紐約時報報道說，隨著年齡增長，許多人的大腦會逐漸退化，充斥著功能失常的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致細胞死亡以及記憶和認知能力喪失。但也有一些人的大腦幾乎完好無損，80歲時的思維仍如50多歲時一樣敏銳。

周三發(fā)表于《自然》雜志的一篇論文為這種差異提供了新的潛在解釋。這個研究涉及神經(jīng)科學(xué)中最熱門的爭論之一：人類大腦在成年后是否還能生長新的神經(jīng)元，這種現(xiàn)象被稱為神經(jīng)發(fā)生。

研究發(fā)現(xiàn)，所謂的“超級老人”——指80歲及以上、記憶能力相當(dāng)于年輕30歲人群的人，新生神經(jīng)元數(shù)量約為同齡記憶正常老年人的兩倍，是阿爾茨海默病患者的2.5倍。

研究聚焦于大腦的海馬體。海馬體對學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要，被認為是新神經(jīng)元的主要誕生地。

參與研究的西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)與行為科學(xué)副教授塔瑪爾·格芬表示：“這篇論文提供了生物學(xué)證據(jù)，證明衰老的大腦仍具有可塑性，即使在80多歲時也是如此?！?/p>

為了在老年人中尋找神經(jīng)發(fā)生的證據(jù)，科學(xué)家首先在20歲至40歲、認知正常時不幸去世的年輕人大腦中尋找相關(guān)跡象。他們確定了三類關(guān)鍵細胞的基因標(biāo)記：神經(jīng)干細胞、神經(jīng)母細胞和未成熟神經(jīng)元。

研究負責(zé)人、伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授奧利·拉扎羅夫說：“神經(jīng)干細胞就像嬰兒，神經(jīng)母細胞有點像青少年，未成熟神經(jīng)元則接近成年?！?/p>

三類細胞同時存在，可能表明干細胞在大腦中仍然活躍并分裂，這些新生的“嬰兒細胞”正在成熟為成年神經(jīng)元。

隨后，科學(xué)家在四組老年人的大腦中尋找這三類細胞：認知正常者、輕度認知障礙者、阿爾茨海默病患者以及超級老人。所有人都在去世后捐獻了大腦供研究。

每組都能發(fā)現(xiàn)這三類細胞的跡象，但數(shù)量差異顯著，似乎與他們?nèi)ナ罆r的認知狀況相關(guān)。

超級老人的海馬體中未成熟神經(jīng)元數(shù)量明顯更多。不僅多于其他老年人，甚至多于年輕成年人。

研究人員認為，超級老人的未成熟神經(jīng)元具有獨特的遺傳和表觀遺傳特征，使其對衰老具有更強的抵抗力。

格芬表示：“超級衰老不僅因為這些年輕細胞更多，還因為存在一種遺傳程序，得以保存?！?/p>

研究另一類超級老人的馬德里理工大學(xué)臨床神經(jīng)科學(xué)教授布賴恩·斯特蘭奇表示，神經(jīng)發(fā)生可能有助于解釋超級老人腦部的其他獨特特征，包括海馬體體積往往遠大于普通老年人。

不過，斯特蘭奇指出，超級老人還存在其他腦部差異。例如，不再長出神經(jīng)元的區(qū)域體積更大，以及腦區(qū)之間連接性更強，這些現(xiàn)象無法用新發(fā)現(xiàn)解釋。

研究還在阿爾茨海默病患者中發(fā)現(xiàn)一個有趣現(xiàn)象。他們的神經(jīng)干細胞數(shù)量實際上多于其他老年人，但神經(jīng)母細胞和未成熟神經(jīng)元數(shù)量卻少得多。

賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授洪軍松未參與該研究，但長期研究神經(jīng)發(fā)生。他說：“如果神經(jīng)發(fā)生正常進行，干細胞數(shù)量會逐漸減少。”

對新發(fā)現(xiàn)的一種解釋是，在阿爾茨海默病中，神經(jīng)發(fā)生受到干擾，干細胞被關(guān)閉，無法進入下一發(fā)育階段，因此干細胞池得以保留。

洪軍松表示：“如果這是真的，那將為這個領(lǐng)域開啟一個新方向。或許可以通過重新激活休眠的干細胞來治療阿爾茨海默病?！?/p>

并非所有人都信服這些新發(fā)現(xiàn)。匹茲堡大學(xué)神經(jīng)科學(xué)副教授肖恩·索雷爾斯也研究神經(jīng)發(fā)生。他表示，科學(xué)家試圖描繪“海馬體如何隨年齡變化，以及在不同衰老方式的人群中如何不同變化”，這一目標(biāo)“極具吸引力且非常重要”。

但索雷爾斯擔(dān)心，這項研究存在與其他神經(jīng)發(fā)生研究相似的方法學(xué)缺陷和假設(shè)問題。他希望看到利用其他技術(shù)對研究結(jié)果進行驗證。

專家一致認為，嬰兒和幼兒能夠在大腦中生成新的神經(jīng)元，一些成年動物物種也可以。但許多人認為，成年人類是否具備同樣能力仍不明確。支持與反對的研究數(shù)量眾多，結(jié)果往往受到研究方法影響。

這項最新研究可能不會平息爭論，但為科學(xué)家提供了新的研究線索。拉扎羅夫目前正試圖理解超級老人特有的未成熟神經(jīng)元如何與其卓越記憶能力相關(guān)，以及是否可能通過藥物捕捉部分這種活性，幫助更多人長期保持思維敏銳。