在过去的几十年里,科学家对于成人神经再生的研究带来了许多挑战与启发。成人神经再生是指从神经干细胞生成神经元的过程,与胎儿期的神经生成不同。在大多数哺乳动物中,新的神经元在成年期会持续生成,特别是在两个主要的脑区域:海马体的颗粒细胞层(SGZ)和侧脑室的下脑室带(SVZ)。这两个区域被认为对记忆形成、学习等认知功能至关重要。
过去的研究显示,成年的海马体神经生成可能在学习、情绪及压力相关的疾病中扮演重要角色。
然而,在人类中是否存在成人神经再生依然是一个充满争议的问题。一些研究认为成年人每天会在海马体中增加约700个新的神经元,但更近的研究结果指出成人海马体神经生成可能根本不存在,或仅以无法检测的极低水平存在。近期的证据甚至表明,人类的成人神经生成几乎已经灭绝。
尽管双重抗原检索技术显示许多细胞在成人的人类海马体中被DCX抗体染色,但这一结果与新神经元生成的概念并不一致,因为这些染色的细胞已显示出成熟的形态。
这使得新神经元在成人大脑的功能角色成为一个未解之谜。成人神经干细胞的活动和不同生物模型的探索为理解这一过程提供了新的方向。以斑马鱼和墨鱼为例,这些生物显示出惊人的神经再生能力,在它们的生命周期中持续产生新的神经元。
在鼠类的研究中,神经再生的能力被认为与学习和记忆有关。然而,气候变化、社会互动的减少可能影响这些机制。在某些突变的鼠类中,限制神经生成会影响到它们的行为表现,以及学习新资讯的能力。
相较之下,黑帽山雀被认为是神经生成研究中非常重要的模型,因为它们在食物储存行为和季节性记忆的形成中显示出神经元生成的动态变化。
这些小型鸟类在秋季的海马体神经元密度会增加,以支援它们的食物储藏和找回行为。这种信息揭示了成人神经生成如何直接影响行为和认知功能。
目前有多种方法被用来追踪神经生成,包括DNA标记、神经细胞谱系标记,以及Cre-Lox重组等技术,用于跟踪新神经元的分化及其未来发展的趋势。这些方法的运用不仅是科学研究的前沿,也是我们理解大脑塑造过程的基石。
在人类研究中,抑制成人神经生成的药物或基因方法,能够帮助我们理解神经生成缺失如何影响行为,特别是在学习和记忆的领域。药物和基因干预的研究揭示了成人大脑的可塑性及其对环境的适应能力。
然而,随着研究的深入,成人神经生成是否真存在的疑问依然未解。许多问题还需要进一步探讨,例如:人脑的神经元是否能在不断的生活挑战中重新生成,以帮助我们适应不断变化的环境吗?