国际顶级期刊《自然》在线刊登的最新研究成果显示,成年人脑海马区(以下简称“海马区”)没有新生神经元产生。该研究为成年人类脑内是否有新生神经元的长期争论,提供了否定性新证据。
海马区是大脑边缘系统的主要组成部分,担当着关于记忆及空间定位的作用。名字来源于这个部位的弯曲形状貌似海马。
这篇题为《海马脑区的新生神经元在儿童脑内显著下降,在成人脑内没有发现》(“Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults”)的论文,由美国加州大学旧金山分校、西班牙瓦伦西亚大学、复旦大学和加州大学洛杉矶分校等单位共同完成。
加州大学旧金山分校博士Sorrells和Paredes为文章的共同第一作者,复旦大学脑科学研究院博士戚大石等为文章的共同第二作者,西班牙瓦伦西亚大学教授Jose Manuel Garcia-Verdugo,复旦大学教授杨振纲和加州大学旧金山分校教授Arturo Alvarez-Buylla是文章共同通讯作者。复旦大学是中国唯一参与单位。
历时逾4年,通过对59例不同年龄段人海马区进行分析,上述国际研究团队发现,人脑最后一个新生神经元产生于童年时期。这一结论,为有关成人神经元新生能力的争论提供了新的依据。
研究发现,新生儿海马区每平方毫米大约有1618个新生神经元。这个数字随着人类年龄的增长而锐减:1岁时降低了5倍;7岁时降低了23倍;到13岁时,海马区每平方毫米大约只有2.4个新生神经元,降低了近700倍。
在随后的年龄段(18岁-77岁),研究人员没有发现新生神经元的存在。论文称,造成这一结果的根本的原因可能在于人海马区没有神经干细胞存在的合适环境。
为了进一步验证这个发现,杨振纲课题组利用国内灵长类动物优势资源,着重分析了10只不同年龄的非人灵长类——猕猴——海马区神经发生的状况。
人工饲养的猕猴可以活到25至30岁。与在人脑中的发现类似,新生猕猴到23岁的猕猴海马区内,新生神经元的数量随着年龄的增长而大幅下降。大约到7岁左右,猕猴海马区便很难再产生新的神经元。
此前的研究表明,成年鸟类(如金丝雀)和成年啮齿类(比如小鼠)动物的海马区可以不断产生新的神经元,人们将这一过程称作成体神经发生。
研究者们常常把动物海马区的新生神经元,与学习和记忆、神经再生等重要问题联系起来。该命题的背后,则指向脑功能恢复与重建,及部分相关疾病的诊治。但长久以来,科学界对于成年人类脑内是否也存在新生神经元,存有巨大争议。
《自然》此番刊登的最新研究中则显示,有关新生神经元参与了成人学习和记忆功能、参与了成人情绪调整功能、亦或参与了脑损伤后神经再生功能等等的认知及由此衍生的判断,尚需更为审慎的思考。
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