成人大脑长新神经元用来干嘛？
来源： 神经现实
2019年春天，神经科学家希瑟·卡梅隆（Heather Cameron）做了一个简单的实验。她和同事们把一只成年大鼠放在一个塑料盒子中央，盒子的一头有一个水瓶。等到大鼠开始喝水，他们就突然发出巨大的噪音，观察大鼠有什么反应。研究团队在普通大鼠和基因修改后的大鼠（基因的改变使这些大鼠的海马体无法生成新神经元，海马体与学习和记忆有关）身上进行了重复实验。听到噪音的时候，那些海马体能产生新神经元的大鼠立刻停止饮水，并四处张望；而海马体的神经发生存在异常的大鼠则继续饮水。在没有水瓶的情况下进行实验时，两种大鼠都立刻开始四处张望，试图找出声音是从哪里来的。研究人员得出结论，不能产生新神经元的大鼠似乎难以将注意力从一件事转移到另一件上。
“这个结果太惊人了，”卡梅隆感叹道，她在马里兰州贝塞斯达的美国国家精神健康研究所（National Institute of Mental Health， NIMH）任职。她解释说，研究成年动物海马体神经发生的学者，通常先让动物接受大量训练，比如走水迷宫，或者反复使用足部电击，再进行实验。但在她的实验中，大鼠就只是喝水。“海马体似乎对此不该有任何影响。”她说。然而，在基因经过修改、缺乏正常的海马体神经发生的动物身上，“影响相当大”。
这项实验与越来越多的研究一道，共同挑战着几十年来的固有观念——成年人海马体的新神经元的主要作用是学习和记忆。最新的一些实验发现神经发生与遗忘（一种确保大脑不会因信息过载而不堪重负的可能方式）、焦虑、抑郁、压力和注意（正如卡梅隆的研究所得出的结论）都存在联系。如今，神经科学家们正在重新思考新神经元和整个海马体在大脑中扮演的角色。
功能
依据
相关疾病
记忆
大多数针对神经发生的研究都涉及促进或抑制动物产生新神经元，然后训练动物完成复杂的记忆任务（比如在迷宫里找食物），再进行重测。神经发生的减少往往会限制动物的记忆力。
阿尔兹海默病、帕金森病
遗忘
研究发现，在操纵神经发生之前对大鼠或小鼠进行记忆训练，也会影响训练后重测的记忆强度。促进神经发生反而削弱了记忆强度，这可能是一种极端的遗忘形式，通常可以避免记住不必要的细节。
阿尔兹海默病及其他智力衰退疾病
情绪
研究指出，神经发生的减退与小鼠焦虑和抑郁行为的增加有关。压力能够减少神经发生，并最终导致小鼠在未来的压力情境中表现得更焦虑。
创伤后应激障碍（PTSD）、焦虑、抑郁
注意
研究表明，神经发生的减退与注意力转移困难有关。
孤独症
神经发生与记忆
关于成年动物大脑可能产生新神经元的研究始于20世纪60年代初，当时，麻省理工学院的神经生物学家约瑟夫·阿尔特曼（Joseph Altman）使用了放射性标记法来追踪成年大鼠脑内神经细胞的增殖。发表于20世纪70和80年代的其他数据也支持这一结论。20世纪90年代，加州拉霍亚索尔克研究所（Salk Institute in La Jolla）的弗雷德·盖奇（Fred Gage，绰号“Rusty”）和同事们使用了一种名为溴脱氧尿苷（bromodeoxyuridine，BrdU）的人工合成核苷酸，标记成年大鼠和成年人脑内的新生神经元。同一时期，普林斯顿大学的伊丽莎白·古尔德（Elizabeth Gould）与同事们的研究发现，成年绒猴海马体的齿状回（dentate gyrus）能够产生新神经元。在部分研究者质疑成年动物神经发生相关证据的同时，这一领域的研究热点开始从“成年动物的大脑能否产生新神经元”转向这些新生神经元的功能。
2011年，哥伦比亚大学的雷内·昂（René Hen）及其同事制造了一批转基因小鼠，在这些小鼠体内，经神经发生而产生的神经元比野生型小鼠的神经元存活时间更久。这一特质使得这些小鼠脑内的新神经元数目更多。雷内的研究团队随后测试了转基因小鼠的认知功能。与对照组相比，实验组小鼠增加的新神经元数目并未使其在水迷宫或回避任务中的表现更好。不过，新神经元数目的增加似乎使小鼠更善于区分极为相似的不同事件。训练开始时，两组小鼠被放进一个盒子里，并受到足部电击。随后，再将小鼠放进一个与电击盒子非常相似但不完全相同的盒子里。研究发现，新神经元数目更多的小鼠的僵直反应时间要短于普通小鼠。
-Jim Frazier-
