一般人的大腦隨著年齡增長而退化,運作失常的蛋白質導致腦細胞死亡、記憶與認知能力喪失,但也有些人的大腦幾乎保持完好,在80歲時的思考敏銳度仍與50歲時相當。「自然」(Nature)25日刊出的一篇論文為這種差異提供了一種新的猜測,這也是神經科學中最熱門的爭論之一:人類大腦是否能在成年後「神經新生」(neurogenesis),也就是生成新的神經元。研究發現所謂「超級老人」(super-agers)的新生神經元數量,大約是同齡記憶正常老人的2倍、是阿茲海默症患者的2.5倍。
紐約時報報導,專家普遍同意嬰兒與孩童都能神經新生,許多成年動物也具備這種能力,人類成人是否同樣能做到仍未有定論。新研究聚焦於大腦的海馬迴,即負責學習與記憶的區域,也被認為是新生神經元主要誕生之處。為了尋找老年人是否也有神經新生,科學家首先在20至40歲、認知正常且已過世的年輕成人大腦辨識出三種關鍵細胞的基因標記:神經幹細胞、神經母細胞、未成熟神經元。領導這項研究的芝加哥伊利諾大學醫學院神經科學教授拉扎羅夫(Orly Lazarov)表示,神經幹細胞就像嬰兒、神經母細胞就像青少年、未成熟神經元就接近成年人。
接著科學家在四組老年人大腦中尋找這三種細胞:認知正常者、輕度認知障礙者、阿茲海默症患者、超級老人,這些人都在過世後捐贈大腦供研究。所有組別都能看到三種細胞,但數量差異很大,且似乎與死亡時的認知能力相關。
超級老人的海馬迴中明顯有更多未成熟神經元,且不僅比其他老人多,甚至比年輕成人還多。這些未成熟神經元還具有獨特的基因與遺傳特徵,研究人員認為這使它們較一般人更能抵抗老化。神經新生或許能解釋超級老人大腦的其他特點,例如海馬迴體積通常比一般老人更大,但也有些現象無法以神經新生解釋,例如他們大腦某些不會發生神經新生的區域也較大。
研究還揭示了阿茲海默症患者的一個有趣現象:他們的神經幹細胞其實比其他老人更多,但神經母細胞與未成熟神經元卻大幅減少。專家指出在正常神經新生過程中,幹細胞應會逐漸減少,新研究可能顯示阿茲海默症干擾了神經新生,幹細胞被「關閉」所以無法進入下一發展階段,也得以保留幹細胞庫。