南加州大学（USC）领导的一项针对癫痫患者的研究显示，生成新的神经元如何在成年人中受益于认知功能。为什么成年人会产生新的脑细胞？一项发表在《细胞干细胞》杂志上的新研究首次提供了细胞证据，证明成年人生成新的脑细胞支持言语学习和记忆，使人们能够进行对话并记住他们听到的内容。这一发现可能指向恢复认知功能的新方法。
该研究由南加州大学干细胞研究所和南加州大学凯克医学院神经修复中心的科学家领导，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神经元的目的。我们观察到其中一个原因是通过我们进行的对话来学习。”共同通讯作者、南加州大学干细胞生物学和再生医学、老年学、生物化学和分子医学、生物医学工程以及神经外科副教授兼南加州大学神经修复中心助理主任Michael Bonaguidi说，“这些发现对于所有遭受学习和认知衰退的人非常重要，但它们也特别适用于参与研究的癫痫患者。”共同通讯作者、神经外科、神经病学和生物医学工程教授、南加州大学神经修复中心主任兼南加州大学癫痫护理联盟主任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脑细胞的过程（称为神经发生）如何影响MTLE进展期间不同类型的认知衰退。研究人员发现，MTLE患者在许多领域经历认知衰退，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，患者在癫痫发作的前20年内经历了急剧的下降。在这同一二十年间，神经发生速度减慢，以至于未成熟脑细胞几乎无法检测到。
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使用视空间技能的不同类型的学习和记忆。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。这些非常宝贵的手术标本是由兰乔洛杉矶癫痫中心的患者慷慨捐赠的，这是公共安全网卫生系统中一个独特的资源，推进了该地区未保险人口的医疗保健和研究公平。
“我们的研究首次提供了神经发生如何贡献于人类认知的细胞证据——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患者、阿尔茨海默病和痴呆症患者，还有助于我们所有人随着年龄增长的大脑。”
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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