在20世纪初，被称为“现代神经科学之父”的圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）明确指出：“在成年人中，‘神经路径是固定、终结且不可改变的。一切都会死亡，什么都无法再生。’”
这种认为成年人无法产生新神经元的观点几乎成为了神经科学的核心教条，直到20世纪60年代。然而，就像那个时代的许多“父亲”一样，一位年轻人挑战了拉蒙-卡哈尔的声明。
1962年，美国生物学家约瑟夫·阿尔特曼（Josef Altman）在《科学》杂志上发表了一篇题为《成年哺乳动物的大脑中是否会形成新的神经元？》的论文，答案是肯定的。随后几年的研究清楚地表明了成年哺乳动物大脑中神经干细胞（负责生成新神经元的细胞）的存在及其活动。
不过，旧的教条并没有轻易消亡。许多甚至大多数神经科学家对此持怀疑态度，一些研究也对成年人类是否能制造新的脑细胞提出了疑问。
生成新的脑细胞
近年来，越来越多的证据支持神经干细胞在成人大脑中存在并持续活跃的观点。最近的研究借助单细胞RNA测序和其他先进技术，研究了大脑的特定区域，如海马体和侧脑室区，为这一争论提供了新的见解。
这些研究强有力地证明了神经干细胞在人类中存在并发挥作用，斯坦福大学的老化与再生医学专家泰森·鲁埃茨（Tyson Ruetz）解释道。
但是，这些新细胞具体在做什么呢？尽管大部分证据基于小鼠研究，鲁埃茨表示，研究表明这些细胞在记忆形成以及帮助修复因创伤性脑损伤或中风造成的脑损伤方面起着重要作用，它们的活动受到帕金森病和阿尔茨海默病的影响。
“在这些情况下，”鲁埃茨说，“有大量新生神经元，成千上万的新神经元在帮助修复受损部位。” 或者至少在年轻小鼠中是这样。
然而，随着哺乳动物年龄的增长，我们的神经干细胞变得休眠或“困倦”，正如鲁埃茨所说。当大脑受伤时，它们不再被唤醒。这就像消防站的警报器不再工作一样。
潜在疗法
鲁埃茨和他的同事想要知道，在衰老的大脑中是否有某些基因过度活跃，导致老化神经干细胞保持休眠状态。他们利用CRISPR-Cas9基因编辑工具敲除了老年小鼠的23,000个基因中的每一个，发现超过300个基因在被沉默后可以恢复神经干细胞的功能。
仔细研究这些基因后，他们发现敲除了一个名为葡萄糖转运蛋白4型（GLUT4）的基因，该基因负责运输葡萄糖。这特别有趣，因为在阿尔茨海默病患者的大脑中，葡萄糖信号传导严重紊乱，鲁埃茨解释道。
“我们深入研究，发现了老年神经干细胞中一些非常有趣的代谢变化。如果我们只敲除葡萄糖转运蛋白4型，我们在老年小鼠的大脑中看到了超过两倍的神经干细胞活性改善，”鲁埃茨说。他们的研究成果于今年十月发表在《自然》杂志上。
阿尔茨海默病和更广泛的痴呆症患者的葡萄糖信号传导受损，导致一些人称痴呆症为“第三型糖尿病”，而鲁埃茨的研究支持了这一观点。
“严重的胰岛素葡萄糖信号传导中断可能对大脑自我修复和再生的能力产生深远影响，部分原因是抑制了神经干细胞的活动，”鲁埃茨说。
一些临床试验表明，通过鼻腔给药的方式输送胰岛素可以更有效地将胰岛素输送到大脑，这些试验在阿尔茨海默病痴呆症患者中显示出了一些改善，进一步支持了这一观点。
鲁埃茨最近共同创立了ReneuBio公司，该公司正在开发利用这些发现以及其他领域的成果来提升老化大脑再生能力的疗法。与此同时，健康的饮食和充足的运动——你可能已经猜到了——可能是滋养这些新生脑细胞的最佳选择。鲁埃茨还建议通过丰富环境和具有挑战性的新任务来保持大脑活跃。
“这可以在衰老过程中带来一定的韧性，”他说，“在你真正需要药物干预之前很久。”
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