你能长出新的脑细胞吗?这场辩论可能揭示超级老年人的秘密Can you grow new brain cells? The debate could reveal the secret of superagers. | National Geographic

环球医讯 / 健康研究来源:www.nationalgeographic.com美国 - 英文2026-09-12 23:04:57 - 阅读时长5分钟 - 2345字
自现代神经科学诞生以来,成年人能否产生新脑细胞(即神经发生)一直是长期争论的焦点。两项最新研究为这一辩论提供了新证据:一篇发表在《自然》杂志上的论文发现,超级老年人的未成熟神经元数量是认知正常成年人的两倍,暗示他们拥有更多准备成长为功能性神经元的新细胞;另一篇2025年的《科学》论文则通过基因测序和人工智能识别出具有分裂特质的细胞。这些发现可能改变阿尔茨海默症和痴呆症的治疗方式,但仍有专家对间接证据持怀疑态度,认为还需进一步验证。
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你能长出新的脑细胞吗?这场辩论可能揭示超级老年人的秘密

自现代神经科学诞生以来,始终存在着一个看似绝对的信念,正如神经科学之父圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔所阐述的那样:成年人的脑细胞是“固定的、终结的、不可改变的。一切都会死亡,没有任何东西可以再生”——他在20世纪初如此宣告。“未来科学要改变这一严酷的裁决,如果可能的话。”

在过去几十年里,科学一直在稳步地尝试去做这件事。这引发了一场关于成年人是否会产生新脑细胞(即神经发生过程)的长期辩论。

上周发表在《自然》杂志上的一篇论文引起了轰动,因为它似乎以肯定的态度平息了这场辩论。该论文表明,超级老年人——那些在年龄上具有超凡认知能力的人——的秘密可能在于,他们比同龄人拥有更多的新神经元。这是去年以来第二项支持神经发生可能性的研究。

这是一项重要的研究,密歇根大学研究神经发生的神经科学家伊娃·费尔德曼表示,因为“它至少将一位80岁以上、拥有非凡记忆力的人与所有这些未成熟神经元联系了起来。”

然而,并非所有专家都信服。事实证明,寻找神经发生的证据非常棘手。但这一发现可能改变我们治疗阿尔茨海默症和痴呆症等疾病的方式。

关于神经发生的辩论升温

1962年,当时在麻省理工学院工作的神经生物学家约瑟夫·奥特曼率先挑战了卡哈尔的理论。他使用放射性标记显示,在成年大鼠的海马体(一个在学习与记忆中起作用的大脑区域)等多个脑区中形成了新的神经元。

大多数专家认为奥特曼在啮齿动物身上的发现并不适用于人类。又过了三十年,才有人找到成年人类大脑中神经发生的证据。

1998年,现任职于索尔克生物研究所的神经科学家弗雷德·“鲁斯蒂”·盖奇检查了接受过溴脱氧尿苷(一种被正在分裂的细胞摄取化学物质)治疗的癌症患者的死后组织。盖奇和团队发现,这些患者的海马体中确实有神经元在分裂。这是首次证明成年人能长出新的脑细胞。

尽管如此,这项研究并未直接观察实际形成的脑细胞,而是依赖于化学标记物溴脱氧尿苷和对死后组织的分析。一些专家指出,溴脱氧尿苷标记可能难以解读,因为细胞死亡或修复可能导致假阳性。

辛辛那提大学研究干细胞和再生的分子遗传学家Agnes (Yu) Luo认为,最令人信服的成人神经发生证据是2014年的一篇论文,该论文通过检测死后人类脑组织中的放射性粒子水平,为这个问题带来了新颖的方法。

1945年至1963年间,原子弹试验向大气中释放了放射性粒子。其中包括碳14同位素,它们会积累在分裂细胞(或新产生的细胞)的DNA中。当科学家检查那些在试验期间已是成年人的海马组织时,他们在其DNA中发现了高水平的同位素,表明新神经元在生命的第五个十年里仍在形成。

尽管这项研究很巧妙,但也受到了批评,包括有人指出这些碳可能来自细胞过程,如甲基化和去甲基化,在这些过程中碳原子会被添加和移除。

这一批评在2020年的一篇科学文献综述中也被提出,该综述认为成年神经发生是一种幻象。综述分析了此前几十年进行的神经发生研究,指出了方法学错误、相互矛盾的发现等问题,并呼吁在寻找神经发生的检测方法上实现更多标准化。

匹兹堡大学研究大脑发育的神经科学家肖恩·索雷尔斯表示,即使神经发生确实存在,也极为罕见。在2018年的一项研究中,他和同事使用了多种方法检测组织样本,发现出生后最初几年之后,人类海马体中的神经发生要么不存在,要么至少极其罕见。

不过,神经发生理论的支持者则反驳称,这些结论也存在缺陷——辩论因此持续下去。

对辩论的新审视

一些专家表示,最近的两篇论文可能给出了终结这场辩论的连贯重拳。

2025年7月,研究人员在《科学》杂志上报告称,他们利用基因测序并借助人工智能,在成年人脑组织中识别出了具有分裂成神经元遗传特征的细胞。研究人员称,这证明了至少有一部分人在成年期会制造新神经元,尽管新神经元生长缓慢。

2026年2月底,另一篇引人注目的论文发表,这次是在《自然》杂志上。研究人员利用基因分析识别处于不同生长阶段的细胞,发现与认知正常的成年人相比,超级老年人拥有异常多的未成熟神经元——大约是认知正常成年人的两倍——这表明他们拥有一个准备成长为功能性神经元的未成熟神经元库。

Luo对此深信不疑。“我认为《科学》论文或多或少已被该领域接受,它基本上锁定了我们在人类大脑中确实拥有(成年神经发生)这一点。”

伊娃·费尔德曼也表示赞同,并称现在的争论已不再是神经发生在人类中是否发生,而是发生的程度和一致性如何。“当这些新神经元分化、成熟时,它们的功能是什么?它们在临床上如何改变局面?”她说,研究超级老年人的那篇论文“让人想到,这些新神经元在成熟、成长过程中,确实有助于学习和记忆。”

然而她补充说,这只是一个关联,尚未确立因果关系。而索雷尔斯仍然持怀疑态度。他说所有这些研究都基于间接证据。“我们并没有实际看到某个细胞物理地转变为另一个细胞。”

杜克大学神经科学家、神经生物学系临时主任斯塔西·比尔博表示,即使有了这些遗传标记,仍不清楚这些神经元是否最终会成熟。“你可能有细胞诞生,但随后立即死亡,从未被使用。”

同样在杜克大学的神经科学家兼分子遗传学家黛布拉·林恩·西尔弗对此表示同意。“这些研究不一定在探讨功能问题,即是否制造了功能性神经元,或者是否在蛋白质水平进行观察。”

正如科学中常见的那样,魔鬼在于细节。

最终,深入了解大脑如何运作是当今最重要的科学项目之一。如果科学家能找到替代死亡神经元或促使新神经元更快生长的方法,他们或许能够治疗多种神经退行性疾病,包括阿尔茨海默症。

但其他科学家认为,也许我们根本不需要新细胞。“也许人类大脑已经进化出了不需要依赖维持神经干细胞池、再随着时间缓慢分化神经元的灵活方式,”索雷尔斯说。也许我们缺乏(或相对缺乏)神经发生是一种特征,而非缺陷。

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