USC领导的一项针对癫痫患者的研究展示了如何生成新的神经元使成年人的认知受益。为什么成年人会产生新的脑细胞？一项发表在《Cell Stem Cell》上的新研究提供了首个细胞证据，证明成人大脑中生成新的神经细胞支持言语学习和记忆，使人们能够进行对话并记住听到的内容。这一发现可能指向恢复认知功能的新方法。
这项由USC干细胞研究所和USC神经修复中心（隶属于USC凯克医学院）的科学家领导的研究，依赖于药物难治性颞叶内侧癫痫（MTLE）患者的脑组织，这种疾病涉及癫痫发作以及加速的认知衰退。
“治疗癫痫患者使我们能够研究生成新的神经元在大脑中的目的。我们观察到其中一个原因是通过我们的对话来学习。”该研究的共同通讯作者、USC干细胞生物学和再生医学、老年学、生物化学和分子医学、生物医学工程及神经外科副教授兼USC神经修复中心助理主任Michael Bonaguidi说。“这些发现不仅对所有遭受学习和认知衰退的人非常重要，也特别适用于参与研究的癫痫患者。”另一位共同通讯作者、神经外科、神经学和生物医学工程教授、USC神经修复中心主任兼USC癫痫护理联盟主任Charles Liu补充道。
在这项研究中，第一作者Aswathy Ammothumkandy和Luis Corona及其合作者调查了生成新的脑细胞（称为神经发生）的过程如何影响MTLE进展期间的不同类型认知衰退。研究人员发现，MTLE患者在多个领域经历认知衰退，包括言语学习和记忆、智力和视空间技能。对于言语学习和记忆以及智力，患者在前20年的癫痫发作中经历了急剧下降。在这同一时期，神经发生减缓到几乎无法检测到未成熟脑细胞的程度。
基于这些观察结果，科学家们寻找未成熟脑细胞数量与MTLE相关的主要认知衰退领域之间的联系。他们发现，未成熟脑细胞数量的减少与言语学习和记忆之间存在最强的关联。这是一个令人惊讶的发现，因为啮齿动物和其他实验动物的神经发生水平有助于不同类型的学习和记忆，使用的是视空间技能。神经发生在言语学习和记忆中的作用突显了研究人脑组织的价值。这些高度宝贵的手术标本是由Rancho Los Amigos癫痫中心的患者慷慨捐赠的，这是公共安全网卫生系统中的一个独特资源，推进了该地区未保险人口的医疗保健和研究公平。
“我们的研究提供了首个细胞证据，证明神经发生如何贡献于人类认知——在这种情况下，是言语学习和记忆。”Bonaguidi说。“这项工作为未来探索通过增强神经发生来改善言语学习和记忆的方法打开了大门，可能通过锻炼或治疗药物实现。这些方法不仅有助于MTLE、阿尔茨海默病和痴呆症患者，也有助于所有随着年龄增长而面临认知衰退的人。”
参考文献：
Ammothumkandy A, Corona L, Ravina K, et al. Human adult neurogenesis loss corresponds with cognitive decline during epilepsy progression. Cell Stem Cell. 2024:S1934590924004016. doi: 10.1016/j.stem.2024.11.002
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