神經(jīng)元是控制腦功能的細(xì)胞，絕大多數(shù)神經(jīng)元在出生時(shí)便已存在。雖然腦的大部分發(fā)育都發(fā)生在生命早期，但研究表明，某些特定腦區(qū)在整個(gè)成年期仍可以持續(xù)產(chǎn)生新的神經(jīng)元——只是速率極低。

過去的研究表明，患有癲癇、阿爾茨海默病和其他癡呆癥的人，在成年后產(chǎn)生的新神經(jīng)元數(shù)量少于健康人群。然而，科學(xué)家并不完全了解這種神經(jīng)發(fā)生在成年人腦中的作用為何，因此他們并無法確定新神經(jīng)元的缺失是否直接導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的認(rèn)知障礙。

現(xiàn)在，在一項(xiàng)新發(fā)表于《細(xì)胞·干細(xì)胞》的研究中，一組研究人員為了揭示成人神經(jīng)發(fā)生與認(rèn)知功能之間的關(guān)系，對(duì)一些癲癇患者展開了研究。他們發(fā)現(xiàn)，在成年人腦中形成的新神經(jīng)元，與我們?nèi)绾瓮ㄟ^聽覺語言來學(xué)習(xí)有關(guān)。

  新的神經(jīng)元和學(xué)習(xí)  

過去的研究表明，新的神經(jīng)元有助于小鼠通過視覺探索來進(jìn)行記憶和學(xué)習(xí)。但一直以來，由于成年人腦中新神經(jīng)元稀少，且識(shí)別和分析它們存在技術(shù)難題，使得科學(xué)家們對(duì)它們?cè)谀X功能中的重要性一直存疑。

在新的研究中，研究人員招募了40名已經(jīng)產(chǎn)生耐藥性的癲癇患者。這些患者在進(jìn)行治療癲癇發(fā)作的外科手術(shù)之前接受了認(rèn)知評(píng)估，并在手術(shù)過程中捐贈(zèng)了腦組織。為了了解這些患者的新神經(jīng)元數(shù)量是否與特定的認(rèn)知功能相關(guān)，研究人員在顯微鏡下觀察了神經(jīng)發(fā)生的標(biāo)記。

人類癲癇患者的腦組織中的新生神經(jīng)元（綠色和紫色）。（圖/Aswathy Ammothumkandy/Bonaguidi Lab/USC Stem Cell, CC BY-SA）

他們發(fā)現(xiàn)，成人腦中的新神經(jīng)元與認(rèn)知能力下降的減緩有關(guān)——特別是在言語學(xué)習(xí)（即通過傾聽他人進(jìn)行學(xué)習(xí)）方面。這一發(fā)現(xiàn)令他們驚訝，因?yàn)橄惹暗男∈笱芯匡@示，新神經(jīng)元的作用主要體現(xiàn)在通過視覺探索幫助它們學(xué)習(xí)和導(dǎo)航新空間。然而，他們?cè)谘芯恐胁⑽从^察到新神經(jīng)元與人類的空間學(xué)習(xí)之間存在類似的關(guān)聯(lián)。

  提高認(rèn)知能力  

與他人交談并記住對(duì)話內(nèi)容是許多人日常生活的重要部分。然而，這一關(guān)鍵認(rèn)知功能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸減弱，神經(jīng)系統(tǒng)疾病則會(huì)使這一退化更加顯著。隨著全球人口老齡化的加劇，認(rèn)知能力下降對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)將持續(xù)增加。

新研究表明，新生神經(jīng)元與語言學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)可能為開發(fā)恢復(fù)認(rèn)知能力的治療方法奠定基礎(chǔ)。通過促進(jìn)新神經(jīng)元的生成，或許可以改善腦健康，恢復(fù)老年人及癲癇或癡呆癥患者的認(rèn)知功能。然而，這一愿景尚處于構(gòu)想階段，距離實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。

重要的是，新研究發(fā)現(xiàn)新神經(jīng)元在小鼠和人類中具有不同的功能，這強(qiáng)調(diào)了在可能的情況下直接在人類身上研究神經(jīng)發(fā)生等生物學(xué)功能的重要性。這將確保在小鼠等動(dòng)物模型中進(jìn)行的研究與人類相關(guān)，并能夠有效轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。

目前治療癲癇的藥物的主要目標(biāo)在于減少癲癇發(fā)作，很少關(guān)注如何解決患者的認(rèn)知能力下降的問題。為了改善患者的認(rèn)知，研究人員啟動(dòng)了一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，重點(diǎn)是通過有氧運(yùn)動(dòng)來促進(jìn)癲癇患者的新神經(jīng)元的生成和認(rèn)知能力提升。目前，這項(xiàng)試驗(yàn)正處于初期的1期階段，旨在驗(yàn)證研究的安全性。截止到當(dāng)前，已經(jīng)有兩名患者成功安全地完成了這項(xiàng)研究。研究人員計(jì)劃，他們將繼續(xù)招募更多患者來參與鍛煉并完成這一階段的試驗(yàn)。

通過將實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)科學(xué)與人體的臨床研究結(jié)合起來，研究人員有望更深入地了解腦再生機(jī)制，從而為開發(fā)針對(duì)認(rèn)知能力下降的干預(yù)措施奠定基礎(chǔ)，并最終支持整個(gè)生命周期內(nèi)的腦健康。

#創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)：

原文：Aswathy Ammothumkandy et al.

編譯：糖獸

排版：雯雯

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封面圖&首圖：RibhavAgrawal / Pixabay

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