一项对异常敏锐的老年人脑组织内部的研究揭示了他们非凡能力的线索。在这些特殊大脑的深处,发现了某些科学家认为是新生神经细胞的迹象,这些细胞是在年老后生成的。
2月25日发表在《自然》杂志上的这些结果,为关于成年人能否产生新神经元(即神经发生过程)以及这些神经元有何作用的科学争论增添了新数据点。
这场争论是否就此尘埃落定,取决于你问谁——因为并非所有人都认为所报告的迹象来自正在分裂的神经元。
伊利诺伊大学芝加哥分校的神经科学家奥莉·拉扎罗夫及其同事着手研究不同大脑如何衰老,以及哪些变化可能让一些人保持数十年思维敏锐。他们的研究聚焦于死后采集的脑样本,从而使研究人员能够接触到其他方式无法触及的脑组织。组织来自五组人,每组6至10人:年轻健康成人、老年健康成人、有早期痴呆迹象的老年人、阿尔茨海默病患者,以及“超级老人”——年龄至少80岁、记忆能力相当于30岁年轻人的成年人。
研究如此年龄和认知状态跨度之大的一组大脑,是“难以置信、前所未有地令人兴奋的事情”,未参与该研究的匹兹堡大学神经科学家肖恩·索雷尔斯说。
在这项研究中,研究人员聚焦于海马体——这个形状似海马的结构位于大脑两侧,对记忆形成和导航等任务至关重要。具体来说,他们观察了从该区域提取的脑细胞核内的特定基因特征——即一组活跃或不活跃的基因。科学家推断,这些特征属于参与神经发生的细胞,包括新生神经元及其前体细胞。
这些特征在所有组中都不同程度地出现,但存在一些关键差异。
分析表明,超级老人中这些未成熟细胞的数量大约是阿尔茨海默病患者的2.5倍。其他比较结果不太明确,但有迹象显示超级老人的新神经元数量多于年轻人、老年人和有早期痴呆迹象的老年人。研究人员怀疑,这种年轻态的神经发生丰富程度可能是超级老人思维力量背后的原因。
由于研究中大脑数量较少,很难说这种趋势有多可靠,拉扎罗夫说。“我们必须对此稍微谨慎一点。”她认为,关键在于超级老人的基因特征是独特的。
并非所有人都同意神经发生在发生,更不用说带来益处了。“认为这些细胞真的在分裂的假设是重大跳跃,他们的数据并不支持这一点,”索雷尔斯说。他怀疑新研究使用的遗传分析方法可能错误地将细胞归类为新神经元。
尽管如此,拉扎罗夫说:“我能说的最好情况是,鉴于我们目前拥有的工具,这是我们拥有的最佳证据。”
这些结果并不意味着超级老人不会衰老。“我们可以清楚地看到,他们的特征与年轻人非常不同,”拉扎罗夫说。但“他们有一种独特的特征,一种独特的基因图谱,使他们能够应对衰老过程。”她补充说,神经发生可能是这种应对过程的一部分。
探索伴随衰老而来的大脑变化很重要,索雷尔斯说。“这非常有趣、非常令人兴奋——一个绝妙的问题。但这一切都基于一个前提,即他们正确识别了这些细胞。”
这场争论的核心在于,对于明确检测新生神经元来说什么才算证据,它反映了人类大脑的复杂性,索雷尔斯说。“大脑还有许多未解之谜。”
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