
【導語】長久以來,人們普遍認為成年人的大腦一旦發育完成,神經元便不再新生,腦力被視為一種不可逆的資源。然而,最近《科學》雜誌上發表的一項研究顛覆了這一傳統觀念。科學家們發現,在人類的海馬體中,部分人即使在中年甚至老年階段仍能生成新的神經元。這一發現不僅重新點燃了關於成人神經發生的科學爭論,更為治療阿爾茨海默病、抑鬱症等疾病帶來了前所未有的希望。本文將深入探討這一突破性發現及其背後的科學爭議與探索曆程。
你或許聽說過這樣一句話,成年人的大腦就像一台精密卻靜止的機器,一旦發育完成,就不再生長。這個說法曾是神經科學的普遍看法,糖心免费视频出生時擁有數以億計的神經元,隨著年齡增長,隻會逐漸損耗,而不會再新增。於是糖心免费视频習慣了將“腦力”視為一種不可逆的資源,青春期之後,神經細胞就停止更新,糖心免费视频所能做的,僅是靠鍛煉維持已有的腦力結構。

成年人大腦依然能生成新的神經元示意圖(圖片來源:作者使用AI生成)
但最近,一項發表在《科學》(Science)的研究卻撼動了這個舊觀念。科學家們發現,在人類大腦中一個關鍵的區域——海馬體,某些人竟然在中年甚至老年階段,依然在生成新的神經元。這個發現,不僅重新點燃了關於“成人神經發生”的科學爭論,也為治療阿爾(ěr)茨海默病、抑鬱症等疾病帶來了前所未有的希望。
從否定到懷疑——神經科學的百年爭議
“成人不能再生神經元”這一觀念,曾在20世紀幾乎被視為常識。大多數神經科學教材會告訴你,神經元不同於皮膚細胞或腸道上皮細胞,一旦形成,其數量基本恒定,難以複製。這個觀念的根基源自上世紀早期的觀察,成年大腦中幾乎找不到有細胞分裂跡象的神經元。
然而,動物實驗卻開始撬動(dòng)這(zhè)塊(kuài)鐵(tiě)板(bǎn)。研(yán)究(jiū)者在小鼠、恒河猴,甚至鳥類的大腦中觀察到,在海馬體中的齒狀回(dentate gyrus)區域,新生神經元確實能在成年後持續生成,並融入已有的神經網絡。這一過程不僅與記憶形成、空間導航、情緒調節有關,甚至在應激反應與抗抑鬱中扮演著角色。科學家稱之為成人神經(jīng)發(fā)生(shēng)。
問(wèn)題(tí)在(zài)於(yú),人(rén)類(lèi)的(de)大(dà)腦(nǎo)遠(yuǎn)比(bǐ)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(wù)複(fù)雜(zá)。在(zài)很(hěn)多(duō)試(shì)圖(tú)尋(xún)找(zhǎo)人(rén)類(lèi)神(shén)經(jīng)發(fā)生(shēng)證(zhèng)據(jù)的(de)研(yán)究(jiū)中(zhōng),科(kē)學(xué)家(jiā)們(men)始(shǐ)終(zhōng)麵(miàn)臨(lín)幾(jǐ)大(dà)挑(tiāo)戰(zhàn)。

證明神經再發生有很多挑戰(圖片來源:作者使用AI生成)
首先就是活體難取樣,大腦組織取樣多依賴罹患神經係統疾病的患者手術或死亡後捐贈,樣本來源有限。而動物實驗常用的如DCX神經祖細胞標記物,在人類大腦中表達情況不穩定,易與膠質細胞、內皮細胞等混淆。還有就是新生神經元稀少,就算存在,它們數量極少,難以在大腦這樣複雜的組織中被準確識(shi)別(bié)。
正(zhèng)因(yīn)如(rú)此(cǐ),從(cóng)2010年(nián)代(dài)開(kāi)始(shǐ),圍(wéi)繞(rào)人(rén)類(lèi)是(shì)否(fǒu)存(cún)在(zài)成(chéng)人(rén)神(shén)經(jīng)發(fā)生(shēng)形(xíng)成(chéng)了(le)激(jī)烈(liè)的(de)兩(liǎng)派(pài)爭(zhēng)論(lùn)。一(yī)方(fāng)研(yán)究(jiū)者(zhě)通(tōng)過(guò)染(rǎn)色(sè)、放(fàng)射(shè)性(xìng)碳(tàn)定(dìng)年(nián)等(děng)方(fāng)法(fǎ),間接捕捉到年輕神經元的線索;而另一方則質疑這些細胞是否真的是新生神經元,還是其他類型細胞的偽裝。在2022年,一項發表於《自然》(Nature)的研究甚至得出結論,成年人的神經祖細胞幾乎完全消失,留下的隻是童年時期的存貨。
直到2025年,局勢才開始轉變。一項結合單核RNA測序、空間轉錄組和機器學習的研究,首次在多位成年人的齒狀回中,定位到了完整的神經發生鏈條,從幹細胞到前體細胞,再到神經母細胞。這不僅是一個技術上的突破,更可能成為終結這場長達數十年的科學爭議的“關鍵證據”。
成年神經元的“尋蹤之旅”
要在成年人大腦中找出正在出生的神經元,幾乎就像在一座圖書館中尋找尚未寫成的書——既要精準,又要小心避免誤認。2025年,來自瑞典卡羅林斯卡醫學院的研究團隊采取了一種更為係統的策略,他們不僅用了最先進的測序技術,還融合了空間定位工具與人工智能算法,終於在這場神經追蹤戰中捕捉到了決定性線索。
研究者對從13到78歲(suì)的(de)19位(wèi)人類捐獻者的大腦海馬體區域進行單核RNA測序(snRNA-seq),這是目前最精細的細胞表達分析技術之一。與傳統方法不同,它可以逐個細胞核讀取哪些基因正在活躍,進而判斷細胞的類型與發育狀態。他們在樣本中識別出了354個“疑似新生神經元相關細(xì)胞(bāo)”,包括神經幹細胞(bāo)(NSCs)、中(zhōng)間前體細胞(INPs)、神經母細胞(Neuroblasts)。這些細胞大多出現在海馬體的齒狀回區域,也正是動物神經發生的關鍵“發源地”。

