你的大脑在成年后仍然可以生成新的神经元。但这些新神经元的稀有生成如何影响认知功能呢？神经元是控制大脑功能的细胞，你在出生时就拥有了大多数你一生中所需的神经元。尽管大脑在早期生活中经历了大部分发育，但特定区域的大脑在整个成年期仍会继续生成新的神经元，尽管生成速度较慢。科学家们对于这种神经发生过程是否真的发生在成年人身上及其在大脑中的作用仍存在争议。
过去的研究表明，患有癫痫或阿尔茨海默病等痴呆症的人在成年后生成的神经元比没有这些疾病的人少。然而，缺乏新神经元是否导致这些神经系统疾病患者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学习之间的联系。
研究人员知道，新神经元在小鼠的记忆和学习中起重要作用。但在人类中，由于识别和分析成人大脑中新神经元的技术挑战及其稀有性，科学家们对其对大脑功能的重要性持怀疑态度。
为了揭示成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前进行了认知评估，并捐赠了脑组织。为了确定患者的新神经元数量是否与特定的认知功能相关，我们在显微镜下寻找神经发生的标志物。
在来自癫痫患者的脑组织中，新生神经元（绿色和紫色）由阿斯瓦西·阿莫特姆坎迪/波纳吉迪实验室/南加州大学干细胞实验室提供，CC BY-SA
我们发现，成人大脑中的新神经元与减少认知衰退有关，特别是在言语学习或通过倾听他人学习方面。这让我们非常惊讶。在小鼠中，新神经元以其在视觉探索新空间时帮助学习的作用而闻名。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，这一重要的认知功能会随着年龄增长而下降，而在神经系统疾病患者中，其影响更为严重。随着老龄人口的增长，认知衰退对全球医疗保健系统的负担将增加。
我们的研究表明，新生神经元与言语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并在衰老、癫痫或痴呆患者中恢复认知功能的潜在策略。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不同，强调了在可能的情况下研究像神经发生这样的生物功能在人类中的重要性。这将确保在动物模型（如小鼠）中进行的研究与人类相关，并能转化为临床应用。
目前用于治疗癫痫的药物主要旨在减少发作，而对患者经历的认知衰退关注较少。为了提高患者的认知结果，我们启动了一项临床试验，通过有氧运动来增强癫痫患者的新生神经元生成和认知功能。我们目前处于临床试验的早期第1阶段，旨在确定研究的安全性。迄今为止，已有两名患者成功且安全地完成了研究。我们计划再招募八名患者参加锻炼并完成这一阶段。
通过将实验室的基础科学与人类的临床研究结合起来，对大脑再生的更好理解可以帮助支持整个生命周期的大脑健康。
阿斯瓦西·阿莫特姆坎迪是南加州大学干细胞生物学和再生医学的博士后研究员；查尔斯·刘是南加州大学临床神经外科教授；迈克尔·A·波纳吉迪是南加州大学干细胞生物学和再生医学副教授。
本文根据知识共享许可从The Conversation重新发布。阅读原文。
(全文结束)