設(shè)置星標(biāo) 關(guān)注，從此你的世界多點(diǎn)科學(xué)~

我們知道，人體總在持續(xù)生成新細(xì)胞。結(jié)腸腸壁每五到七天就煥然一新；紅細(xì)胞隔幾周完成一次自我更替；皮膚細(xì)胞大約每月更新一輪。

不過有些部位是例外。作為在大腦、脊髓與感覺器官間的高速傳遞信息的基本元件，絕大多數(shù)神經(jīng)元的壽命與人體壽命等長。對神經(jīng)元而言，所謂的自我更新并不存在；對成年人類而言，大腦的神經(jīng)發(fā)生(neurogenesis)，即生成新神經(jīng)元的過程，早已終止。

20世紀(jì)末，神經(jīng)科學(xué)界的主流觀點(diǎn)依然是：人體在童年期結(jié)束后就全面停止神經(jīng)元生成，青春期擁有多少神經(jīng)元，這輩子就不會超過這數(shù)了——只可能失去它們或重組它們。

但近些年，關(guān)于成年人神經(jīng)元生成能力的觀點(diǎn)開始轉(zhuǎn)變。部分神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為，人腦至少有兩個區(qū)域似乎能終生持續(xù)產(chǎn)生神經(jīng)元，它們分別是負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)記憶的海馬體和能將動機(jī)轉(zhuǎn)化為行動的獎賞中樞腹側(cè)紋狀體。

2025年7月3日，《科學(xué)》雜志帶來最新發(fā)現(xiàn)：部分人群的海馬體直至晚年仍能制造新的細(xì)胞。這一證據(jù)無疑使“人腦能否終生發(fā)育”之爭往單邊傾斜。若能在此基礎(chǔ)上，更深入理解成人的神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象，明確其所在的具體位置，我們有望以更先進(jìn)的方式治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病，甚至干預(yù)正常衰老過程。

許多動物一輩子都在神經(jīng)發(fā)生

人類為何例外？

過往針對嚙齒動物、豬和猴子的研究表明，這些哺乳動物確實(shí)存在持續(xù)終生的神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象；鳥類亦然。

但鑒于人類大腦存在明顯有別于其他物種的結(jié)構(gòu)與發(fā)育特征，部分科學(xué)家主張人類與眾生不同：為維持復(fù)雜而高效的大腦功能，我們可能缺乏終生的神經(jīng)發(fā)生機(jī)制；新神經(jīng)元看似有益，但過度活躍的連接可能導(dǎo)致功能紊亂。

現(xiàn)階段的相關(guān)研究面臨很大挑戰(zhàn)，因為技術(shù)障礙決定研究者難以通過活體頭顱觀測細(xì)胞水平的變化，可觀察的樣本主要來自癲癇患者接受手術(shù)時被取出的少量腦組織，或逝者捐獻(xiàn)的解剖樣本。

加州大學(xué)舊金山分校神經(jīng)學(xué)家兼發(fā)育神經(jīng)科學(xué)家梅賽德斯·帕雷德斯(Mercedes Paredes，未參與新工作)發(fā)表評價：《科學(xué)》新成果采用了非常強(qiáng)有力的技術(shù)手段，它為應(yīng)用新型腦研究技術(shù)、解析真實(shí)存在的細(xì)胞類型提供了一個理想起點(diǎn)。 值得一提的是，帕雷德斯過去開展的實(shí)驗得出了一些與此相反的結(jié)論。

其他關(guān)于成人神經(jīng)發(fā)生可能性的研究，主要通過分析腦組織內(nèi)的蛋白質(zhì)和免疫特征，來判斷新神經(jīng)元是否形成以及形成的位置和頻率。當(dāng)然，這些研究結(jié)論相互矛盾。例如：一些團(tuán)隊報道的新生細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，未能在帕雷德斯2018年的工作中復(fù)現(xiàn)；另有少數(shù)研究采用碳同位素細(xì)胞測年法測定神經(jīng)元年齡，在成人大腦中發(fā)現(xiàn)了更年輕的新細(xì)胞。

不過迄今為止，尚無任何方法能可靠鎖定具有新生神經(jīng)元潛能的干細(xì)胞或祖細(xì)胞。

新方法填補(bǔ)了關(guān)鍵環(huán)節(jié)

還是混淆了錯誤細(xì)胞？

新論文的通信作者、瑞典卡羅林斯卡學(xué)院發(fā)育生物學(xué)家喬納斯·弗里森(Jonas Frisén)認(rèn)為，此項發(fā)現(xiàn)就是那個可靠鎖定新生神經(jīng)元的有力答案，填補(bǔ)關(guān)于神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象的一環(huán)認(rèn)知缺失。

