一項發(fā)表在最新《細胞報告》雜志上的研究揭示,成年大腦具有產生新神經(jīng)元的能力,這些新生神經(jīng)元能夠整合進關鍵的運動回路中。這項發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長久以來關于成年神經(jīng)發(fā)生的觀點,表明刺激大腦中的祖細胞可能有助于修復受損的神經(jīng)網(wǎng)絡,并為治療亨廷頓氏病等疾病帶來了新的希望。
美國羅切斯特大學研究表明,成年大腦保留了生成新神經(jīng)元的能力,即所謂的成年神經(jīng)發(fā)生。傳統(tǒng)觀念一直認為,成年后是無法產生新神經(jīng)元的,但現(xiàn)在人們知道,大腦內的微環(huán)境包含著能生成新神經(jīng)元的祖細胞庫。這些細胞在早期發(fā)育階段積極地產生神經(jīng)元,但在出生后不久便主要生產支持性的神經(jīng)膠質細胞。這種現(xiàn)象尤其發(fā)生在腦室區(qū),該區(qū)域靠近受亨廷頓氏病影響的紋狀體。
此次研究從20世紀80年代關于金絲雀神經(jīng)可塑性的研究中得到啟發(fā),研究團隊發(fā)現(xiàn)了某些蛋白質如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和Noggin,在促進祖細胞分化并產生神經(jīng)元方面的作用。當這兩種蛋白質被輸送到小鼠大腦中的祖細胞時,會促使新生神經(jīng)元形成,并遷移到控制運動的大腦區(qū)域——紋狀體,進而發(fā)展成為中棘神經(jīng)元。團隊還發(fā)現(xiàn),類似效果也在成年靈長類動物中持續(xù)存在。
此外,研究使用光遺傳學技術來激活或關閉新細胞,證實它們確實融入了對運動控制至關重要的大腦網(wǎng)絡中。通過基因標記方法追蹤,團隊結合電生理學、光遺傳學以及小鼠行為分析,證明了這些新產生的神經(jīng)元不僅能夠在成年大腦中生成,而且在健康小鼠及亨廷頓氏病背景下,均能有效地恢復運動回路的功能。