弗雷德·H·盖奇（生于1950年）是一位美国遗传学家，因在成人大脑中发现干细胞及其研究表明某些环境刺激可以促进哺乳动物大脑中新细胞的生长而闻名。盖奇在1990年代末期的突破性发现与当时的科学观点相悖，当时的观点认为大脑不像骨骼和皮肤等组织那样具备再生能力。除了推进科学家对大脑的理解外，这些发现还为研究干细胞移植、基因疗法以及通过调节环境或体育活动来治疗中枢神经系统疾病的新方法奠定了基础。
教育和早期职业生涯
盖奇在罗马的圣史蒂芬学校接受文科教育。1968年毕业后，他进入佛罗里达大学，在那里上课并在一个脑研究实验室工作，进行了他的第一次电生理实验。1972年，他以学士学位毕业。在约翰霍普金斯大学，盖奇继续研究生学习并继续研究大脑。他的研究部分集中在理解在特定脑区引入病变后神经元的功能恢复和再生反应。
1976年，盖奇获得约翰霍普金斯大学博士学位后，前往得克萨斯基督教大学，担任该校神经科学项目的副主管。1981年，他接受了奖学金前往瑞典与神经科学家安德斯·比约克伦德一起工作，后者正在研究脑损伤后的神经通路重新形成。随后，他在隆德大学组织学系担任副教授。1985年，盖奇回到美国，加入加州大学圣地亚哥分校（UCSD）神经科学系，开始研究基因疗法。他一直留在UCSD直到1995年，之后加入了位于加利福尼亚州拉荷亚的索尔克生物研究所。
神经发生研究
定居索尔克生物研究所后，盖奇探讨了成人大脑是否有能力生成新神经元的问题。这项工作的第一步是确认成年小鼠大脑中存在神经发生。为此，盖奇和他的同事们使用了多种方法，包括免疫细胞化学和定量脑细胞和组织结构的技术。他们还通过将一组成年小鼠放在小笼子里，另一组放在大型复杂（丰富）环境中，确定了环境刺激对神经发生的影响。45天后，研究人员收集了这些小鼠并检查了它们的大脑。生活在丰富环境中的小鼠海马区的神经元数量显著增加。
接下来，盖奇和他的同事们从临终前接受溴脱氧尿苷（BrdU）治疗的癌症患者那里获取了死后的人类脑组织。BrdU可以整合到活跃复制的细胞（如干细胞）的DNA中。因此，海马区组织显微照片中BrdU的存在证明了不成熟细胞（唯一能够活跃分裂的细胞）存在于大脑中。这一发现于1998年报告。
随后，盖奇研究了成年大脑中未成熟神经元被刺激分化为成熟功能细胞的可能机制。先前的研究表明，体育锻炼可能是刺激大脑细胞生长的因素之一。利用小鼠，盖奇具体展示了跑步（而非游泳或迷宫学习）能够使小鼠大脑齿状回区域的未成熟细胞数量翻倍。细胞数量的增加与将小鼠置于丰富环境中的效果相当。这些发现提供了运动对哺乳动物大脑产生新神经元能力影响的关键证据。
盖奇的发现帮助点燃了一个新的研究领域，旨在利用神经再生机制修复因衰老、创伤或疾病受损的脑细胞。他还探索了与抑郁症、精神分裂症和双相情感障碍相关的神经变化。他和他的同事发现，由精神分裂症患者的皮肤细胞重编程生成的神经干细胞在基因表达和氧化应激相关蛋白质水平上存在异常。这些发现揭示了导致精神分裂症的发育机制，提高了早期检测和治疗该疾病的可能性。
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