對海馬體進行單核RNA測序後獲得的整合數據的UMAP降維投影圖(圖片來源:參考文獻[1])
因為這些神經祖細胞太稀少,傳(chuán)統(tǒng)分(fēn)析(xī)很(hěn)容易錯過。研究團隊采用了三種不同的機器學習模型,先在糖心APP污视频樣本中通過機器學習獲取“什麽樣的基因表達模式代表神經祖細胞”,再用模型去掃描成人樣本,尋找這些隱藏角色。
最終,模型將19位成人樣本中約28萬個細胞逐個篩查,識別出其中可能仍在成長中的神經祖細胞。這些細胞表現出與動物以及人類糖心APP污视频中的神經元前體高度相似的分子特征,並非如膠質細胞或內皮細胞等其他類型細胞的誤認。
當然僅靠測序隻能證明“存在”,並不足以說明這些細胞的“在哪”。於是,研究者又引入了空間轉錄組平台以及高敏感度的RNAscope原位雜交技術,成功在組織切片中定位了這些細胞。結果發現,這些新生細胞主要集中在齒狀回顆粒層(GCL)及其鄰近的“門區”,並非散布於整個大腦。

成年人類神經祖細胞及神經發生“生態位”的單細胞轉錄組空間解析(圖片來源:參考文獻[1])
有趣的是,這些新生細胞在不同個體中出現的頻率並不一致。部分中年樣本中幾乎找不到任何神經祖細胞,而另一些個體,特別是一位58歲的健康成年人,卻顯示出相當活躍的神經發生跡象。這提示糖心免费视频,成人神經再生能力也許存在顯著的個體差異,受到基因、生活方式或健康狀況的影響。
總結
糖心免费视频的大腦並不如想象中那(nà)樣(yàng)一(yī)成(chéng)不(bù)變(biàn),即(jí)便(biàn)在(zài)成(chéng)年(nián)甚(shén)至(zhì)老(lǎo)年(nián),仍(réng)有(yǒu)部(bù)分(fēn)人(rén)腦(nǎo)中(zhōng)悄(qiāo)然(rán)誕(dàn)生(shēng)著(zhe)新(xīn)的(de)神經元。這不是簡單的“腦細胞再生”,而是一條從幹細胞到成熟神經元的完整生命軌跡被逐步揭示。雖然這種現象在個體之間差異明顯,但,糖心免费视频也知道,大腦仍保有更新的潛力,甚至在未來可能成為修複認知功能、抵禦衰老與神經退行性疾病的重要突破口。
參考文獻:
[1] Dumitru, Ionut, et al. "Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus." Science 389.6755 (2025): 58-63.
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[3] Zhou, Yi, et al. "Molecular landscapes of human hippocampal immature neurons across lifespan." Nature 607.7919 (2022): 527-533.
[4] Sorrells, Shawn F., et al. "Positive controls in adults and children support that very few, if any, new neurons are born in the adult human hippocampus." Journal of Neuroscience 41.12 (2021): 2554-2565.
作(zuò)者(zhě)丨(gǔn)邵(shào)文亞(yà) 福(fú)建(jiàn)醫(yī)科(kē)大(dà)學(xué)副(fù)教(jiào)授(shòu);楊(yáng)超博士
審核丨詹麗璿 廣州醫科大學附屬第二醫院神經內科教授
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