在一项突破性的发现中，科学家们发现成人大脑中新生脑细胞在语言学习和记忆中扮演着重要角色。这项发表在《细胞干细胞》上的研究提供了新的见解，解释了为什么人们即使到了成年期仍能继续学习、记忆并进行有意义的对话。
该研究重点关注患有内侧颞叶癫痫（MTLE）的人群，这是成人中最常见的对药物治疗有抗性的癫痫类型。这种神经系统疾病不仅会导致癫痫发作，还会导致严重的记忆、注意力和思维技能问题。多达70%的成年患者对药物没有反应，不得不忍受持续的症状。
更深入地了解MTLE及其影响
与其他类型的癫痫不同，MTLE往往会随着时间的推移而恶化。患者可能会经历更频繁的癫痫发作、记忆丧失以及大脑结构的变化。这些变化通常包括负责记忆和学习的大脑区域的萎缩或损伤。
受影响最严重的是海马体。这个区域帮助人们形成新的记忆、导航空间并调节情绪。它也是成人大脑中少数几个在整个生命过程中仍然产生新神经元的地方之一，这一过程称为神经发生。
这个自然的大脑更新过程涉及神经干细胞产生新的、未成熟的脑细胞，这些细胞生长并发育成为功能正常的神经元。在动物研究中，这些新细胞已被证明有助于空间感知并减少记忆干扰。但直到现在，研究人员还不清楚这些新脑细胞在人脑中的作用。
研究罕见的大脑窗口
为了更好地理解这个谜题，来自南加州大学干细胞和神经修复中心的研究人员研究了一组讲西班牙语的耐药性MTLE患者。这些患者接受了切除受损海马体的脑部手术，作为最后手段来停止他们的癫痫发作。切除的脑组织为科学家提供了一个难得的机会，可以直接研究神经发生如何与人类的思维和记忆相关联。
“我们观察到，我们生成新神经元的一个原因是通过我们进行的对话来学习。”该研究的主要作者之一、南加州大学教授迈克尔·博纳吉迪说。
这些手术是在洛杉矶兰乔洛斯阿米戈斯癫痫中心进行的，该中心服务于洛杉矶地区的低保险患者。手术标本对于这项研究至关重要，并代表了研究真实人脑功能的宝贵资源。
将细胞新生与记忆丧失联系起来
研究人员查看了脑样本并对患者的认知能力进行了测试。他们发现海马体中未成熟脑细胞的数量与记住口语单词和对话的能力之间存在强烈的关联。
随着时间的推移，这些新脑细胞的丧失与语言记忆和学习技能的下降相吻合。特别是在患者癫痫发作开始后的前20年里，这种下降最为明显。经过二十年后，大多数患者几乎检测不到新的脑细胞。
“这项工作为未来研究如何通过增强神经发生来改善语言学习和记忆开辟了大门，这可能通过运动或治疗药物实现。”博纳吉迪说。
语言学习使人们能够理解语言、记住指示并参与日常对话。失去这种技能可能是毁灭性的，尤其是对于那些已经面临频繁癫痫发作和慢性疾病带来的情感负担的患者。
不仅仅是记忆受到威胁
研究不仅仅局限于语言记忆。患有MTLE的患者还表现出一般智力和视空间技能的下降——即理解形状、方向和物体在空间中的关系的能力。
但语言学习与新脑细胞数量之间的联系最为密切。这是一个令人惊讶的转折点。在啮齿类动物模型中，神经发生通常与空间导航有关，而与语言技能的关系较少，因为动物不像人类那样使用语言。这种差异强调了研究真实人脑组织的价值。
“这些发现显然对所有遭受学习和认知衰退的人都是重要的。”另一位主要研究人员、神经外科教授查尔斯·刘说。“但它们也特别适用于参与研究的癫痫患者。”
认知衰退何时开始？
过去的研究对MTLE中记忆丧失何时开始的看法不一。有些人认为它缓慢发生并随时间恶化。其他人则认为它早期就开始，然后趋于稳定。这项研究增加了新的清晰度。
记忆和学习能力在癫痫开始后的前20年内急剧下降。此后，新脑细胞的数量变得如此之少，以至于记忆丧失达到了一个平台期。这表明在疾病的早期阶段，治疗或大脑增强疗法可能产生最大的影响。
这里的一个关键信息是，早期检测和干预可能有助于减缓或防止记忆丧失。医生和研究人员现在有了一个明确的目标——神经发生——在未来治疗中可以瞄准。
未来的希望
了解神经发生在记忆中的作用打开了新的可能性。旨在增加新脑细胞产生的疗法不仅可能受益于癫痫患者，还可能受益于阿尔茨海默病、痴呆症或与年龄相关的记忆问题患者。
运动、某些饮食和新药物可能能够支持脑细胞生长并改善思维技能。尽管还需要更多的研究，但这一发现为探索此类治疗方法奠定了基础。
这项研究还展示了患者慷慨捐赠如何推动科学进步。同意在手术中捐献脑组织的人不仅推动了癫痫研究，还加深了我们对人脑如何继续生长和适应的理解。
“我们的研究首次提供了细胞证据，说明神经发生如何贡献于人类认知——在这种情况下，是语言学习和记忆。”博纳吉迪说。
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