成年人的脑中仍然可以生成新的神经元。但这些新神经元的稀有生成如何贡献于认知功能？神经元是控制大脑功能的细胞，你出生时就拥有了大部分你一生中将拥有的神经元。尽管大脑在早期生活中经历了大部分的发展，但特定的大脑区域在整个成年期都会继续生成新的神经元，尽管生成率较低。关于这种神经发生过程是否真的发生在成年人身上，以及它在大脑中的功能是什么，科学家们仍存在争议。
过去的研究表明，患有癫痫或阿尔茨海默病和其他痴呆症的人在成年后生成的新神经元比没有这些疾病的人要少。然而，新神经元的缺失是否导致这些神经疾病患者面临的认知挑战尚不清楚。
我们是一个由干细胞研究人员、神经科学家、神经学家、神经外科医生和神经心理学家组成的团队。我们最新发表的研究揭示了成人大脑中新生成的神经元与通过听觉学习之间的关系。
新生神经元与学习
研究人员已经知道，新神经元有助于小鼠的记忆和学习。但在人类中，由于识别和分析成人大脑中新神经元的技术挑战，加上其稀有性，科学家们对其对大脑功能的重要性持怀疑态度。
为了揭示成人大脑中的神经发生与认知功能之间的关系，我们研究了药物抵抗型癫痫患者。这些患者在接受手术治疗癫痫发作前接受了认知评估，并捐赠了脑组织。为了了解患者的新神经元数量是否与特定的认知功能相关，我们在显微镜下寻找神经发生的标志物。
我们发现，成人大脑中的新神经元与减少认知衰退有关，特别是在言语学习方面，即通过听他人说话来学习。这令我们非常惊讶。在小鼠中，新神经元以其帮助它们通过视觉探索学习和导航新空间的作用而闻名。然而，我们没有观察到新神经元与空间学习之间在人类中的类似联系。
改善认知
与他人交谈并记住这些对话是许多人日常生活中不可或缺的一部分。然而，这一重要的认知功能会随着年龄的增长而下降，而在神经系统疾病患者中更为严重。随着老龄化人口的增长，认知衰退对全球医疗保健系统的负担将会增加。
我们的研究表明，新神经元与言语学习之间的联系可能是开发恢复认知功能治疗方法的基础。增强新神经元的生成可能是改善大脑健康和恢复老年人、癫痫或痴呆症患者的认知功能的一种潜在策略。但目前，这些想法只是目标，任何未来的治疗方法还很遥远。
重要的是，我们发现新神经元在小鼠和人类中的功能差异强调了尽可能在人类中研究生物功能（如神经发生）的关键需求。这将确保在动物模型（如小鼠）中进行的研究与人类相关，并能转化为临床应用。
目前用于治疗癫痫的药物主要旨在减少癫痫发作，而很少关注患者经历的认知衰退。为了提高患者的认知结果，我们启动了一项临床试验，通过有氧运动来增强癫痫患者的新生神经元生成和认知功能。我们目前处于临床试验的早期1期阶段，旨在确定研究的安全性。迄今为止，已有两名患者成功且安全地完成了研究。我们计划再招募八名患者参加这项研究并完成这一阶段。
通过将实验室基础科学与人体临床研究相结合，更好地理解大脑再生可能有助于支持整个生命周期的大脑健康。
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