神经元是控制大脑功能的细胞，你出生时就拥有了大多数将在一生中使用的神经元。虽然大脑在早期生活中经历了大部分发育，但特定区域的大脑在成年后仍会继续生成新的神经元，尽管生成速度较低。然而，这种成年期神经发生过程是否真正存在及其在大脑中的功能仍然是科学家们争论的焦点。
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新神经元较少。但是，新神经元的缺失是否会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年人脑中新生成的神经元与通过听觉学习有关的认知功能之间的联系。
研究人员已经知道，新的神经元在小鼠中对记忆和学习有贡献。但在人类中，由于在成人脑中识别和分析新神经元的技术挑战以及其稀少性，科学家们对其对大脑功能的重要性持怀疑态度。
为了揭示成年期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之前进行了认知评估，并在手术过程中捐赠了脑组织。为了了解患者的新神经元数量是否与特定认知功能相关，我们在显微镜下寻找神经发生的标志物。
我们发现，成年人脑中的新神经元与认知衰退减少有关，尤其是在言语学习方面，即通过听别人说话来学习。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中的作用而闻名。然而，我们没有观察到新神经元与人在空间学习之间有类似的联系。
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，这种重要的认知功能随着年龄的增长而下降，而在神经系统疾病患者中更为严重。随着老龄化人口的增长，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和恢复衰老人群以及癫痫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都还有很长的路要走。
重要的是，我们发现新神经元在小鼠和人类中功能不同，这强调了尽可能在人类中研究生物功能（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有限。为了改善患者的认知结果，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功能。我们目前处于临床试验的早期1期阶段，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进行锻炼并完成这一阶段。
通过将实验室基础科学与人体临床研究结合起来，更好地理解大脑再生可以支持整个生命周期的大脑健康。
Aswathy Ammothumkandy获得了美国癫痫学会和加州再生医学研究所的资助。Michael A. Bonaguidi获得了美国国立卫生研究院、Donald E. 和 Delia B. Baxter 基金会、L.K. Whittier 基金会、Simons Strauss 基金会、Cure Alzheimer's Fund 和 Eli and Edythe Broad 基金会的资助。Charles Liu 未从任何公司或组织获得可能从中受益的资金，也未披露除学术职务外的任何相关关系。
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