腦細(xì)胞真的死一個(gè)少一個(gè)？

對(duì)于大腦神經(jīng)元是否會(huì)再生的問(wèn)題，人們的認(rèn)識(shí)在過(guò)去一個(gè)多世紀(jì)里幾經(jīng)逆轉(zhuǎn)。整個(gè)20世紀(jì)，主流觀點(diǎn)都認(rèn)為神經(jīng)元在人出生以后是無(wú)法再生的，即無(wú)法制造新的腦細(xì)胞出來(lái)。但是近20年來(lái)，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)物和人類大腦的神經(jīng)元可以再生，而且也許可以不受年齡限制，一直再生。

而最近的兩項(xiàng)新研究對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法則互相矛盾：先是《自然》期刊的一項(xiàng)研究稱新生的神經(jīng)元在成年人中極其罕見(jiàn)，甚至根本不存在；幾乎同時(shí)，《細(xì)胞·干細(xì)胞》的一項(xiàng)研究卻稱，新生的神經(jīng)元在從青少年到老年的整個(gè)成年階段都存在。誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？

“今天，又死了多少腦細(xì)胞！”抱怨腦細(xì)胞都死掉的你，有想過(guò)大腦同意你的說(shuō)法嗎？大腦里的腦細(xì)胞究竟可不可以再生?

小鼠的腦細(xì)胞也許可以再生

最早開(kāi)始研究大腦時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)，在顯微鏡下是看不到成年人大腦中處于分裂相的神經(jīng)元細(xì)胞的，因此很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)人們都以為神經(jīng)元不會(huì)新生。

然而，近二三十年出現(xiàn)了一些新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可以應(yīng)用放射性元素和核苷酸類似物標(biāo)記處于分裂相的細(xì)胞，人們由此在許多成年動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了新生神經(jīng)元的證據(jù)，而且這些新生的神經(jīng)元似乎主要局限在海馬。

海馬是大腦顳葉內(nèi)的一個(gè)部位，主要職責(zé)是學(xué)習(xí)和記憶，對(duì)調(diào)節(jié)情感也有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，成年小鼠的海馬有相當(dāng)數(shù)量的神經(jīng)元母細(xì)胞，雖然它們一般情況下什么也不做，但是具有分裂能力。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，這些神經(jīng)元母細(xì)胞可以分裂成子細(xì)胞，而子細(xì)胞又可以分化成神經(jīng)元。這樣，大腦就可以不斷產(chǎn)生新的神經(jīng)元。

這一發(fā)現(xiàn)讓學(xué)界非常興奮，因?yàn)槿绻ｑR神經(jīng)元可以再生，那意味著許多和海馬衰減相關(guān)的疾病都有可能被治愈，比如阿爾茨海默病和抑郁癥。如果成年人的海馬中有新生神經(jīng)元，那么對(duì)阿爾茨海默病就多了很多潛在的治療手段。

隨后，成人大腦存在新生神經(jīng)元的證據(jù)也開(kāi)始得到報(bào)道。

首先是美國(guó)和瑞典兩國(guó)的科學(xué)家在1998年用核苷酸類似物標(biāo)記的方法，在成人的海馬中發(fā)現(xiàn)了幼稚神經(jīng)元；隨后，瑞典研究者在2006年用碳14追蹤的方法計(jì)算出成人的海馬每天可以產(chǎn)生700個(gè)神經(jīng)元；2010年，德國(guó)科學(xué)家也用抗體標(biāo)記的方法發(fā)現(xiàn)了成人海馬中的新生神經(jīng)元。

這樣，成年人大腦可以產(chǎn)生新生神經(jīng)元的說(shuō)法逐漸得到了科學(xué)界的認(rèn)可，甚至被寫(xiě)進(jìn)了教科書(shū)。然而，仍有很多研究者對(duì)這一說(shuō)法持懷疑態(tài)度，他們認(rèn)為，目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要來(lái)自于嚙齒類動(dòng)物，人類的實(shí)驗(yàn)還不足以得出定論。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方法一樣，結(jié)果卻相反？

《自然》和《細(xì)胞·干細(xì)胞》發(fā)表的兩項(xiàng)關(guān)于新生神經(jīng)元的研究，分別來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的索雷爾斯團(tuán)隊(duì)和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的博爾德里尼團(tuán)隊(duì)，兩項(xiàng)研究都采用了人的尸體大腦標(biāo)本做為研究對(duì)象，并對(duì)不同成熟階段的神經(jīng)元進(jìn)行免疫熒光染色。

