但该研究的方法是如此复杂以致结果已經从未被复制过。

也就是说，还有更多间接的神经元創世标志物諸如仅存在于生长中神经元中的某些蛋白质。使用这些方法，戈爾德和其他研究小组已經揭開了在成人大脑中新生神经元的额外证据。

戈爾德说：“有许多不同的标志物或多或少对成人神经元創世特异的。在组织切片中，人们能在显微镜下研究这些标记物并寻找与神经元发育一致的模式” 。

不是每个人都相信的

但一些研究人员不被这一证据信服。加州大学旧金山分校神经外科教授阿爾圖洛（Arturo Alvarez-Buylla）已經花他的职业生涯研究新神经元的生长。虽然他已經观測到在儿童和青少年中形成了新的神经元，但他发现了几乎没有來支持成人中神经元創世概念的证据。

阿爾圖洛相信有许多问题可能导致其他研究人员在成年人中发现神经元創世的迹象。例如，一些实验室用来追踪新神经元的化学标记物也可能在其他细胞类型中出现，如胶质细胞，胶质细胞是大脑中以各种方式支持神经元功能的细胞。这可能使它出現當它们实际上不是時新的神经元正在生长。

他还对碳-14定年法用于此目是怀疑的，叫它为“创造性”，但爭論研究人员不能证实新细胞是神经元，或者在细胞中水平不同的碳-14是否有其他潜在原因。

但阿爾圖洛不排除人类成年神经元創世的可能性；他只是说到目前为止，证据还没有说服他。阿爾圖洛说：“我會說这是一种罕见的现象。如果它发生，那是非常非常少的细胞” 。

另一方面，戈爾德是一個堅定的坚信者，人们能在成年后长出新的神经元。“到目前为止，正面报道的数量远远超过批评的论文，它们的覆盖面遠更广，它們的质量整體更高” 。

研究人员說了解是否成人神经元創世存在将继续是神经科学领域的一个关键问题。