您的身体一直在生成新细胞。在您的消化道中，结肠内壁每五到七天更新一次。您的红细胞每几周更换一次，皮肤细胞大约每月更换一次。但某些器官是一个很大的例外。与普遍看法相反，我们并非生物忒修斯之船，每七年就完全用新的构件重建自己。您的大部分神经元（在您的大脑、脊髓和感觉器官中快速传递信息的细胞）的寿命与您一样长。
直到 20 世纪末，神经科学普遍的观点是，过了童年时期，人类就会停止产生神经元，遍及大脑。我们在青春期拥有什么，就是拥有什么，我们所能做的只是失去细胞或重组它们。然而，最新的研究增加了越来越多的证据，表明神经元生成的时间线并非如此明确。
至少在大脑的两个区域，一部分神经科学家认为神经元可能贯穿一生——海马体和腹侧纹状体。根据 7 月 3 日发表在《科学》杂志上的一项研究，在作为学习和记忆关键区域的海马体中，一些人的新细胞会产生到成年晚期。这些发现为关于我们的大脑如何继续在生命中发育的持续辩论增添了砝码。更深入地了解成人神经发生（新神经元的形成），并确定它是否以及在何处发生，可能有助于改善神经系统疾病的治疗以及正常衰老。
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人类大脑是否独特地静止不动？
过去对啮齿动物、猪和猴子的研究表明，在这些其他哺乳动物中，神经发生会贯穿一生。鸟类也会这样做。然而，基于人类大脑的其他结构和发育差异，一些科学家认为我们这个物种是独特的，缺乏可能干扰复杂、流畅的大脑功能的终生神经发生。（新神经元听起来很棒，但过多的活动和连接可能会导致混乱。）而且很难得到明确的答案。在人类中确定新的脑细胞是一个重大的技术挑战，因为你无法在细胞水平上轻易地穿透活着的颅骨。研究人员在很大程度上必须依靠通过对患有癫痫等疾病的人进行手术收集到的稀少脑组织，或由死者捐赠的组织。
“我认为他们使用了非常强大的工具，”加州大学旧金山分校的神经学家和发育神经科学家梅赛德斯·帕雷德斯告诉《Popular Science》。帕雷德斯并未参与这项研究，但她本人实验室的研究结果曾有不同之处。她说，这项新工作是应用新方法研究大脑和解读真正存在的细胞类型的“一个很好的起点”。
其他关于成人神经发生潜力的研究，则考察了脑组织中的蛋白质和免疫信号，以确定新神经元是否、在哪里以及多久形成一次。它们得出了相互矛盾的结论，其中一些（例如帕雷德斯的2018 年的研究）未能识别出其他研究者报告看到的细胞。也有一些依靠碳测年法来确定神经元年龄的研究，这些研究在成人中发现了年轻细胞。然而，到目前为止，这些方法都未能可靠地定位能够产生新神经元的干细胞或祖细胞——这留下了怀疑的空间。
寻找“缺失的环节”
这项新研究似乎解决了这个先前悬而未决的问题。这是神经发生的“缺失的环节”，卡罗林斯卡学院（斯德哥尔摩）的发育生物学家和干细胞研究员、资深作者 Jonas Frisén 告诉《Popular Science》。
为了找到这个缺失的环节，Frisén 和他的合著者调查了科学文献，编制了一份可能在海马体神经发生中活跃的基因列表。然后，他们通过将这些基因标记（主要来自动物研究）与来自六名已故儿童和婴儿捐赠者脑样本中的 RNA 序列进行比较来确认它们。接下来，该团队对来自 19 名年龄在 13 至 78 岁之间的人的脑组织中线粒体的 RNA 进行了测序。他们使用了三种不同的机器学习算法来评估这些序列，并识别出可能的中间形成神经细胞。科学家们通过将相同的工具应用于来自小鼠和成人人类皮质细胞的数据集来验证他们的机器学习输出，并报告的假阳性率为 0.37%。
根据他们所有的分析，他们在 19 个样本中的数十万个细胞中识别出了 354 个似乎是新神经元前体的细胞，其中包括来自成人的数十个干细胞和神经母细胞。这些细胞的分布并不均匀，只出现在一半的青少年样本和 14 个成人样本中的五个中。然而，细胞是否存在似乎并未完全与年龄或记录的疾病相关。根据这项研究，一位拥有最多神经发生相关细胞的成人是一位 58 岁的、没有已知病理的人。
“我们确定了成人大脑中活跃的神经发生，”卡罗林斯卡学院的神经科学家 Marta Paterlini 告诉《Popular Science》。她与专注于机器学习的同事 Ionut Dumitru 共同领导了这项为期八年的新工作。“我们对我们的数据很有信心，”Paterlini 说。“我们希望能结束这场争议。”
尽管如此，该领域的并非所有人都认为本研究中识别出的细胞无可争议地代表了新生的成人神经元。“当我第一次听说这项研究时，我很高兴。这是你想用来识别稀有亚型的研究方法，”与帕雷德斯共同撰写 2018 年研究的匹兹堡大学神经科学家 Shawn Sorrells 告诉《Popular Science》。
但是，在仔细研究后，他“对他们发现的细胞数量之少感到失望”，而且在他看来，还有另一种可能的解释。
“最有可能的结论是，他们正在寻找的细胞在大多数人中非常稀少或不存在。另一种可能性是，他们声称是成人神经干细胞的细胞与这些个体的疾病过程有关，或者是其他类型的细胞。”
人类大脑充满了终生分裂和复制的细胞，称为胶质细胞。这些是支持和连接细胞，使神经元能够传递神经信号。胶质细胞是神经元的“维修团队”。索雷尔斯建议，在他们努力识别正在发展中的神经元时，研究作者可能无意中将一些胶质干细胞纳入了他们的分析。
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为什么神经科学家想要答案
索雷尔斯和帕雷德斯都认为需要更多的研究来证实这项新研究的结论。帕雷德斯表示，人类和动物细胞之间的直接形态学比较可以增强研究结果。索雷尔斯建议，我们需要更先进的大脑成像技术来真正解决这个问题。
“跟踪相同的细胞随时间发展，以观察它们如何发育。这将是神经发生的最有力证据，”他解释说，尽管他也承认这目前是不可能的。
因此，科学在继续前进。如果如新研究所示，一些健康的人终生都在海马体中继续产生神经元，那么这可能对精神疾病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病产生重大影响，因为动物研究表明新细胞的缺乏在其中起着作用。Frisén 表示，这还有助于我们理解和最大限度地发挥健康衰老和神经可塑性的能力。
Paterlini 建议，也许在未来，成人神经干细胞可以用来帮助人们在脑损伤后恢复。“实验室正在进行再生医学研究，所以我们会继续努力。”也许他们所有的努力都能改变人们对人类大脑能改变多少的看法。
