你的(de)“腦(nǎo)容量”早就定型了(le)？還(hái)需進一步驗證
搜索“海馬神經發生”，百度醫學中标題與之精确匹配的(de)論文就有近300篇，這(zhè)些多(duō)年積累的(de)研究結論，面臨著(zhe)可(kě)能變爲廢紙的(de)“災難”，因爲其共同的(de)研究基礎可(kě)能是個(gè)僞命題——
日前，《自然》雜(zá)志發布中美(měi)聯合研究成果顯示，成年之後的(de)人(rén)類大(dà)腦(nǎo)幾乎不再生成神經元。研究團隊分(fēn)析了(le)59個(gè)人(rén)類個(gè)體的(de)大(dà)腦(nǎo)海馬體組織，利用(yòng)熒光(guāng)抗體蛋白标記不同分(fēn)化(huà)階段細胞的(de)特定蛋白，并用(yòng)電子顯微鏡尋找細長(cháng)的(de)年輕神經元。他(tā)們發現年輕的(de)神經細胞，在成年人(rén)的(de)海馬體組織中不能被檢測到。也(yě)就是說，你的(de)學習(xí)記憶能力，也(yě)就是俗稱的(de)“腦(nǎo)容量”早就定型了(le)，想要通(tōng)過外部的(de)刺激“開腦(nǎo)洞”，幾乎不可(kě)能。
和(hé)普通(tōng)的(de)細胞不同，高(gāo)度分(fēn)化(huà)的(de)神經細胞在上世紀現代神經學開始時(shí)，便一度被認爲不可(kě)再生，而1998年的(de)全新标記分(fēn)子的(de)應用(yòng)，使得(de)科學家在大(dà)腦(nǎo)海馬回區(qū)域“捕捉”到了(le)年輕神經細胞發生的(de)迹象。這(zhè)一後來(lái)被屢次證明(míng)的(de)發現，支撐起了(le)大(dà)量的(de)應用(yòng)性研究，并帶動了(le)億元産值的(de)專項制藥領域。
那麽遭受“災難”的(de)遠(yuǎn)不止幾百篇論文，還(hái)有過去幾十年來(lái)基于海馬回的(de)科學研究，以及通(tōng)過神經細胞發生可(kě)改善神經退行性疾病（老年癡呆症、帕金森症等）的(de)努力，都會遭到一個(gè)來(lái)自根基的(de)打擊。
這(zhè)項成果發表後，也(yě)遭受了(le)來(lái)自多(duō)方的(de)質疑。在争議(yì)聲中，讓我們了(le)解一下(xià)，科學家是如何尋找神經細胞“新生代”的(de)？這(zhè)些方法說服力又如何呢(ne)？
搖擺的(de)曆史
神經系統到底是“聽(tīng)天由命”還(hái)是有了(le)“自主權”
“發育結束，源泉枯萎。”據稱，19世紀現代神經學初創時(shí)，科學家通(tōng)過觀測得(de)出結論，神經細胞的(de)再生能力不會伴随生命存在，而會中止。
1998年的(de)新發現扭轉了(le)“乾坤”，此前被認爲“聽(tīng)天由命”的(de)神經系統有了(le)可(kě)能的(de)自主權。文獻資料顯示，埃裏克森和(hé)加格等運用(yòng)BrdU（5-溴脫氧尿核苷）标記處于有絲分(fēn)裂期細胞的(de)方法，發現成年人(rén)腦(nǎo)内海馬齒狀回存在細胞增殖現象，且新生細胞大(dà)多(duō)分(fēn)化(huà)爲神經元。
“将BrdU注射進入實驗鼠體内，BrdU可(kě)以在細胞增殖的(de)時(shí)候嵌入新生細胞正在複制的(de)基因組中，因而标記出新生細胞。”中國科學院深圳先進技術研究院研究員(yuán)路中華解釋，BrdU是DNA中胸腺嘧啶核苷（T）的(de)類似物(wù)，将其引入細胞後，可(kě)以滲入分(fēn)裂産生的(de)新細胞中。因此，BrdU通(tōng)過細胞分(fēn)裂中對(duì)新物(wù)質的(de)攝取和(hé)利用(yòng)來(lái)檢驗是否有新的(de)細胞産生。BrdU作爲新的(de)标記物(wù)被發現，彌補了(le)它的(de)“前輩”3H-胸腺嘧啶核苷所具有的(de)明(míng)顯劣勢，不再隻浸透組織切片頂部的(de)3-4微米，而是能夠滲入到增殖或分(fēn)裂的(de)細胞内部。
随後，Ki67被發現可(kě)以用(yòng)作标記物(wù)。Ki67是在分(fēn)裂細胞中特異表達的(de)蛋白，而在細胞的(de)生命周期中的(de)G0期（細胞停止分(fēn)裂）和(hé)G1（細胞增殖準備期）前期，它并不表達。“雖然目前并不十分(fēn)清楚Ki67蛋白的(de)作用(yòng)，但它是可(kě)信賴的(de)标記物(wù)。”相關文獻表示，Ki67是内源性的(de)蛋白質，與BrdU相比，它的(de)優點是，對(duì)活體細胞無害。
第三個(gè)要介紹的(de)标記物(wù)叫DCX（雙皮質素），它是神經前體細胞和(hé)新生神經元特異表達的(de)一種蛋白質。“可(kě)以用(yòng)來(lái)識别早期的(de)、未成熟的(de)神經元，研究表明(míng)，它于新神經元出現的(de)前兩周表達。”路中華表示，它表達在細胞質中，因此可(kě)以與BrdU等在細胞核中出現的(de)标記物(wù)相互支持，成爲雙标記的(de)“好搭檔”。
