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神经科学领域的一大热门话题，就是人类大脑是否可以在生命过程中持续产生新细胞，一直到 1960 年代，科学家都坚信人类大脑在出生后不久就停止制造新神经元；然而之后数十年随着技术进展，科学家发现不少证据指向人类大脑的海马回细胞仍随年龄增长持续发展，引发无数神经科学家投入该研究领域。 前不久，加州大学旧金山分校（UCSF）神经外科教授 Arturo Alvarez-Buylla 领导的团队，于《Nature》上一份颠覆认知的研究成果：人类大脑新生的海马体中，神经元数量在出生后开始减少，青春期后不再有新神经生成。 然而，4月5日，由哥伦比亚大学团队发表在《Cell Stem Cell》的一项研究成果却表明：健康的老人不论男性或女性，都能与年轻人一样产生新的脑细胞!----许多老年人比外界所想的还要更能保持认知、情感的完整性，即使我们已高龄 70 岁，大脑仍然每天创造数百个新神经元。 研究人员通过分析年龄介于 14～79 岁之间的 28 位突然死亡的健康人大脑，发现：老年人的海马回拥有与年轻人一样从先驱细胞（progenitor cell）制造数千个新神经元的类似能力。 团队从每个大脑样本寻找处于不同发育阶段的神经元，包括干细胞、最终成为神经元的先驱细胞、尚未完全发育的未成熟神经元与新神经元。在所有样本分析中，研究人员发现无论年龄差异，大脑都有相似数量的神经先驱细胞与未成熟神经元，因而得出研究结论：人类大脑即使进入老年期也会继续制造神经元。 此外研究人员通过比较分析从年轻人脑和老年人脑，发现：随着年龄增长，大脑中的新生血管逐渐减少、帮助新神经元互相联系的蛋白质浓度也降低（神经可塑性下降），这便能解释为何有些老年人记忆丧失、或情绪适应能力变低。 Fig.1 Fewer Quiescent Neural Progenitors and Stable Proliferating Intermediate Neural Progenitors in Aging Human Dentate Gyrus Fig.2 Fewer Polysialylated-Neural-Cell-Adhesion-Molecule-Positive Cells in Aging Human Dentate Gyrus Fig.3 Preserved Immature and Mature Neurons and Glia in Aging Human Dentate Gyrus Fig.4 Age-Associated Dentate Gyrus Angiogenesis Decline and Stable DG Volume 有趣的是，研究第一作者、哥伦比亚大学神经生物学副教授 Maura Boldrini 表示，他们并没有要对 Arturo Alvarez-Buylla 团队的研究进行尖锐反驳，不同的观察结果可能取决于不同的大脑样本。Arturo Alvarez-Buylla 的样本来自世界各地，包括亚洲、美国、欧洲，且只分析海马回中的 3～5 个区块，大脑切片样本也用完全不同的化学物质修复处理，可能干扰了检测新神经元的精确度。 而 Maura Boldrini 团队的样本为死亡 24 小时内立刻冻存在零下 80℃ 环境中的大脑，且，这是科学家第一次在个体死亡后不久后，观察和分析新形成的神经元和整个人类海马体内的血管状态。 由此，研究者推测，老年时期认知-情绪弹性（cognitive-emotional resilience）的降低可能是由“神经干细胞池较小、血管形成能力下降以及海马体内细胞间链接减少”所导致的。未来，他们将进一步研究如何通过激素、转录因子和其他细胞间通路来调控神经细胞的增殖、成熟和生存。 新研究将再次掀起辩论，究竟人类大脑是否具有汰旧换新的能力？ 参考文献： 1. Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults 2. Human Hippocampal Neurogenesis Persisits throughout Aging 3. Surprise！Scientist find signs of new brain cells in adults as old as 79 |
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