研究人員首次開發出一種觀察包括人類在內的活體動物大腦中幹細胞的方法，這一發現使科學家能夠追蹤神經發生（神經元的誕生）的過程。就在幾個月前，科學家證實，這種細胞在成人和發育中的大腦中都會產生。
紐約州石溪大學的神經病學助理教授米爾亞娜·馬萊蒂奇-薩瓦蒂奇（Mirjana Maletic-Savatic）說：“我一直在尋找一種能夠讓我們在整個生命週期中研究這些細胞的方法。”她專門研究神經系統疾病，例如早產和低體重嬰兒更容易患上的腦癱。她說，這項新技術將使她能夠透過監測大腦中這些所謂的祖細胞的數量和行為來跟蹤高危兒童。
這個過程的關鍵成分是一種未成熟細胞特有的物質，它既不存在於成熟神經元中，也不存在於神經膠質細胞（大腦的非神經元支援細胞）中。馬萊蒂奇-薩瓦蒂奇和她的同事從大鼠大腦中採集了三種細胞型別的樣本（胚胎動物的幹細胞，成年的其他細胞），並在實驗室中分別培養這些品種。他們能夠確定每個品種的化學成分，並利用核磁共振（NMR）光譜學分離出幹細胞特有的化合物。（核磁共振透過測量其亞原子粒子的磁性來幫助確定分子的結構。）儘管核磁共振可以識別生物標記物，但無法識別其組成，馬萊蒂奇-薩瓦蒂奇推測它可能是脂質（脂肪）或脂蛋白中的脂肪酸混合物。
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在確定了它們的標記物後，該團隊進行了兩項測試以確定該方法的敏感性和準確性：首先，他們將大量幹細胞注入大鼠的大腦皮層，這是通常不發生神經發生的大腦外層。然後，他們將電流透過動物的大腦；電流會在海馬體中誘導神經發生，海馬體是前腦結構，是新神經元被認為出現的兩個部位之一（另一個是腦室下區）。
在執行每個程式後，該團隊使用核磁共振光譜學來捕獲活大鼠大腦的影像。但是，掃描器上的視覺干擾太多，無法找到它們的生物標記物。研究人員求助於石溪大學電氣工程教授佩塔爾·久裡奇（Petar Djurić），幫助他們提出一種演算法來消除雜亂並獲得目標化合物的清晰影像。
藉助幫助解碼掃描的分析方法，他們可以清楚地看到神經幹細胞注射後皮層中生物標記物水平的升高。同樣，在對動物進行電擊後，海馬體中該化合物的水平也明顯升高。
該團隊接下來將注意力轉向人類，招募了 11 名年齡在 8 到 35 歲之間的健康志願者，他們每個人都在核磁共振掃描器中花費了 45 分鐘。海馬體掃描產生的標記物多於皮層影像。此外，年齡較大的受試者顯示的生物標記物水平低於年輕受試者（這一發現與早期的研究一致）。馬萊蒂奇-薩瓦蒂奇說：“這是第一項可以檢測活人腦中這些細胞的技術。”
加利福尼亞州拉霍亞市索爾克生物研究所的遺傳學教授弗雷德·蓋奇（Fred Gage）是 1998 年《自然醫學》雜誌上宣佈在成人大腦中發現神經發生的報告的合著者，他讚揚了這種新方法。“根據他們的結果，他們似乎正在測量增殖而不是成熟，”他說。“他們必須在小鼠中敲除神經發生，並表明（這種）訊號消失，以確認與神經發生的因果關係。”
如果這項新工作得到複製和證實，它可能會加快對無數精神和神經系統疾病的診斷和跟蹤。其中包括：慢性抑鬱症。研究合著者、紐約長島冷泉港實驗室分子生物學副教授格里戈裡·埃尼科洛波夫（Grigori Enikolopov）去年表明，抗抑鬱藥會導致新的神經系統細胞，引發了關於這些細胞在疾病的病因中所起的作用的問題。
埃尼科洛波夫說：“儘管我們才剛剛開始測試應用，但很明顯，這種生物標記物可能在識別大腦中的細胞增殖方面具有前景，這可能是癌症的跡象。”“在其他患者中，它可以向我們展示神經發生如何與抑鬱症、雙相情感障礙、阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、多發性硬化症和創傷後應激障礙等疾病的過程相關。”