你的大脑能产生新的神经元吗？研究人员如何解决一个百年历史的难题
长期以来，科学界普遍认为人类在出生时便拥有了所有的神经元。然而，这一经典观点正面临挑战。如果人类大脑确实能在一生中持续产生新的神经细胞，这意味着大脑具备持久的修复和再生能力。
加利福尼亚大学旧金山分校的神经科学家阿尔瓦雷斯-布伊拉（Arturo Alvarez-Buylla）对这一概念持开放态度，但他指出，当他审视现有数据时，却难以找到确凿的证据支持成年人大脑中存在神经发生现象。
关于人类大脑在童年之后是否仍能产生新神经细胞的争论已持续数十年。随着具有影响力的论文相继发表，这一议题不仅在学术界引发激烈辩论，也引起了公众的广泛关注。宾夕法尼亚大学的神经科学家洪军表示，这场辩论之所以突出，部分原因在于它涉及该领域的多位权威人物，且双方均拥有正面和负面的实验数据。
目前，一些研究人员认为神经发生的证据已足够充分，建议将重点转向理解这些新生神经元的功能，以及探索其治疗神经退行性疾病的可能性。然而，检测手段仍存争议，主要依赖遗传标记提供的间接证据。德国德累斯顿神经退行性疾病中心的格德·凯珀曼（Gerd Kempermann）承认研究中存在缺口，但也强调相关机会正在迅速增加。
挑战核心教条：从卡哈尔到奥尔特曼
现代神经科学创始人之一圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）在 1910 年代曾写道，哺乳动物成年大脑中的神经元是不可再生的。这一观点长期被视为领域内的核心教条。
20 世纪 60 年代，当时在麻省理工学院工作的神经科学家约瑟夫·奥尔特曼（Joseph Altman）率先对此提出质疑，他在老鼠和猫的大脑中发现了成年神经发生的迹象。加州拉霍拉萨尔克生物研究所的 Rusty Gage 回忆道，尽管奥尔特曼并未因此被麻省理工学院解雇，但当时很难有人相信成年神经系统能产生新细胞。
直到 20 世纪 80 年代，在成年鸟类中发现神经发生，随后在其他多种动物物种中也得到证实，这一想法才逐渐获得更广泛的接受。检测动物新生神经元的典型方法是注射溴脱氧尿苷（BrdU）。由于 BrdU 的结构类似胸腺嘧啶，它在细胞分裂时会整合进 DNA，研究人员可通过特定标记识别出新生成的神经元。
1998年的突破与后续争议
20 世纪 90 年代，Gage 及其同事试图探究这一过程是否发生在人类身上，特别是海马体区域，因为海马体参与记忆和学习，且在动物模型中观察到神经发生。当时，BrdU 有时作为癌症患者的诊断工具使用。研究人员推测，若研究刚去世不久的患者大脑，可检查 BrdU 注射后的神经发生情况。
Gage 表示，他们成功观察到结合了 BrdU 的细胞，确认其中部分为神经元。经过其他实验室及瑞典合作者的独立验证，这项基于 5 人脑组织的研究结果于 1998 年发表在《自然医学》杂志上。同期社论宣称，人们不再需要因“不可避免失去珍贵且预先确定的 1000 亿神经元配额”而失眠。
然而，20 年后，另一项研究再次引发了混乱。
索雷尔斯的反证：负担的证明
肖恩·索雷尔斯（Shawn Sorrells）曾在阿尔瓦雷斯-布伊拉实验室担任博士后。2010 年代，他研究杏仁体时，鉴于此前在海马体建立的神经发生共识，他假设海马体切片应能作为阳性对照，发现新产生的神经元。
令索雷尔斯困惑的是，预期中的新生神经元并未出现。他与梅塞德斯·帕雷德斯（Mercedes Paredes）合作，分析了 59 个不同年龄的人脑样本，测试了多种检测方法。结果显示，海马中年轻神经元的数量在生命第一年急剧下降。索雷尔斯强调，他们在三个不同的实验室独立重复了这项研究，以确保结论的可靠性。
2018 年，当结果发表在《自然》杂志上时，反对意见立即涌现。肯珀曼认为这篇论文引发的争议消耗了大量精力，甚至影响了职业生涯和资助获取。他指出，在 1998 年和 2018 年间，其他有影响力的工作支持人类成年神经发生的存在，索雷尔斯的论文被视为异常值。
马德里自治大学的玛丽亚·洛伦斯-马丁（María Llorens-Martín）团队利用自己的保存方法和索雷尔斯使用的部分标记，在 43 岁至 87 岁的健康人群中发现了“丰富的”神经发生迹象。但这并未改变索雷尔斯的结论，他认为虽然有些细胞显示出不成熟神经元的标记，但并不具备年轻神经元的形态特征。
技术演进：单核 RNA 测序与人工智能
最新的研究开始采用基因表达技术来识别成人神经发生。其原理是，如果已知神经元发育各阶段（从神经干细胞到神经母细胞再到未成熟神经元）所表达的基因，研究人员便可利用单核 RNA 测序技术在成年人大脑细胞中寻找这些特征。
该技术首次应用时，似乎表明人类成人神经发生并不存在。耶鲁大学领导的一项研究利用新生小鼠神经元的基因表达特征，在猪和人脑中寻找相同特征，结果仅在猪脑中发现此类细胞，而在人脑中未发现。问题在于不同物种控制神经生成的基因可能存在差异。
为解决这一问题，研究人员改用人类婴儿神经生成数据作为参考，并开创了一种结合人工智能模型的方法，以识别婴儿中年轻神经元的分子特征并在成年人中寻找对应物。通过这种方法，团队在不同年龄段的人身上找到了具有不成熟神经元特征的细胞。
批评者指出，无法确定这些不成熟的神经元是否真的在成年大脑中产生，它们可能在出生后甚至出生前就已形成。去年，《科学》杂志发表的一篇论文解决了部分疑问。卡罗林斯卡研究所的 Jonas Frisén 团队在成人大脑中发现了神经前细胞的分裂，这表明在成年人大脑中确实存在能够分裂并产生神经元的细胞。
