成人神经发生支持言语学习和记忆
摘要： 成人神经发生，即新脑细胞的生成，支持言语学习和记忆。研究人员使用癫痫患者的脑组织，发现较少的未成熟脑细胞与认知衰退之间存在直接联系，尤其是在言语学习和记忆方面。这项工作突显了通过运动或药物等疗法促进神经发生，从而改善癫痫、阿尔茨海默病和衰老等条件下的认知功能的潜力。这些发现强调了研究人类脑组织的重要性，因为这些见解在动物模型中是不可见的。
关键事实：
- 神经发生速度在癫痫发病的前20年内显著下降，与言语学习和记忆的下降相关。
- 人类神经发生在言语学习和记忆中起着独特的作用，而动物模型中的神经发生主要与视觉空间学习有关。
- 提高神经发生水平可能对癫痫、阿尔茨海默病和衰老引起的认知衰退具有治疗潜力。
来源： 南加州大学（USC）
为什么成年人会生成新的脑细胞？
一项发表在《Cell Stem Cell》上的新研究表明，成人大脑中生成新的神经细胞支持言语学习和记忆，使人们能够进行对话并记住听到的内容。这一发现可能为恢复认知功能提供新的途径。该研究由南加州大学干细胞研究所和南加州大学神经修复中心的科学家领导，研究依赖于药物难治性内侧颞叶癫痫（MTLE）患者的脑组织，这种疾病涉及癫痫发作和加速的认知衰退。
“治疗癫痫患者使我们能够研究大脑生成新神经元的目的。我们观察到其中一个原因是从我们的对话中学习。”该研究的共同通讯作者、南加州大学干细胞生物学和再生医学、老年学、生物化学和分子医学、生物医学工程及神经外科副教授Michael Bonaguidi说。“这些发现不仅对所有遭受学习和认知衰退的人重要，也特别适用于参与研究的癫痫患者。”另一位共同通讯作者、南加州大学神经修复中心主任Charles Liu教授补充道。
在这项研究中，第一作者Aswathy Ammothumkandy和Luis Corona及其合作者调查了生成新脑细胞的过程——神经发生——如何影响MTLE进展期间不同类型的认知衰退。研究人员发现，MTLE患者在许多领域经历认知衰退，包括言语学习和记忆、智力和视觉空间技能。对于言语学习和记忆以及智力，患者在癫痫发作的前20年内经历了急剧的下降。在同一段时间内，神经发生速度减慢到几乎无法检测到未成熟脑细胞的程度。基于这些观察，科学家们寻找未成熟脑细胞数量与MTLE相关的主要认知衰退领域之间的联系。他们发现，未成熟脑细胞数量的减少与言语学习和记忆之间存在最强的关联。这是一个令人惊讶的发现，因为啮齿类动物和其他实验动物的神经发生水平与使用视觉空间技能的学习和记忆有关。神经发生在言语学习和记忆中的作用突显了研究人类脑组织的价值。
这些极其宝贵的手术标本由Rancho Los Amigos癫痫中心的患者慷慨捐赠，该中心是公共安全网医疗系统中的独特资源，致力于推进该地区未保险人口的医疗保健和研究公平。
“我们的研究首次提供了神经发生如何贡献于人类认知——在这种情况下，言语学习和记忆——的细胞证据。”Bonaguidi说。“这项工作为未来探索通过提高神经发生来改善言语学习和记忆的方法打开了大门，这些方法可能包括运动或治疗药物。这些方法不仅有助于MTLE、阿尔茨海默病和痴呆症患者，也有助于所有因衰老而受到影响的大脑。”
南卡罗来纳医科大学的神经心理学家Jason Smith也是该研究的共同通讯作者。其他作者包括：Kristine Ravina、Victoria Wolseley、Jeremy Nelson、Nadiya Atai、Aidin Abedi、Lina DaOrazio、Alisha Cayce、Carol McClearly、George Nune、Laura Kalayjian、Darrin Lee、Brian Lee、Christianne Heck、Robert Chow和Jonathan Russin（均来自南加州大学）；Nora Jimenez（来自洛杉矶综合医院）；Michelle Armacost（来自南加州大学和Rancho Los Amigos国家康复中心）；Virginia Zuverza-Chavarria（来自Rancho Los Amigos国家康复中心）。
资助： 该研究的30%资金来自美国国立卫生研究院（NIH）的联邦资助（资助编号：R56AG064077、R01AG076956和U01MH098937）。其他支持来自Donald E.和Delia B. Baxter基金会、L.K. Whittier基金会、Simon-Strauss基金会、Cure Alzheimer’s基金、Eli和Edythe Broad基金会、南加州大学神经修复中心、Rudi Schulte研究所以及加利福尼亚再生医学研究所。
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