科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣

一項(xiàng)發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上的研究提供了有力證據(jù)，表明人類大腦中掌管記憶的區(qū)域——海馬體，在成年乃至老年階段仍可持續(xù)生成新的神經(jīng)元。這項(xiàng)研究由瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院主導(dǎo)，解答了一個(gè)長(zhǎng)期爭(zhēng)議的核心問題，即成年人大腦是否仍具有可塑性。

海馬體是大腦中負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的重要區(qū)域，也與情緒調(diào)節(jié)密切相關(guān)。早在2013年，卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院?jiǎn)碳{斯·弗里森教授團(tuán)隊(duì)就曾通過一項(xiàng)高影響力研究發(fā)現(xiàn)，成年人的海馬體仍可生成新的神經(jīng)元。他們通過測(cè)量腦組織中DNA的碳-14含量，推斷出細(xì)胞形成的時(shí)間。

然而，由于缺乏直接證據(jù)表明成年人大腦中真正存在“神經(jīng)元前體細(xì)胞”，也就是生成新神經(jīng)元的源頭細(xì)胞，因此，科學(xué)界仍有不少爭(zhēng)議。

在這項(xiàng)新研究中，團(tuán)隊(duì)分析了多個(gè)國際生物樣本庫中0—78歲人群的腦組織。他們采用了一種名為“單核RNA測(cè)序”的方法，對(duì)單個(gè)細(xì)胞核中的基因活性進(jìn)行分析，并結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)來研究細(xì)胞特性。通過引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法，他們跟蹤了神經(jīng)元從干細(xì)胞到未成熟階段的發(fā)展過程，并識(shí)別出多個(gè)仍處于分裂狀態(tài)的細(xì)胞亞群。

為了定位這些細(xì)胞，團(tuán)隊(duì)使用了RNAscope和Xenium兩種空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，來顯示組織中具體基因活躍的位置。結(jié)果表明，這些新生細(xì)胞集中存在于海馬體中的“齒狀回”區(qū)域，這是大腦中負(fù)責(zé)記憶形成、學(xué)習(xí)與認(rèn)知靈活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

研究顯示，人類成年神經(jīng)元的前體細(xì)胞在許多方面與小鼠、豬、猴等哺乳動(dòng)物類似，但在基因活性上存在一定差異。此外，個(gè)體之間的差異顯著，有些成年樣本中神經(jīng)前體細(xì)胞數(shù)量充足，另一些則接近為零。

弗里森指出，該研究為理解人腦如何在一生中變化與適應(yīng)提供了關(guān)鍵拼圖。這項(xiàng)成果也為神經(jīng)退行性疾病和精神類疾病提供再生療法的新思路，例如通過激發(fā)神經(jīng)新生機(jī)制來修復(fù)大腦功能。