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美研究:大腦細胞隨年紀的增長,仍持續產生

2018/04/11 編輯部/整理

取自shutterstock

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近期,科學家發現,人腦中與學習、記憶和情感相關的區域,在成年後依然會持續產生新的神經元。這與過去的理論恰恰相反,即青春期之後,大腦停止產生新神經元的說法。這項發現,有助於我們開發治療神經系統疾病的新方法,比如癡呆症。

嬰兒大腦的海馬迴中,會產生很多新的神經元,然而關於成年人的海馬迴是否也如此卻一直是爭議的點,即使成年後也會生成神經元,那麼是否也像在小鼠和非人類靈長類動物身上觀察的那樣,產生速度會隨著年齡增加而減緩。

儘管一些研究,在老年人的海馬中發現了新的神經元,但是今年3月份發表在《Nature》的一項研究卻推翻了這個觀點。該研究聲稱,在青少年後期,海馬迴中的新神經元就已經降到了無法檢測到的地步。

現在,另一個科學家團隊發表了一項研究,並對此觀點進行了駁斥。這項新研究發現,成年人大腦中的海馬迴會一直產生新的神經元,而且不會隨著年齡增長而減少。 

據悉,這項發現將能夠幫助我們找到方法,來治療多種神經系統疾病,比如阿茲海默症等精神類疾病。目前,該研究已發表在《Cell Stem Cell》上。

該篇文章第一作者、美國哥倫比亞大學Maura Boldrini表示,「令人興奮的是,神經元在一生中都會產生。看起來人類確實與小鼠不同,後者的神經元產生速率會隨著年齡增長而快速下降。或許人類需要這些新的神經元來實現複雜的學習能力和對情緒的認知行為反應。」

Maura Boldrini的研究團隊,觀察了28名年齡介於14至79歲之間的男性和女性的海馬迴,而這些大腦樣本是在他們死亡後數小時收集而來的。Maura Boldrini指出,「重要的是,這些樣本的主人生前都是健康的,這與過去的許多研究不同。」

研究團隊利用多種技術對齒狀迴在不同年齡階段時,所形成新血管的程度以及細胞的數量進行了檢測。齒狀迴是海馬迴中的一個區域,新的神經元就在這裡產生。 

Maura Boldrini指出,「根據小鼠研究,這些多能性幹細胞通常不做什麼,它們是靜止的,然後可以進行分裂。另外一些研究表明,在我們出生時,就擁有了有限數量的這種『母細胞』。這些『母細胞』的『子細胞』以分裂指數的方式,使更多細胞分化成神經元的細胞。」

該團隊還發現,在齒狀迴的前部和中部區域,這些「母細胞」的數量會隨著年齡增長而減少。然而,這些母細胞產生的細胞數量卻沒有減少。因為團隊發現,無論這些死者處於什麼年齡,他們的齒狀迴中都存在成千上萬新的、未成熟的神經元。

 

圖片來源:《Cell Stem Cell》

圖片來源:《Cell Stem Cell》

Maura Boldrini認為,「即使『母細胞』的數量減少了,我們仍然可以生成足夠的神經元。」然而,齒狀迴前部之中,能夠產生與神經可塑性相關物質的細胞數量卻減少了。(編按:神經可塑性指的是大腦內部重新「連接」的能力。)

Maura Boldrini解釋,「雖然我們還能產生新神經元,但是它們的可塑性降低了,或許建立的連接也減少了。」 

研究人員指出,可塑性的降低可以解釋,為什麼健康的人在年老之後也會在情感上變得更加脆弱,但是包括神經元在內的新細胞能夠幫助對抗認知和情感衰退。 

Maura Boldrini表示,「現在重要的是,我們需要弄清楚阿茲海默症患者,與其他具有情緒問題的患者的大腦中發生了什麼,因為如果這些人的海馬迴中的新細胞形成存在差異,這或許能夠幫助科學家們找到新的治療目標。」

不過,美國加州大學舊金山分校博士Mercedes Paredes卻認為成年人不會再產生新的神經元,她指出,「目前,我不認為這項新研究能夠挑戰我們最近的觀察結果,如果成年人大腦海馬迴中仍然存在神經形成,那也是極端罕見的現象。我們曾經採取了額外的步驟對這些可疑的細胞進行了廣泛分析,結果表明它們並不是新的神經元。」 

但是,英國卡地夫大學博士Niels Haan表示,他相信成年人大腦中會產生新的神經元,儘管這些新神經元的功能仍然不明確。「我們從動物模型的研究中得知,各種學習和記憶過程都需要成年後生成的神經元,有些證據表明,人類精神疾病患者大腦中的神經生成出現了紊亂。所以,這份研究對於潛在的治療方法很有意義」他說。

 

 

閱讀原文:https://goo.gl/9a74uP

 

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