在神經科學領域，一個巨大的爭論焦點便是，人類大腦中的神經元是否能在一生之中不斷更新？還是在大腦停止發育之後（也就是青少年時期之後），就不會再通過一個名為神經發生的過程產生新的神經元了？
這一問題之所以會引發爭論，部分原因是因為保存完好的大腦組織樣本其實非常少，而識別不成熟的神經元技術也各有不同。
去年3月，神經科學家Arturo Alvarez-Buylla與Shawn Sorrells等人在一項研究中發現，在與學習和記憶有關的海馬區中，新生神經元數量會在出生之後就開始減少，這種新生的神經元數量幾乎會在成年時期降至為零。研究結果被髮表在《自然》期刊上，對於這樣的結果，許多神經科學家表示無法完全信服。
○ 人類大腦的海馬區是一個對學習能力和記憶力都至關重要的區域，科學家一直致力於在該區域中尋找新神經元會否在整個生命週期中持續出現的證據。圖中顯示的是海馬區中的神經細胞（紅色）。| 圖片來源：Thomas Deerinck, NCMIR/SPL
現在，一項新的研究表明，即使早已人過中年，大腦中也能製造出新的腦細胞。而過去的一些研究之所以沒能發現新的細胞，可能是由於使用了有缺陷的實驗方法造成的。
對於最新的研究結果，加拿大多倫多病童醫院的神經學家Paul Frankland說，這項研究提供了“清晰、明確的證據，表明神經發生會貫穿人的一生。”
長期以來，研究人員一直希望神經發生能夠幫助治療抑鬱症和阿爾茨海默症等腦部疾病。但根據一年前的那篇刊登在《自然》期刊上的報告，這一過程會在青春期之前就開始消失。這樣的發現讓許多神經科學家都感到沮喪。例如，Frankland研究的是齧齒類動物海馬區的成年神經發生，這樣的結果讓Frankland對與自己工作的產生了質疑。
○ 神經科學家 Maria Llorens-Martín| 圖片來源：Research Gate
最新的研究是由塞韋羅·奧喬亞分子生物學中心的神經學家Maria Llorens-Martín與她的同事共同完成的。Llorens-Martín認為，過去的一些研究可能在方法上存在問題。以去年那項發表在《自然》期刊上的研究為例，在Sorrells等人採用的59個用來尋找新的神經元的人類腦組織樣本中，有一部分樣本來自腦庫。這些樣本通常會在多聚甲醛固定液中浸泡數月甚至數年。
時間一久，多聚甲醛就會在構成神經元的成分之間形成鍵，把細胞變成凝膠。這會使得熒光抗體很難與雙皮質素（DCX）結合，而DCX是被許多科學家視為未成熟神經元的“黃金”標記。Llorens-Martín等人發現，腦組織中DCX檢測呈陽性的細胞數量會在浸泡於多聚甲醛中48小時之後急劇下降。因此，要想在浸泡了6個月後的大腦組織中發現新的神經元，自然就幾乎不可能了。
於是，在新的實驗中，他們使用的是13個固定時間更短（24小時）的腦組織樣本，樣本捐獻者的年齡在43歲到87歲之間。這一次，他們在海馬區的齒狀回中發現了數萬個DCX陽性細胞。齒狀回是海馬體內的一段捲曲組織，它負責對事件的記憶進行編碼。在顯微鏡下，Llorens-Martín和她的同事們發現了這些具有年輕特徵的神經元，它們光滑而豐滿，具有簡單且未發育的分支。
在最年輕的捐獻者（43歲去世）樣本中，研究小組發現每平方毫米的腦組織中約有4.2萬個這樣的未成熟神經元。從最年輕的捐獻者到最年長的捐獻者，新生神經元的數量明顯減少30%。研究小組還發現，與同齡的健康捐贈者相比，患有阿爾茨海默症的捐贈者的未成熟神經元數量要少30%，而且病情越是嚴重，未成熟的神經元數量就越少。他們將這一結果發表在了《自然醫學》期刊上。
○ 68歲老人腦組織的年輕神經元（紅色）。|圖片來源：LLORENSLAB
對於新的研究結果，仍一些科學家持懷疑態度，其中一種批評的聲音是針對DCX的染色。去年那篇論文的作者Sorrells同樣對這點頗有微詞，他解釋稱，DCX染色並不是測量年輕神經元的合適標準，因為成熟細胞中也存在DCX蛋白的表達。因此，這可能意味著Llorens-Martín等人發現的“新”的神經元實際上從兒童時期就已存在的神經元。他還指出，新的研究也沒有發現幹細胞池可以提供新的神經元的證據。更重要的是，Sorrells表示，在去年的那項研究中，有兩個大腦樣本只在多聚甲醛中固定了5個小時，但他們仍然沒有在海馬區中找到年輕神經元的證據。
對此，Llorens-Martín的迴應是，為了確認DCX陽性細胞確實是源自於年輕的神經元，她的研究團隊使用了與神經元發育相關的多種其他蛋白質，而且他們用於識別年輕神經元的標準“十分嚴苛”。
當然，這一研究結果正有待其他科研團隊的檢查與復現，但它已經收穫到了一些神經科學家的支持。例如，美國家心理衛生研究所的神經學家Heather Cameron就表示她相信新的研究結果，雖然爭論或許並不會因此而平息，但我們是時候自信地將這個問題蓋棺定論並向前邁進了。更令人期待的是，新的研究結果或許為我們提供了一種新的可能，即阻止或逆轉新的神經元的生長減少，就能減緩阿爾茨海默症的發展。
參考來源：
https://www.sciencemag.org/news/2019/03/new-neurons-life-old-people-can-still-make-fresh-brain-cells-study-finds
https://www.nature.com/articles/nature25975
https://www.nature.com/articles/s41591-019-0375-9