在過去的幾十年裡,科學家對於成人神經再生的研究帶來了許多挑戰與啟發。成人神經再生是指從神經幹細胞生成神經元的過程,與胎兒期的神經生成不同。在大多數哺乳動物中,新的神經元在成年期會持續生成,特別是在兩個主要的腦區域:海馬體的顆粒細胞層(SGZ)和側腦室的下腦室帶(SVZ)。這兩個區域被認為對記憶形成、學習等認知功能至關重要。
過去的研究顯示,成年的海馬體神經生成可能在學習、情緒及壓力相關的疾病中扮演重要角色。
然而,在人類中是否存在成人神經再生依然是一個充滿爭議的問題。一些研究認為成年人每天會在海馬體中增加約700個新的神經元,但更近的研究結果指出成人海馬體神經生成可能根本不存在,或僅以無法檢測的極低水平存在。近期的證據甚至表明,人類的成人神經生成幾乎已經滅絕。
儘管雙重抗原檢索技術顯示許多細胞在成人的人類海馬體中被DCX抗體染色,但這一結果與新神經元生成的概念並不一致,因為這些染色的細胞已顯示出成熟的形態。
這使得新神經元在成人大腦的功能角色成為一個未解之謎。成人神經幹細胞的活動和不同生物模型的探索為理解這一過程提供了新的方向。以斑馬魚和墨魚為例,這些生物顯示出驚人的神經再生能力,在它們的生命週期中持續產生新的神經元。
在鼠類的研究中,神經再生的能力被認為與學習和記憶有關。然而,氣候變化、社會互動的減少可能影響這些機制。在某些突變的鼠類中,限制神經生成會影響到它們的行為表現,以及學習新資訊的能力。
相較之下,黑帽山雀被認為是神經生成研究中非常重要的模型,因為它們在食物儲存行為和季節性記憶的形成中顯示出神經元生成的動態變化。
這些小型鳥類在秋季的海馬體神經元密度會增加,以支援它們的食物儲藏和找回行為。這種信息揭示了成人神經生成如何直接影響行為和認知功能。
目前有多種方法被用來追蹤神經生成,包括DNA標記、神經細胞譜系標記,以及Cre-Lox重組等技術,用于跟踪新神經元的分化及其未來發展的趨勢。這些方法的運用不僅是科學研究的前沿,也是我們理解大腦塑造過程的基石。
在人類研究中,抑制成人神經生成的藥物或基因方法,能夠幫助我們理解神經生成缺失如何影響行為,特別是在學習和記憶的領域。藥物和基因干預的研究揭示了成人大腦的可塑性及其對環境的適應能力。
然而,隨著研究的深入,成人神經生成是否真存在的疑問依然未解。許多問題還需要進一步探討,例如:人腦的神經元是否能在不斷的生活挑戰中重新生成,以幫助我們適應不斷變化的環境嗎?