在一位78歲離世老人的大腦中,研究人員不經意間發現了幾簇未成熟腦細胞,這表明人類大腦在成年後依然有機會繼續生成新的神經元。
本月,由瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員做出的這一發現,提供了迄今最明確的證據,證實了人類大腦在成年後並不會停止生長,而會在一生中持續產生新的腦細胞。
科學家們在成年人大腦的海馬體中發現了罕見的神經祖細胞。海馬體為海馬狀結構,其位於大腦深處,作為大腦的記憶中樞負責記憶的形成和儲存。
「我們現已識別這些起源細胞,其證實了成年人大腦的海馬體中確實存在持續的神經元生成。」該研究的首席研究員、卡羅林斯卡學院幹細胞研究教授約納斯‧弗里森(Jonas Frisen)在一份聲明中表示。
「成體神經發生為大腦修復帶來了一線希望。」共同研究員瑪爾塔‧帕特爾里尼(Marta Paterlini)在給《大紀元時報》的郵件中提到。她指出,這項發現或能為治療抑鬱症、阿爾茨海默病以及與年齡有關的認知衰退鋪平道路。
大腦隱藏的工作坊
研究團隊分析了來自36位捐贈者的死後腦組織,捐贈者年齡自嬰兒期到78歲不等。他們通過分析細胞的基因活動,識別出三種關鍵類型的神經祖細胞。這些細胞具有在細胞分裂和神經元早期發育中活躍的基因,而這是神經發生(neurogenesis)的標誌。
據帕特爾里尼介紹,這些細胞展現出與細胞分裂和神經元早期發育相關的基因活性,並在齒狀回中的成熟神經元附近成簇分布。這些發現共同揭示了成年人大腦仍會持續生成新的腦細胞。
研究人員將重點放在海馬體中的齒狀回上。長期以來有推測認為這一結構對動物的神經發生起著重要作用。齒狀回也被稱為大腦的「記憶之門」,它幫助我們對相似經歷進行區分並形成獨立記憶。
此前曾有研究在成年人中發現未成熟的神經元。但尚不清楚這些細胞究竟是新生成的,還是僅僅因為成長期過長而保持未成熟狀態。
雖然祖細胞在兒童體內最為豐富,但在成年人腦中仍可被檢測到,儘管其數量較為稀少。
與此同時,研究還發現了個體間的顯著差異。一些捐贈者擁有大量新生細胞,而另一些則很少甚至沒有。研究人員指出,這種差異或許受到遺傳、壓力、心理健康以及生活方式等因素的影響。
少許新細胞仍可以很重要
即便是少量的新生細胞也能足以產生影響。
在齒狀回中,多數成熟神經元固定於已有連接,並僅對最強烈的信號作出反應。而新生神經元則更具可塑性,能夠建立新連接且具有高度適應性。
「即使新生神經元數量不多,但它們始終會對神經信號作出反應,而這令其對海馬體功能產生重要影響。」共同研究員伊奧努特‧杜米特魯(Ionut Dumitru)向《大紀元時報》表示。
可塑性使得新生神經元在形成新記憶和學習新技能方面尤為寶貴,而這些能力常常會隨著年齡增長或疾病而衰退。
值得注意的是,更多神經發生並不總是等同於大腦健康狀況良好。
其中一個案例裡,一位捐贈者被發現擁有異常大量的新生細胞,後被確診患有癲癇,而這是一種先前被發現與神經發生增加有關的疾病。儘管如此,杜米特魯表示,這種關聯仍屬於軼聞性質。
「研究揭示了個體間的差異性。」杜米特魯提到,「我們也從其它研究中得知,一些人的神經發生似乎就是要比別人更加活躍。」
「這項研究並不是為了測量不同個體的神經發生數量」,他說,「研究觀察到的是這些細胞的存在。但它們究竟有多少,以及為何存在——則還需要更多的定量研究來解答。」
相關治療與未來意義
探明這些細胞的發育機制,有朝一日或可通過新腦細胞的生長,帶來治療腦損傷、神經退行性疾病以及精神疾病的新方法。
當前的治療手段多側重於緩解症狀或病程,卻並不能替代已失去的神經元。
「了解這些幹細胞的分裂及整合機制,會為我們提供一個支點。」杜米特魯表示,「這意味著我們可以嘗試將其應用於神經元喪失且無法自然恢復的治療中。」
與其它哺乳動物不同,成年人的祖細胞表達出一些特有基因。
研究人員表示,這些基因差異或許是某些腦部疾病在人類與動物中表現不同的原因,也凸顯了直接研究人類神經發生過程的重要性,以開發更具針對性及有效的治療方法。
這些發現也改變了我們對成年人大腦的認知——它不再只是一個靜態的器官,而是會不斷地成長和變化。
神經科學家已了解到大腦的神經可塑性——意味著大腦可通過一生中不斷建立新連接來適應,特別是在學習新事物時。
這種靈活性有助於在腦損傷或情感創傷後重新習得失去的技能。
該研究並未表明人們是否可通過自身方式來促進神經發生,不過杜米特魯提到,一些動物研究表明,運動、睡眠和壓力減輕或有助於維護大腦的健康及神經發生。
「運動還會影響腦血流、血腦屏障的通透性,以及神經營養因子的表達,而這些因素都會促進神經發生並改善認知功能。」帕特爾里尼說。
這一具有科學依據的發現同時也讓人充滿希望:你的大腦尚未停止成長。我們的生活、學習和關心大腦的方式,或許比我們過去想像的更重要。
英文報導請見英文《大紀元時報》:Our Brains Grow New Cells Long After Childhood
作者簡介:
Cara Michelle Miller是一位自由撰稿人及全面健康教育者。她曾在紐約市的太平洋健康與科學學院(Pacific College of Health and Science)任教12年,並在庫柏聯盟學院(The Cooper Union)為工程系學生主持溝通技巧研討會。她目前專注於撰寫有關整合性照護與全面療法的文章。
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