成年人脑仍能生成新神经元，这与言语学习密切相关

华语天空

神经元是控制脑功能的细胞，绝大多数神经元在出生时便已存在。虽然脑的大部分发育都发生在生命早期，但研究表明，某些特定脑区在整个成年期仍可以持续产生新的神经元——只是速率极低。


过去的研究表明，患有癫痫、阿尔茨海默病和其他痴呆症的人，在成年后产生的新神经元数量少于健康人群。然而，科学家并不完全了解这种神经发生在成年人脑中的作用为何，因此他们并无法确定新神经元的缺失是否直接导致神经系统疾病患者的认知障碍。


现在，在一项新发表于《细胞·干细胞》的研究中，一组研究人员为了揭示成人神经发生与认知功能之间的关系，对一些癫痫患者展开了研究。他们发现，在成年人脑中形成的新神经元，与我们如何通过听觉语言来学习有关。‍‍




  新的神经元和学习  


过去的研究表明，新的神经元有助于小鼠通过视觉探索来进行记忆和学习。但一直以来，由于成年人脑中新神经元稀少，且识别和分析它们存在技术难题，使得科学家们对它们在脑功能中的重要性一直存疑。‍


在新的研究中，研究人员招募了40名已经产生耐药性的癫痫患者。这些患者在进行治疗癫痫发作的外科手术之前接受了认知评估，并在手术过程中捐赠了脑组织。为了了解这些患者的新神经元数量是否与特定的认知功能相关，研究人员在显微镜下观察了神经发生的标记。

人类癫痫患者的脑组织中的新生神经元（绿色和紫色）。（图/Aswathy Ammothumkandy/Bonaguidi Lab/USC Stem Cell, CC BY-SA）

他们发现，成人脑中的新神经元与认知能力下降的减缓有关——特别是在言语学习（即通过倾听他人进行学习）方面。这一发现令他们惊讶，因为先前的小鼠研究显示，新神经元的作用主要体现在通过视觉探索帮助它们学习和导航新空间。然而，他们在研究中并未观察到新神经元与人类的空间学习之间存在类似的关联。‍




  提高认知能力  


与他人交谈并记住对话内容是许多人日常生活的重要部分。然而，这一关键认知功能会随着年龄的增长逐渐减弱，神经系统疾病则会使这一退化更加显著。随着全球人口老龄化的加剧，认知能力下降对医疗系统的负担将持续增加。


新研究表明，新生神经元与语言学习之间的关联可能为开发恢复认知能力的治疗方法奠定基础。通过促进新神经元的生成，或许可以改善脑健康，恢复老年人及癫痫或痴呆症患者的认知功能。然而，这一愿景尚处于构想阶段，距离实际应用还有很长的路要走。


重要的是，新研究发现新神经元在小鼠和人类中具有不同的功能，这强调了在可能的情况下直接在人类身上研究神经发生等生物学功能的重要性。这将确保在小鼠等动物模型中进行的研究与人类相关，并能够有效转化为临床应用。


目前治疗癫痫的药物的主要目标在于减少癫痫发作，很少关注如何解决患者的认知能力下降的问题。为了改善患者的认知，研究人员启动了一项临床试验，重点是通过有氧运动来促进癫痫患者的新神经元的生成和认知能力提升。目前，这项试验正处于初期的1期阶段，旨在验证研究的安全性。截止到当前，已经有两名患者成功安全地完成了这项研究。研究人员计划，他们将继续招募更多患者来参与锻炼并完成这一阶段的试验。


通过将实验室的基础科学与人体的临床研究结合起来，研究人员有望更深入地了解脑再生机制，从而为开发针对认知能力下降的干预措施奠定基础，并最终支持整个生命周期内的脑健康。‍

#创作团队：

原文：Aswathy Ammothumkandy et al.

编译：糖兽

排版：雯雯

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封面图&首图：RibhavAgrawal / Pixabay