长寿老人大脑能大量产生新神经元

超级老人的大脑仍能大量产生新神经元

研究发现：记忆力超群的老年人拥有数量惊人的新生神经元

呈丝状的蓝粉色神经细胞。体外培养的神经干细胞团（神经球）荧光显微照片。

在神经发生过程中，图中所示的神经干细胞可分化为神经元。

今日发表于《自然》杂志的一项研究发现，大脑仍能旺盛产生神经元的成年人，其记忆力与认知功能要优于该能力衰退的人群。研究者分析了从青年到“超级老人”的已故捐赠者大脑样本——超级老人指80岁以上、记忆力表现异常优异的人群。

研究发现，认知功能健康的年轻人与老年人，在各自年龄段都保持着较高水平的神经元生成（这一过程称为神经发生）。

研究团队估算，这些新生神经元仅占海马体神经元总数的极小部分——0.01%。海马体是大脑中负责记忆的关键区域。

与之相反，在认知衰退人群（包括阿尔茨海默病患者）中，神经发生明显受阻：研究者在其大脑样本中观察到更少的发育中（即未成熟）神经元。

令人意外的是，一组超级老人的未成熟神经元数量甚至高于其他组别，且显著多于阿尔茨海默病患者。不过，由于各组样本量较小，并非所有结果都具有统计学显著性。

纽约哥伦比亚大学神经科学家、精神病学家莫拉·博德里尼·杜邦指出，各组样本量均不足10人，这一点提示我们应谨慎看待该研究结论。

该研究共同作者、伊利诺伊大学芝加哥分校神经科学家奥莉·拉扎罗夫表示，阐明大脑在老年阶段生成神经元、维持认知功能的机制，有助于研发药物，以诱导认知衰退患者重新启动神经发生。

神经发生之争

该研究支持人类成年后大脑仍持续产生神经元这一观点，但这一观点并非一直被学界认可。

20世纪初，神经科学家圣地亚哥·拉蒙‑卡哈尔提出，人类大脑在出生后无法形成新神经元。后来研究者虽承认儿童时期存在神经发生，但仍认为成年后便会停止。

“我上医学院时，教材就是这么教的。”杜邦说。

然而在过去几十年间，越来越多证据挑战了这一教条，证实成年海马体中存在神经发生，也由此引发了神经生物学界持续至今的争论。

尽管研究者已确认成年动物（包括小鼠和灵长类）存在神经发生，但对于人类成年大脑是否同样如此，学界仍未达成共识。主要原因是：用于动物神经发生研究的手段远多于人类。

例如，研究者可向小鼠体内注射化学物质，追踪神经元的诞生与发育，但这无法在活人身上实现；而人类大脑样本的研究也十分有限，拉扎罗夫说。

不过，研究者仍找到了研究人类神经发生的工具：蛋白标志物。

利用抗体，可以检测捐赠大脑样本中神经干细胞（可分化为神经元）与未成熟神经元所表达的特定蛋白。

但拉扎罗夫也指出，批评者认为：“这些蛋白的特异性不足，也可能在其他类型细胞中表达，并非神经发生独有。”

因此，科学家转而采用单细胞RNA测序，在人类海马体中寻找更具特异性的神经干细胞与未成熟神经元基因标记。

未来展望

拉扎罗夫团队在最新研究中更进一步：

他们不仅用RNA测序鉴定了这类细胞的基因特征，还揭示了其表观遗传特征。表观遗传标记是对DNA的修饰，可调控基因表达的难易程度。团队通过实验精准定位细胞中准备被表达的DNA片段，从而确定这些特征。杜邦评价，这一实验方法是本研究的亮点。

拉扎罗夫表示，下一步将阐明成年大脑新生神经元的功能。

“我们需要对这些细胞进行功能验证，弄清它们在人类大脑中究竟发挥什么作用。”

她补充道，这需要研发足够灵敏的新型成像技术，以检测这类细胞的活动。