脑细胞真的死一个少一个？

2018-10-22

奥秘(创新大赛) 2018年8期

对于大脑神经元是否会再生的问题，人们的认识在过去一个多世纪里几经逆转。整个20世纪，主流观点都认为神经元在人出生以后是无法再生的，即无法制造新的脑细胞出来。但是近20年来，越来越多的实验表明，动物和人类大脑的神经元可以再生，而且也许可以不受年龄限制，一直再生。

而最近的两项新研究对这个问题的看法则互相矛盾：先是《自然》期刊的一项研究称新生的神经元在成年人中极其罕见，甚至根本不存在；几乎同时，《细胞·干细胞》的一项研究却称，新生的神经元在从青少年到老年的整个成年阶段都存在。谁对谁错？

“今天，又死了多少脑细胞！”抱怨脑细胞都死掉的你，有想过大脑同意你的说法吗？大脑里的脑细胞究竟可不可以再生?

小鼠的脑细胞也许可以再生

最早开始研究大脑时，人们发现，在显微镜下是看不到成年人大脑中处于分裂相的神经元细胞的，因此很长一段时间内人们都以为神经元不会新生。

然而，近二三十年出现了一些新的实验技术，可以应用放射性元素和核苷酸类似物标记处于分裂相的细胞，人们由此在许多成年动物中发现了新生神经元的证据，而且这些新生的神经元似乎主要局限在海马。

海马是大脑颞叶内的一个部位，主要职责是学习和记忆，对调节情感也有重要作用。研究发现，成年小鼠的海马有相当数量的神经元母细胞，虽然它们一般情况下什么也不做，但是具有分裂能力。在适当的时候，这些神经元母细胞可以分裂成子细胞，而子细胞又可以分化成神经元。这样，大脑就可以不断产生新的神经元。

这一发现让学界非常兴奋，因为如果海马神经元可以再生，那意味着许多和海马衰减相关的疾病都有可能被治愈，比如阿尔茨海默病和抑郁症。如果成年人的海马中有新生神经元，那么对阿尔茨海默病就多了很多潜在的治疗手段。

随后，成人大脑存在新生神经元的证据也开始得到报道。

首先是美国和瑞典两国的科学家在1998年用核苷酸类似物标记的方法，在成人的海马中发现了幼稚神经元；随后，瑞典研究者在2006年用碳14追踪的方法计算出成人的海马每天可以产生700个神经元；2010年，德国科学家也用抗体标记的方法发现了成人海马中的新生神经元。

这样，成年人大脑可以产生新生神经元的说法逐渐得到了科学界的认可，甚至被写进了教科书。然而，仍有很多研究者对这一说法持怀疑态度，他们认为，目前的实验结果主要来自于啮齿类动物，人类的实验还不足以得出定论。

两个实验方法一样，结果却相反？

《自然》和《细胞·干细胞》发表的两项关于新生神经元的研究，分别来自美国加州大学旧金山分校的索雷尔斯团队和美国哥伦比亚大学的博尔德里尼团队，两项研究都采用了人的尸体大脑标本做为研究对象，并对不同成熟阶段的神经元进行免疫荧光染色。

简单说，这个实验方法是利用抗原和抗体会结合的原理，给已知的抗原或抗体标记荧光素，再用它们去标记细胞上相应的抗体或抗原，然后通过荧光显微镜观察，发现目标细胞。两个研究团队都采用了双皮质素（DCX）和多聚唾液酸-神经元黏附分子来标记幼稚神经元。

索雷尔斯团队研究了59个生前健康个体的尸体大脑标本，年龄跨度较大，有孕14周的胎儿，也有77岁的老年人。研究者在胎儿和婴儿的大脑中发现了大量的神经元母细胞和新生的神经元，然而这些细胞的数量从一岁之后开始急剧减少，能观察到神经发生的最大个体是13岁，在所有成年个体的脑标本中没有一例观察到新生的神经元。

博尔德里尼团队的研究样本是28个生前健康个体的尸体大脑标本，年龄在14岁到79岁之间。他们发现，随着年龄的增长，海马里神经元母细胞的数量是越来越少的，然而这些母细胞分化成的神经元却没有随年龄减少。研究样本中，即使是老年人，死亡时海马仍然有数以千计的新生神经元。不过，这些新生神经元建立的神经连接数量比原有的神经元少很多，因此研究者推断，它们的功能可能有所欠缺。

为什么两个研究使用了类似的方法，却得出了截然相反的结果呢？是索雷尔斯团队看得不仔细，还是博尔德里尼的研究算错了结果？

答案是，都有可能。很遗憾，由于研究手段本身的局限，暂时还无法确定哪项研究的结果更接近真相。