新型神经元或可修复大脑让我们更聪明

杜克大学本周公布的一项里程碑式的研究提出了一些真正重要的发现,如果是事实,这可以彻底改变我们修复大脑的能力。到现在为止,对大脑神经元的科学理解是,它们不会继续生长,在受到轻微损伤后不能像皮肤一样自行修复。

然而,本研究声称已经发现脑中的新型神经元,它们能增加附近神经干细胞的活性。虽然这只是早期的研究,但它奠定甚至超越了医学领域令人难以置信的进步的基础。

当在大脑内寻找帮助神经再生的通路时,杜克大学的研究小组在大脑的侧壁发现了一个以前未知类型的神经元。他们发现,当刺激这些神经元时,它们会释放出一种叫做胆碱乙酰转移酶(ChAT)的分子,可用于生成神经递质乙酰胆碱。更重要的是,当研究小组迫使这些神经元增加动作,更频繁地触发并释放更多的ChAT信号分子时,附近的神经干细胞开始注意到了这一点。

在我们开始进入可能产生的这个(许多)影响之前,花点时间去欣赏那就是在这里进行的基础实验吧。该团队采用了一个称为optogenics的新的技术控制ChAT神经元,或叫光控神经元技术。

通过构建有专门的感光神经细胞的大鼠,研究小组能够按下按钮来迫使这些神经元启动或停止。通过观察严格控制ChAT神经元动作水平的不同影响,研究小组证明ChAT的释放和神经干细胞分裂之间存在因果关系。

这是关于脑细胞再生机制的第一个暗示,我们可能能用它来对脑细胞损伤或死亡的细胞进行再生。也许不是治愈阿尔茨海默氏症,但我们可以改为通过消除对大脑损耗的信号而抵消这种疾病。也许我们可以改变一个多次脑震荡患者受损的突触途径。只要对所涉及的化学反应有足够的了解,我们甚至能够在体外应用,愈合脊髓或治疗嗅觉丧失等的某些形式。

为了说明神经元再生到底有多么强大,考虑下大脑半球切除术,这个过程中脑外科医生会取出大脑的整个半球,几乎是器官整体的一半。

即使完成这样惊人的手术,患者还经常健康地存活,但那是因为这些患者几乎都是孩子,而且其大脑还在不断发育,并表现出“神经可塑性”。没有成人可以应对这样的创伤,但手术后的儿童一般在长大后能达到平均智商甚至高于平均智商。

如果这种能力回到成年人身上,可以做的不仅仅是儿童才有的大脑修复。毕竟,人们都喜欢推动医学向再生方向发展。我们第一次让大脑神经生长没有损伤会发生什么?我们能不能简单地通过强行加入更多的神经元而让大脑超频工作?我们能否强迫你的大脑发育而使你实际变得更聪明?

这次研究对于神经外科和仿生学领域将是非常重要。如果我们能诱导神经元发育到专门的电极上,那仿生肢体脑机接口可能比目前具有更高的保真度。ChAT神经元在改善人们的生活方面具有巨大的潜力,期待研究小组在未来几个月内有新的消息。