傷腦筋，成年后人腦海馬區(qū)神經(jīng)元不再更新 | 前沿
? 人腦發(fā)育至童年，新生神經(jīng)元不再產(chǎn)生，圖片來自scpr.org
撰文 | 陳文雪
責(zé)編 | 葉水送
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成年人大腦是否有新生神經(jīng)元？最近，一項(xiàng)國(guó)際合作研究給出了否定答案：成年人腦海馬區(qū)沒有新生神經(jīng)元產(chǎn)生，相關(guān)論文日前以《海馬腦區(qū)的新生神經(jīng)元在兒童腦內(nèi)顯著下降，在成人腦內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)》（“Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults”）為題，在線發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊Nature雜志上。
這項(xiàng)研究由美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校、西班牙瓦倫西亞大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校等單位參與。西班牙瓦倫西亞大學(xué)教授Jose Manuel Garcia-Verdugo，復(fù)旦大學(xué)教授楊振綱和加州大學(xué)舊金山分校教授Arturo Alvarez-Buylla為這篇文章的共同通訊作者。
? 新生兒海馬腦區(qū)有大量的新生神經(jīng)元（綠色），成熟的神經(jīng)元為紅色標(biāo)記（左），成年人海馬腦區(qū)內(nèi)沒有新生神經(jīng)元，只有成熟的神經(jīng)元（右）。
人腦最后一個(gè)新生神經(jīng)元產(chǎn)生于童年
新生兒海馬腦區(qū)每平方毫米大約有1618個(gè)新生神經(jīng)元。這個(gè)數(shù)字隨著人類年齡的增長(zhǎng)而銳減：1歲時(shí)降低了5倍；7歲時(shí)降低了23倍；到13歲時(shí)，海馬腦區(qū)每平方毫米大約只有2.4個(gè)新生神經(jīng)元，降低了近700倍。
在隨后的年齡段（18歲-77歲）里，人的大腦沒有發(fā)現(xiàn)新生神經(jīng)元的存在，造成這一結(jié)果的根本的原因，可能在于人腦海馬區(qū)沒有神經(jīng)干細(xì)胞存在的合適環(huán)境（niche）。
Alvarez-Buylla領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)歷時(shí)逾4年，通過對(duì)59例不同年齡段人腦海馬區(qū)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)人腦最后一個(gè)新生神經(jīng)元產(chǎn)生于童年時(shí)期。這一結(jié)論，為有關(guān)成人神經(jīng)元新生能力的爭(zhēng)論提供了新的依據(jù)。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證這個(gè)發(fā)現(xiàn)，楊振綱課題組利用國(guó)內(nèi)靈長(zhǎng)類動(dòng)物優(yōu)勢(shì)資源，著重分析了10只不同年齡的非人靈長(zhǎng)類-獼猴海馬腦區(qū)神經(jīng)發(fā)生的狀況。據(jù)悉，人工飼養(yǎng)的獼猴可以活到25至30歲。與在人腦中的發(fā)現(xiàn)類似，在新生獼猴到23歲的獼猴海馬腦區(qū)內(nèi)，新生神經(jīng)元的數(shù)量隨著年齡的增長(zhǎng)而大幅下降。大約到7歲左右，獼猴海馬腦區(qū)便很難再產(chǎn)生新的神經(jīng)元。
新生神經(jīng)元與人的學(xué)習(xí)和記憶有何關(guān)系？
成年鳥類（如金絲雀）和成年嚙齒類（比如小鼠）動(dòng)物的海馬腦區(qū)可以不斷產(chǎn)生新的神經(jīng)元。人們將這一過程稱作成體神經(jīng)發(fā)生。
成年人腦內(nèi)是否也像嚙齒類動(dòng)物一樣存在新生神經(jīng)元？由于神經(jīng)元新生關(guān)乎著人腦再塑和與之相關(guān)的一系列可能，半個(gè)世紀(jì)以來，這一科學(xué)命題始終吸引著神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注。而對(duì)此持肯定態(tài)度的觀點(diǎn)曾一度被普遍接受。
由于研究者常常把動(dòng)物海馬腦區(qū)的新生神經(jīng)元與學(xué)習(xí)和記憶、神經(jīng)再生等重要問題聯(lián)系起來，探討這一命題實(shí)際將指向腦功能恢復(fù)與重建，以及部分相關(guān)疾病的診治。
然而就這項(xiàng)研究而言，其結(jié)論已清楚顯示，有關(guān)新生神經(jīng)元參與了成人學(xué)習(xí)和記憶功能、成人情緒調(diào)整、腦損傷后神經(jīng)再生功能等認(rèn)知及由此衍生的判斷，仍需更為審慎的思考。
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Sorrells SF et al. Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults.Nature. 2018. doi:10.1038/nature25975.
