新細胞來自舊大腦

研究人員借鑑老鼠的經驗,發現新的神經元在一個用於處理氣味的腦區中發展

科學家們發現,成年人腦可以產生新的細胞,這為可能阻止甚至逆轉癱瘓和退行性神經疾病造成的損害打開了大門。

人們長期以來認為,一旦大腦停止發育,它產生新神經元的能力也會隨之停止。但科學家們在 20 世紀 60 年代初期就開始爭論這個問題,當時有人聲稱在成人大腦中發現了新的神經元。從那時起,所謂神經發生的證據像滾雪球一樣越來越多,最終在 1998 年發現,五名癌症患者的大腦半球馬蹄形海馬體區域的細胞正在複製。

科學家們在其他哺乳動物的嗅球(位於前腦兩側,參與處理氣味的結構)中發現了新的神經元或神經細胞,這使他們懷疑人類可能也有。然而,研究人員無法找到在其他動物中發現的通路,即從人腦中心的 cerebrum(神經幹細胞的產生地)到前腦(神經幹細胞在那裡變形為神經元)之間的通路。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。


本週,來自紐西蘭和瑞典的科學家報告說,他們不僅在人腦中找到了這條難以捉摸的通道——稱為吻側遷移流(或 RMS)——而且還發現沿著該結構正在分化成神經元的細胞。

“我們懷疑[細胞]可能正在沿著這條管道移動,因為管道中充滿了液體,其中包含某種生長因子或某種型別的吸引物,”瑞典哥德堡大學薩爾格倫斯卡學院的神經科學家彼得·埃裡克森說,他是本週出版的科學雜誌上發表的這項研究的合著者。“從動物研究中,非常明顯的是,如果你對大腦造成[損傷],就會有許多分子訊號告訴幹細胞開始分裂、開始遷移,甚至可能開始重新填充損傷區域。”

研究人員開始尋找吻側遷移系統,他們解剖了 30 個死後大腦——來自年齡在 20 歲到 80 歲之間的人——並將高倍顯微鏡對準了他們在大鼠大腦中定位 RMS 的大致相同區域。RMS 將嗅球連線到大腦側腦室壁(在大腦底部與脊髓連線處),側腦室壁產生腦脊液,腦脊液緩衝了神經系統的兩個組成部分。令他們驚訝的是,他們發現了增殖細胞的通路,然後使用磁共振成像 (MRI) 在六名活體患者中證實了這些流的位置(嗅球兩側各有一個)。

埃裡克森說,RMS 管道從腦室“向下和向後”延伸,“然後急轉彎進入嗅束和嗅球”。他補充說,從腦室下區到嗅束的 17 毫米(約三分之二英寸)路線與齧齒動物的對應物不同,可能是因為人前腦的尺寸更大。研究人員沿著這條路線發現了平均約 110,000 個處於不同發育階段的細胞。當細胞到達嗅球時,它們已經開始發展成為神經元。

“關於成人人腦嗅球中的神經發生存在一些爭議,”索爾克生物研究所的生物學家弗雷德·蓋奇說,他曾與埃裡克森在 1998 年關於癌症患者神經發生的論文上合作。“但是,這篇最新的手稿非常有說服力。”耶魯大學醫學院的神經生物學家帕斯科·拉基奇說,這些發現“基本上證實了之前的幾項研究”,即存在一個小的但現有的 RMS。“這對我來說並不感到驚訝,”他補充說,“因為我們已經在非人類靈長類動物身上看到了一個存在但非常小的 RMS,與齧齒動物相比。”

底線是:“我的論文確立了 RMS 在人腦中的存在,”埃裡克森說,他指出,這也證實了 2004 年發表在發育性腦研究雜誌上的一篇論文,該論文顯示了嗅球中的神經發生。

現在團隊已經找到了 RMS 路徑,埃裡克森說,研究人員可以開始評估嗅球中新神經元的數量是否對神經退行性疾病有任何影響。在科學雜誌的論文中,作者指出,嗅球中產生的新神經元數量減少會導致齧齒動物難以區分氣味,這是人類的一種症狀,可能是帕金森病的前兆。(埃裡克森推測,新的腦細胞會佔據嗅球,因為可能需要不斷更新細胞來處理一生中遇到的無數氣味分子。如果大腦遭受損傷,儲存在這裡的神經元可能會被招募到損傷部位。)

“第一個問題,”埃裡克森說,“將是檢視正常、健康的受試者與[患有]中風或某種大腦[損傷]的受試者之間是否存在差異,以弄清楚我們是否真的也能在人腦中獲得幹細胞的啟用。”

© .