簡(jiǎn)單說(shuō)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方法是利用抗原和抗體會(huì)結(jié)合的原理，給已知的抗原或抗體標(biāo)記熒光素，再用它們?nèi)?biāo)記細(xì)胞上相應(yīng)的抗體或抗原，然后通過(guò)熒光顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)細(xì)胞。兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)都采用了雙皮質(zhì)素（DCX）和多聚唾液酸-神經(jīng)元黏附分子來(lái)標(biāo)記幼稚神經(jīng)元。

索雷爾斯團(tuán)隊(duì)研究了59個(gè)生前健康個(gè)體的尸體大腦標(biāo)本，年齡跨度較大，有孕14周的胎兒，也有77歲的老年人。研究者在胎兒和嬰兒的大腦中發(fā)現(xiàn)了大量的神經(jīng)元母細(xì)胞和新生的神經(jīng)元，然而這些細(xì)胞的數(shù)量從一歲之后開(kāi)始急劇減少，能觀察到神經(jīng)發(fā)生的最大個(gè)體是13歲，在所有成年個(gè)體的腦標(biāo)本中沒(méi)有一例觀察到新生的神經(jīng)元。

博爾德里尼團(tuán)隊(duì)的研究樣本是28個(gè)生前健康個(gè)體的尸體大腦標(biāo)本，年齡在14歲到79歲之間。他們發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長(zhǎng)，海馬里神經(jīng)元母細(xì)胞的數(shù)量是越來(lái)越少的，然而這些母細(xì)胞分化成的神經(jīng)元卻沒(méi)有隨年齡減少。研究樣本中，即使是老年人，死亡時(shí)海馬仍然有數(shù)以千計(jì)的新生神經(jīng)元。不過(guò)，這些新生神經(jīng)元建立的神經(jīng)連接數(shù)量比原有的神經(jīng)元少很多，因此研究者推斷，它們的功能可能有所欠缺。

為什么兩個(gè)研究使用了類似的方法，卻得出了截然相反的結(jié)果呢？是索雷爾斯團(tuán)隊(duì)看得不仔細(xì)，還是博爾德里尼的研究算錯(cuò)了結(jié)果？

答案是，都有可能。很遺憾，由于研究手段本身的局限，暫時(shí)還無(wú)法確定哪項(xiàng)研究的結(jié)果更接近真相。

真相只能等待進(jìn)一步研究

由于兩項(xiàng)研究都采用了免疫熒光標(biāo)記的方法，這些免疫標(biāo)記物的穩(wěn)定性和標(biāo)本的處理方法就格外重要。

之前的研究發(fā)現(xiàn)，DCX的表達(dá)并不是恒定的。比如，蝙蝠在被捕捉30分鐘之后，DCX的表達(dá)會(huì)消失，這可能與應(yīng)激有關(guān)。索雷爾斯團(tuán)隊(duì)的研究中，處理腦標(biāo)本的時(shí)間窗是個(gè)體死亡后的48小時(shí)之內(nèi)，而博爾德里尼團(tuán)隊(duì)的時(shí)間窗是26小時(shí)。處理時(shí)間窗過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致DCX消減，有可能是索雷爾斯團(tuán)隊(duì)沒(méi)找到新生神經(jīng)元的原因。

另一方面，這些免疫標(biāo)記物也有可能會(huì)標(biāo)記神經(jīng)元母細(xì)胞以外的其他細(xì)胞，比如，有些研究者認(rèn)為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也可以表達(dá)DCX。這樣，博爾德里尼團(tuán)隊(duì)標(biāo)記的就有可能根本不是幼稚的神經(jīng)元。

不過(guò)，比較兩項(xiàng)研究，索雷爾斯團(tuán)隊(duì)有一大優(yōu)勢(shì)：他們研究了神經(jīng)發(fā)生最活躍的胎兒、嬰兒和兒童大腦標(biāo)本，為成年大腦標(biāo)本提供了基線的對(duì)比。

在發(fā)現(xiàn)成年人大腦可能存在新生神經(jīng)元的過(guò)去20年里，已經(jīng)有很多科學(xué)家迫不及待地把這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到疾病治療中，有些研究希望通過(guò)有氧訓(xùn)練或者認(rèn)知訓(xùn)練刺激神經(jīng)元的新生來(lái)預(yù)防阿爾茨海默病，有些研究希望通過(guò)藥物來(lái)刺激神經(jīng)元生成從而改善抑郁癥狀，還有一些研究希望通過(guò)新生神經(jīng)元修補(bǔ)神經(jīng)損傷。

在人類中研究神經(jīng)元新生還存在一些方法學(xué)上的挑戰(zhàn)，畢竟很多可以用于小鼠的操作不可能在人身上進(jìn)行。此外，即使成年人的大腦可以產(chǎn)生新的神經(jīng)元，其行使的具體功能也還需要進(jìn)一步研究。希望更多新的神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的突破，能讓科學(xué)家早日解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)。