在尋找關(guān)鍵環(huán)節(jié)的過程中，弗里森團(tuán)隊先系統(tǒng)梳理科學(xué)文獻(xiàn)，匯編出與海馬體神經(jīng)發(fā)生相關(guān)的活性基因列表，隨后通過對比6名已故兒童及嬰兒捐贈者的腦組織樣本RNA序列，驗證了這些基因標(biāo)記(主要來自動物研究)，接著針對來自19名年齡在13歲至78歲的捐贈者的腦組織樣本，進(jìn)行線粒體RNA測序，運(yùn)用3種不同機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析序列，識別出可能處于形成階段的中間態(tài)神經(jīng)細(xì)胞。

在分析的數(shù)十萬個細(xì)胞中，團(tuán)隊從19份樣本里鑒定出354個疑似新生神經(jīng)元前體細(xì)胞，包括幾十個來自成年人的干細(xì)胞和神經(jīng)母細(xì)胞；但其分布不均，僅半數(shù)青少年樣本和14份成人樣本中的5份存在這些細(xì)胞。值得注意的是，新生神經(jīng)元存在與否似乎與年齡或已確診疾病無明確關(guān)聯(lián)。研究人員發(fā)現(xiàn)，一名無已知病變的58歲捐贈者提供了數(shù)量最多的神經(jīng)發(fā)生相關(guān)細(xì)胞。

新研究的另一位作者、卡羅林斯卡學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家瑪爾塔·帕特里尼(Marta Paterlini)表示：“我們確證了成人大腦存在活躍的神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象。”

帕特里尼的同事、專注機(jī)器學(xué)習(xí)的同事伊昂努特·杜米特魯(Ionut Dumitru)也強(qiáng)調(diào)：“我們對數(shù)據(jù)充滿信心。希望這項歷時8年的工作可以結(jié)束爭議。”

但并非所有專家都認(rèn)同帕特里尼等人的說法——那些疑似新生細(xì)胞果真是成人腦中新生的神經(jīng)元嗎？

匹茲堡大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家肖恩·索雷爾斯(Shawn Sorrells，曾與帕雷德斯共事)說道：“初聞新發(fā)現(xiàn)時，我非常興奮。他們用的正是鑒定罕見細(xì)胞亞型所需的研究方法。但深入研讀后，我對細(xì)胞發(fā)現(xiàn)數(shù)量之少感到失望。”

索雷爾斯提出了其他可能的解釋。可能性最大的一種是，他們找尋的那類新生細(xì)胞在絕大多數(shù)人體內(nèi)都極為罕見或根本不存在。另一種理論則是，他們發(fā)現(xiàn)的所謂成人神經(jīng)干細(xì)胞并非真正的新生神經(jīng)元，而是某些與疾病進(jìn)程相關(guān)的產(chǎn)物，或完全屬于其他細(xì)胞類型。”

人腦里確實(shí)存在終生持續(xù)分裂的細(xì)胞，那就是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。作為大腦重要的支持性細(xì)胞，它們連接神經(jīng)元，協(xié)助完成神經(jīng)信號傳遞工作，堪稱神經(jīng)元的“后勤團(tuán)隊”。根據(jù)索雷爾斯的說法，帕特里尼等人可能無意地將部分膠質(zhì)干細(xì)胞納入了分析范圍。

神經(jīng)科學(xué)家為何執(zhí)著于新生的神經(jīng)元？

帕雷德斯與索雷爾斯都認(rèn)為，需要更多研究來驗證新研究的結(jié)論。

前者提出對人類與動物細(xì)胞進(jìn)行直接的形態(tài)學(xué)比較。后者則將徹底解決爭議的希望寄托于更先進(jìn)的大腦成像技術(shù)。“若能長期追蹤同一批細(xì)胞并觀察其發(fā)育過程，有望得到關(guān)于神經(jīng)發(fā)生的最有力證據(jù)。”當(dāng)然，目前無法實(shí)踐這種研究方式。

科學(xué)探索仍在繼續(xù)。正如《科學(xué)》新論文所指出的，如果某些健康人群的海馬體確能終生持續(xù)形成新神經(jīng)元，這將對阿爾茨海默病等精神疾病和神經(jīng)退行性疾病的治療產(chǎn)生重大影響。動物研究表明，此類疾病與新生神經(jīng)元不足有關(guān)。

另一方面，弗里森表示，新發(fā)現(xiàn)或許也會助推我們更深入理解所謂的健康衰老(healthy aging)機(jī)制與神經(jīng)可塑性，甚至以更先進(jìn)的方式做出干預(yù)改善。或許在不久的將來，成人神經(jīng)干細(xì)胞可用于幫助腦損傷患者康復(fù)。

資料來源：

《世界科學(xué)》雜志版在售中 歡迎訂閱

月刊定價

15元/期

全年訂閱價

180元

點(diǎn)擊左側(cè)圖片或以下方訂閱方式選購

方式一：

掃描二維碼，“雜志鋪”訂閱有折扣～

方式二：

全國各地郵局訂閱 郵發(fā)代號：4-263

方式三：

機(jī)構(gòu)訂閱，請撥打

021-53300839；

021-53300838