大脑在成年后仍然可以生成新的神经元。但是，这些新神经元的罕见生成如何促进认知功能呢？神经元是控制大脑功能的细胞，你在出生时就已经拥有了大部分你一生中会有的神经元。虽然大脑在早期生活中经历了大部分发育，但特定的大脑区域在整个成年期仍会继续生成新的神经元，尽管生成速度较低。然而，这种神经发生过程是否真的发生在成人中，以及它在大脑中的作用是什么，仍然是科学家们争论的话题。
过去的研究表明，患有癫痫或阿尔茨海默病等痴呆症的人成年后生成的神经元比没有这些疾病的人要少。然而，新神经元的缺失是否导致这些神经系统疾病患者面临的认知挑战尚不清楚。我们是一个由干细胞研究人员、神经科学家、神经学家、神经外科医生和神经心理学家组成的团队。我们最新发表的研究揭示了成人大脑中新生成的神经元与通过倾听他人进行学习之间的联系。
研究人员已经知道，新的神经元有助于小鼠的记忆和学习。但在人类中，识别和分析成人大脑中新神经元的技术挑战，加上其稀有性，使科学家们对其对大脑功能的重要性表示怀疑。
为了揭示成年人大脑中的神经发生与认知功能之间的关系，我们研究了药物难治性癫痫患者。这些患者在接受手术治疗癫痫发作前进行了认知评估，并在手术期间捐赠了脑组织。为了确定患者的新神经元数量是否与特定的认知功能有关，我们在显微镜下寻找神经发生的标志物。
在成人大脑中，我们发现新神经元与减少认知衰退特别相关，尤其是在语言学习方面，即通过倾听他人进行学习。这对我们来说非常意外。在小鼠中，新神经元以其在视觉探索新空间方面的角色而闻名。然而，我们没有观察到新神经元与人在空间学习之间存在类似的联系。
与他人交谈并记住这些对话是许多人日常生活中不可或缺的一部分。然而，随着年龄的增长，这一关键的认知功能会下降，而在神经系统疾病患者中，这种影响更为严重。随着老龄人口的增长，认知衰退对全球医疗系统的负担将会增加。
我们的研究表明，新生神经元与语言学习之间的联系可能是开发恢复认知功能治疗方法的基础。增强新神经元的生成可能是改善大脑健康和恢复老年人、癫痫患者或痴呆患者认知功能的一种潜在策略。但目前，这些想法只是目标，任何未来的治疗方法还有很长的路要走。
重要的是，我们发现新神经元在小鼠和人类中的功能差异强调了在可能的情况下尽可能研究人类生物功能（如神经发生）的关键需求。这将确保在动物模型（如小鼠）中进行的研究与人类相关，并能转化到临床应用中。
目前用于治疗癫痫的药物主要旨在减少癫痫发作，很少关注患者经历的认知衰退。为了提高患者的认知结果，我们启动了一项临床试验，通过有氧运动提高癫痫患者的新生神经元生成和认知能力。我们目前处于临床试验的第一阶段，旨在建立研究的安全性。迄今为止，已有两名患者成功安全地完成了研究。我们计划再招募八名患者进行锻炼，以完成这一阶段。
通过将实验室的基础科学研究与人类的临床研究结合起来，更好地了解大脑再生可以帮助支持整个生命周期的大脑健康。
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