人腦不會形成新的嗅覺神經細胞
日期:2012-06-01 09:09:37
我們的大腦會在一生的時間里持續產生神經細胞嗎?這是科學史上爭論最激烈的問題之一。從上世紀50年代開始,科學研究已經暗示了這種可能性,但直到上世紀90年代末期,科學家才證實這種被稱為神經發生的新的神經細胞的誕生發生在成年靈長類動物和人類的大腦中。然而如今一項令人驚訝的新研究表明,在人腦的嗅球中,新的神經細胞或許能夠生成,但卻無法存活——這里是鼻與腦之間的接口,并被認為是神經發生的熱點區域。研究人員指出,這一發現或許將神經發生從這一區域刪除,或者只是表明,一些人單憑嗅覺并不足以刺激他們的大腦。
之前的研究曾在成年人的嗅球中找到過神經發生的證據。但是瑞典斯德哥爾摩市卡羅林斯卡研究所的神經科學家Jonas Frisén指出,這些研究測量的僅僅是由未成熟的神經細胞產生的蛋白質,從而留下了一個問題,即這些年輕的細胞是否會成長并與其他細胞相連接,最終形成一個功能網絡。如果新的嗅覺神經細胞的成熟能夠貫穿人的一生,研究人員則應該能夠在這一區域發現不同階段的神經細胞。
然而這并非是Frisén及其研究小組看到的結果。這一發現基于他與同事Kirsty Spalding在2005年偶然想出的一項技術——他們找到一個靈巧的方法來推斷神經細胞的年齡。這一方法依賴于上世紀五六十年代進行的核試驗,這些試驗向大氣中釋放了大量的碳14;而大氣中的碳14從那時開始便一直在穩定地衰減。因此,一個細胞在核試驗后誕生得越晚,那么它所含有的碳14就越少。
在發表于5月下旬出版的《神經細胞》雜志上的這項新研究中,Frisén、Spalding和同事測量了在驗尸過程中采集的15個大腦嗅球組織中的碳14水平——這些人分別出生于核試驗時期的前后。研究人員發現,嗅球中的神經細胞都是相同的年齡,即與他們個人的年齡相等。Frisén說:“這個證據表明,在人類的這個區域,神經發生并沒有出現。”
這一發現或許意味著,雖然人類從動物進化而來,但我們喪失在這一區域產生新的神經細胞的能力緣于我們不再過多地依賴自己的嗅覺。另一方面,這或許說明生活在一座富裕的西方城市(例如斯德哥爾摩)的人們并沒有暴露在足夠多的新氣味中以保持其神經細胞的活力。
美國哈佛大學的神經生物學家Jeffrey Macklis認為,這項研究盡管講究且嚴謹,但并沒有完全解決這個問題。Macklis的實驗室和其他科學家已經發現,在小鼠中,新生的神經細胞在認知新氣味中扮演了一個獨一無二的角色,并且除非它們被陌生的氣味激活后才會死亡。Macklis指出,由于人類并不像嚙齒動物那樣依賴于嗅覺,因此這些神經細胞可能較少形成。并且為什么人類形成的較少嗅覺神經細胞依然無法存活呢?這或許是因為我們并沒有像其他動物那樣暴露在同樣多的氣味下。Macklis指出:“在富裕的西方都市里,我們每天洗澡;我們使用除臭劑、空氣清新劑。我們以我們的方式確保自己所接觸到的都是我們所知道的事物。”
此外,Macklis指出組織樣本同樣可能導致偏頗的結果。他強調,這項研究的捐贈人均死于卡羅林斯卡研究所,其中一些人濫用藥物或有精神病史,這些經歷都會導致神經發生的減少。他說,更好的試驗應該在不斷暴露在新氣味下的健康人群中重復進行,例如廚師、品酒師、香料商,或外國旅行者。
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