“《自然》最新報道的(de)研究中，使用(yòng)的(de)是幾個(gè)新生神經元特有蛋白聯合标記的(de)。”路中華說，其中包括DCX、PSA-神經細胞粘附因子等。
最難是取樣
絕大(dà)多(duō)數人(rén)類腦(nǎo)組織并非來(lái)自活體
在新研究引發的(de)科學論争中，質疑聲大(dà)多(duō)來(lái)自于實驗團隊對(duì)樣本的(de)選擇是不是真的(de)體現了(le)人(rén)類活體的(de)真實狀況。
“系統地以人(rén)類爲實驗對(duì)象的(de)侵入性實驗是無法進行的(de)，對(duì)人(rén)類腦(nǎo)組織的(de)研究，絕大(dà)多(duō)數不會是活體。”路中華說，這(zhè)意味著(zhe)幾乎全部的(de)實驗對(duì)象來(lái)自儲存的(de)樣本。
路中華提到的(de)樣本，來(lái)自生物(wù)樣本庫，指的(de)是從屍體或者病患身上通(tōng)過手術獲取的(de)腦(nǎo)組織，經過标準化(huà)的(de)處理(lǐ)，存放在液氮或是福爾馬林(lín)中的(de)樣本。
“目前的(de)處理(lǐ)和(hé)保存技術可(kě)能并不能完好地保存腦(nǎo)中的(de)全部蛋白。”路中華說，一些活體才擁有的(de)細胞信号傳導物(wù)質及路徑，很可(kě)能稍縱即逝。
對(duì)模型動物(wù)的(de)實驗、對(duì)樣本的(de)實驗都很可(kě)能無法全面确鑿地獲得(de)與真實情況一緻的(de)結果。原因是：樣本僅僅是最接近生命，而并不等于生命，腦(nǎo)研究可(kě)能正是這(zhè)個(gè)接近的(de)“例外”。
“不能檢測活的(de)神經發生，而僅僅是研究死後大(dà)腦(nǎo)中的(de)蛋白”，正是同行對(duì)這(zhè)一類研究可(kě)信度存疑的(de)重要原因。
然而，據論文的(de)研究人(rén)員(yuán)解釋，他(tā)們研究的(de)22個(gè)大(dà)腦(nǎo)樣本其實并沒有處理(lǐ)、凍融的(de)過程，而是從正在進行癫痫手術的(de)患者身上獲取的(de)新鮮樣本，同樣的(de)實驗在3名嬰兒(ér)腦(nǎo)組織中檢測到了(le)大(dà)量新生細胞，而兒(ér)童較少，成年人(rén)爲零。
“這(zhè)一研究的(de)證據鏈是完整的(de)。”路中華認爲，實驗邏輯缜密、清晰。盡管一下(xià)子全盤接受颠覆幾十年來(lái)的(de)認知的(de)研究并不容易，甚至連研究人(rén)員(yuán)也(yě)還(hái)有些猶疑，但實驗的(de)完整性和(hé)說服力是符合研究标準的(de)。
與真相還(hái)有距離
期待更多(duō)開創性标記和(hé)研究方法出現
“在成年鲸魚、海豚的(de)腦(nǎo)中也(yě)沒有發現神經細胞發生的(de)迹象。”路中華說，這(zhè)也(yě)可(kě)能是高(gāo)智慧生物(wù)所特有的(de)，是生物(wù)進化(huà)到一定程度的(de)選擇。神經發生與神經再生是不同的(de)，它不是指神經系統發生損傷後的(de)修複，而是指“自然發育過程中的(de)神經幹細胞逐步分(fēn)化(huà)到前體細胞、再到未成熟細胞，進而成爲新生神經元的(de)過程”。
記者查閱相關資料發現，多(duō)數大(dà)腦(nǎo)的(de)神經發生實驗研究是以動物(wù)實驗爲基礎。例如，題爲《海馬區(qū)神經發生研究進展》的(de)綜述性論文中講到，一些與海馬區(qū)神經發生的(de)影(yǐng)響因素中，提到性别、鍛煉、應激、飲食限制等因素都與海馬區(qū)的(de)神經發生相關，但支持的(de)研究工作大(dà)部分(fēn)都是基于小鼠或動物(wù)模型的(de)研究所得(de)出的(de)結論。
“不同物(wù)種存在著(zhe)巨大(dà)的(de)差異性，甚至不同的(de)個(gè)體也(yě)有著(zhe)很大(dà)的(de)差異性。”路中華說，相較于大(dà)量的(de)動物(wù)實驗，此次對(duì)于人(rén)類樣本的(de)直接研究是一次有益的(de)嘗試。而從模型動物(wù)的(de)研究結論到可(kě)以指導對(duì)于人(rén)的(de)臨床研究，距離可(kě)能遠(yuǎn)超十萬八千裏。
雖然真相隻有一個(gè)，但路中華認爲，探索的(de)過程是在曲折中前進的(de)，新的(de)理(lǐ)論還(hái)需要進一步驗證。“生命科學的(de)驗證本來(lái)就是不斷發現創新、颠覆認知的(de)過程。”路中華說，期待未來(lái)可(kě)能發現更多(duō)的(de)、開創性的(de)、公認的(de)标記和(hé)研究方法，不斷提高(gāo)對(duì)大(dà)腦(nǎo)神經細胞活動的(de)研究可(kě)信性。
來(lái)源：科技日報