我们的大脑在成年之后依旧能够产生少量的新神经元,那么这些新神经元是怎样对我们的认知功能产生影响的呢?
神经元是掌控大脑功能的细胞,我们在出生时就已具备了一生所需的绝大多数神经元。虽然大脑的大部分发育集中在生命早期,但成年后大脑的某些特定区域依然会有新神经元生成,只不过生成速度相当缓慢。

以前的研究发现,患有癫痫、阿尔茨海默症(AD)以及其他痴呆症的人,成年后新产生的神经元数量比健康人群少。这使人们猜测成年后的新生神经元和这些疾病存在关联。可是,目前还不清楚新生神经元的缺失是不是会造成这些神经障碍患者出现注意力不集中、记忆力减退、语言能力变弱或者情绪与行为调节失常等认知方面的难题。
近期,一个由干细胞研究人员、神经科学家、神经学家、神经外科医生以及神经心理学家共同组成的团队,在《细胞·干细胞》上发表的研究显示,成年人大脑里形成的新神经元和通过倾听他人来学习的能力有关。
一、新神经元与学习
研究人员早就清楚新生神经元对小鼠的记忆和学习有帮助。但由于识别和分析成人大脑新生神经元的技术难度较大,而且这些神经元数量稀少,科学家曾经质疑它们在大脑中是否起着重要作用。

为了探究成年人神经发育与认知功能的关系,研究人员针对药物难治性癫痫患者开展了研究。这些患者在癫痫手术治疗之前接受了认知评估,并且在手术过程中捐献了脑组织。为弄清楚患者的新生神经元数量是否与特定认知功能相关,研究员在显微镜下观察神经发生的标志物。
研究结果表明,成年人大脑中的新生神经元有助于减缓认知衰退,尤其在语言学习方面,也就是通过倾听来向他人学习。在小鼠身上,新生神经元借助视觉探索助力它们学习和探索新空间。不过,令人意外的是,研究人员没有发现人类的新生神经元与空间学习有类似的联系。
二、改善认知能力
与他人交谈并且记住谈话内容是我们日常生活的重要部分。然而,这一关键认知功能会随着年龄增长而下降,在神经障碍患者身上这种下降更为明显。随着老年人口的增多,认知衰退也会加重全球医疗系统的负担。
新的研究表明,新生神经元与语言学习之间的联系或许能为开发恢复认知功能的治疗方法提供依据。促进神经元生成可能是一种潜在的策略,用来改善大脑健康,恢复老年人以及癫痫或痴呆症患者的认知功能。不过,目前这些想法仅仅是目标,相应的治疗方法还有很长的研发之路要走。
值得注意的是,研究发现新生神经元在小鼠和人类中的功能有所不同,这提示我们要尽可能在人类身上研究神经发生等生物学功能。这样才能保证在动物模型(如小鼠)里进行的研究与人类相关,并且能够更有效地转化到临床应用中。

当前,癫痫的治疗药物主要是为了减少癫痫发作,很少关注患者的认知衰退问题。为了提升癫痫患者的认知能力,研究人员启动了一项临床试验,打算通过有氧锻炼促进新神经元生成并提升认知功能。这项研究处于临床试验的第一阶段,主要目的是确保研究的安全性。到目前为止,已经有两名患者安全地完成了试验。该研究计划招募更多患者参与锻炼并完成这一阶段的试验。
通过把实验室的基础科学研究和人类临床研究相结合,我们能够更好地理解大脑再生的机制,这对整个生命周期的脑健康维护都有着积极的意义。