成年人的大脑确实会产生新的神经元，但并非总是在我们最需要它们的时候

在 20 世纪初，圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal），常被称为“现代神经科学之父”，明确指出：在成年人中，“神经通路是固定、终结且不可改变的。一切皆会消亡，一切皆无法再生，”他写道。

成年人无法产生新神经元这一观点，在很长一段时间内一直是神经科学的中心教条，直到 20 世纪 60 年代。但正如 60 年代许多父亲一样，一个年轻的挑战者打破了拉蒙·卡哈尔的命令。

1962 年，约瑟夫·阿尔特曼（Josef Altman），一位美国生物学家，在《科学》杂志上发表了一篇论文，标题为“成年哺乳动物的大脑中会形成新神经元吗？” 答案是很有可能。在随后的几年里，阿尔特曼和其他研究人员的工作清楚地证明了成年哺乳动物神经干细胞（产生新神经元的细胞）的活跃性。

然而，旧的教条并非不战而败。许多，如果不是大多数，神经科学家都持怀疑态度，并且有几项研究对成年人类是否会产生新的脑细胞提出了质疑。

创造新的脑细胞

在过去的几年里，支持人类成年大脑中存在神经干细胞及其长期活性的证据不断积累。最近的研究，许多利用单细胞 RNA 测序和其他先进技术来观察大脑的特定区域，如海马体和侧脑室区，为这场辩论提供了新的见解。

“这些研究为人类神经干细胞的存在和活性提供了强有力的证据，” Tyson Ruetz 解释道，他是一位专门研究衰老和再生医学的科学家。

但这些新细胞在做什么呢？Ruetz 说，尽管大部分证据基于对小鼠的研究，但这些研究表明，这些细胞在记忆形成以及帮助修复由创伤性脑损伤和中风引起的大脑损伤方面很重要，并且它们的活性受到帕金森病和阿尔茨海默病的影响。

“在这些情况下，”Ruetz 说，“有大量的活动，数千甚至数万个新生神经元帮助修复这些受损部位。” 或者至少，当大脑损伤发生在年幼的小鼠身上时是这样。

然而，随着哺乳动物的衰老，我们的神经干细胞会变得休眠或“睡着”，正如 Ruetz 所说。当大脑受伤时，它们不会苏醒。这就好像消防站的警报器不再响了。

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Ruetz 和他在斯坦福大学的同事想知道，是否有一些基因在衰老的大脑中过度活跃，导致衰老的神经干细胞保持休眠状态。他们使用 CRISPR-Cas9 基因编辑工具敲除了年老小鼠的 23,000 个基因中的每一个，发现超过 300 个基因，当被沉默时，能够恢复神经干细胞的功能。

他们仔细研究了这些基因，发现他们敲除了一个负责转运葡萄糖的蛋白质的基因：葡萄糖转运蛋白四型，也称为 GLUT4。Ruetz 解释说，这特别令人感兴趣，因为在阿尔茨海默病的情况下，阿尔茨海默病患者的大脑存在严重紊乱的葡萄糖信号传导。

“我们深入研究，发现衰老神经干细胞发生了一些非常有趣的代谢变化。如果我们只敲除了葡萄糖转运蛋白四型，就看到了年老小鼠大脑中神经干细胞活性提高了一倍多，” Ruetz 说。他们于今年 10 月在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

阿尔茨海默病患者以及更普遍的痴呆症患者存在葡萄糖信号传导受损，这导致一些人将痴呆症称为“3 型糖尿病”，而 Ruetz 的研究支持了这一观点。

Ruetz 说：“严重紊乱的胰岛素-葡萄糖信号传导可能对大脑修复和再生自身的能力产生深远影响，部分原因在于抑制了神经干细胞的活性。”

一些临床试验表明，通过鼻腔给药胰岛素可以更有效地将胰岛素输送到大脑，并且这些试验在阿尔茨海默病痴呆症患者中显示出一些改善，这进一步支持了这一观点。

Ruetz 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该领域其他人的研究成果来增强衰老大脑的再生能力。同时，健康的饮食和充足的运动——您肯定知道这一点——可能是滋养那些新生脑细胞的最佳选择。Ruetz 还建议通过丰富的环境和具有挑战性的新任务来保持大脑的活跃。

他说：“这可以带来贯穿整个衰老的某种韧性，甚至远远早于您需要药物干预的时候。”

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