坐在沙发上看着电视,突然心血来潮想学点新东西...有时,自己也嘀咕:“我这年纪,脑子还跟得上吗?会不会有点晚了?”其实,不必怀疑!科学告诉我们:学习这件事,什么时候开始都不晚!
最近,一项发表在《Science》杂志的研究发现,即使到了成年和老年,我们的大脑依然能生成新的神经元!这意味着,大脑就像个永不退休的“超级智能”,会随时准备帮我们开启新技能的冒险!
一.一个令人兴奋的发现:大脑里的“新生工厂”
这项研究分析了36个人的海马体样本,涵盖了从儿童到成年的各个阶段。研究证实了,在成年人的大脑里,也存在着增殖性神经祖细胞(proliferating neural progenitors)---这些细胞能不断的分裂,来生成新的神经元(neurons)。这科不是小事!因为过去,大家都以为在成年后,大脑就基本“定型”了,神经元只会减少不会增加。
其实,早在 2013 年,研究团队就在一项备受瞩目的研究中表明,成年人大脑中的海马体中可以形成新的神经元。当时,这种新的神经元形成或神经发生的程度伴随着争议。因为,那时---并没有非常明确的证据表明在成年人的体内,也存在着增殖性神经祖细胞。
而现在,科学家用硬核技术---单核RNA测序(snRNA-seq)和荧光激活细胞分选(FACS)等,证明了这个“新生工厂”不仅存在,还一直没停工过!
简单来说,增殖性神经祖细胞就像大脑里的“种子选手”,它们能长成新的神经元。而神经元,则大脑里的“快递员”,负责着信息的传递和储存,让我们能够思考、学习和记住东西。这一切都发生在海马体(hippocampus)里——一个形状像海马的大脑区域,也是我们的“记忆库”和“学习中心”。这个过程还有个专业的名字,叫神经发生(neurogenesis),意思就是新神经元的诞生。
研究还发现,这些“种子选手”的活跃度也跟大脑的使用频率有关。换句话说,越是用脑子,它们就越多,如同肌肉一样,越练越有劲!
[论文图片.图S8. 儿童期人类海马、来自Hochgerner等人2018年研究的幼年小鼠海马(27)以及来自Shin等人2015年研究的成年小鼠海马(56)的跨物种比较
(A-E) 描绘整合数据集的UMAP图,该数据集包括人类儿童期数据集、来自Hochgerner等人2018年研究的幼年小鼠数据集(27)以及来自Shin等人2015年研究的成年小鼠数据集(52)。人类数据集在整合前进行了子集化处理,以匹配小鼠数据集的大小。
(A) 描绘整合数据集细胞类型组成的UMAP图。
(B) 显示整合数据集中细胞/细胞核样本来源的UMAP图。
(C) 突出显示Hochgerner等人2018年研究中识别的小鼠祖细胞(27)的UMAP图。
(D) 突出显示Shin等人2015年研究中识别的小鼠祖细胞(56)的UMAP图。
(E) 突出显示本研究中分析的儿童期人类数据集中识别的祖细胞的UMAP图。
(F) 层次聚类分析显示小鼠和人类不同细胞类型之间的转录相似性。
(G) 相关性热图显示小鼠和人类整合数据集中不同细胞类型之间的相似性评分(Spearman相关性)。RetryClaude can make mistakes. Please double-check responses.]
二.在生活中:大脑从不嫌你“老”
想想我们身边那些“活到老学到老”的人!
90岁,仍然冲在对抗灾难的一线;
80岁,思维依然快速而敏捷;
70岁,广场舞跳的比年轻人还要好;
60岁,手拿英语书念念有词,连旁边的学生都忍不住投来惊讶的目光。。。。。。
这些不是特例,也是大脑的真实写照!
正如研究里的描述,团队在成年样本中检测到表达增殖标记(如Ki67)的神经祖细胞。这说明,即使到了五六十岁,大脑仍在悄悄“加班”,制造着新的神经元。就像一个永不关门的面包店,每天都在烤新鲜面包,只要你愿意来“学习如何考好”!
三.大脑的“用则进,不用则退”
研究中还有个特别有趣的发现:“即大脑的压力机制和神经元的生成与使用频率密切相关”。啥意思呢?就是说,越是挑战大脑,比如学个新语言、解个难题、来场头脑风暴,它就越会“兴奋”,生成更多神经元来支持你。这跟“用进废退”一个道理——你不用它,它就偷懒;你用它,它就加倍努力。
也如退休的爷爷,决定学用智能手机一样。一开始,连怎么发微信都搞不清,可一个月后,他不仅会发朋友圈,还能用导航出门遛弯。这背后,是海马体的“加班加点”,新神经元会忙着记住这些新技能。研究数据也支持了这一点:在健康人群中,成人海马神经的发生会一直持续到晚年,每天能产生大约700个新神经元,相当于每年更新1.75%的神经元!
四.科学名词看一下:大脑的“母亲”和“孩子”
为了更好理解这些科学概念,我们来打个比喻:
增殖性神经祖细胞:这些好比大脑里的“母亲”,能生出新的神经元。它们住在海马体里,像种子一样,只要有合适的“土壤”(学习的热情),就能生长发芽。
神经元:如同“孩子”,出生后,就开始忙着传递信息。是学习新东西时的得力助手。
海马体:像是大脑的“育儿室”,负责培养“母亲”和“孩子”,也是记忆和学习的“大本营”。
神经发生:就是“母亲”生“孩子”的过程,简单来说,就是大脑给自己“增加人口”。
研究团队用RNAscope技术在海马体切片上看到了这些“母亲们”的身影,还用机器学习算法确认了她们的存在。这说明,不管我们多大年纪,大脑的“育儿室”始终都在营业!
[论文图片.图S26. 增殖标记物的RNAscope检测.
(A) RNAscope标记显示在53岁受试者组织中MKI61与DCX和SOX11的共定位。大比例尺100微米,小比例尺10微米。
(B) RNAscope标记显示在53岁受试者组织中MKI61与EZH2和ELAVL4的共定位。大比例尺100微米,小比例尺10微米。
(C) RNAscope标记显示在53岁受试者组织中MKI61与EZH2和IGFBPL1的共定位。大比例尺100微米,小比例尺10微米。方框标出了以更高放大倍数展示的细胞。]
五.学习永不嫌晚:大脑的潜力其实超乎想象
这项研究推翻了一个固有的观念:即大脑有“保质期”。以前,我们可能觉得年纪大了就学不动了,可现在,科学数据告诉我们,大脑压根没这回事!它更像一台随时待命的“超级智能体”,只要我们给它任务,它就能自我升级。
研究估算,每天约产生700个新神经元,一年就是25.5万个,十年就是255万个!这是一支庞大的“新生智能军团”啊!而且,这个过程会持续到90多岁,这意味着我们能有大把的时间去学习任何想学的东西。每年1.75%的更新率,就像是给大脑定期做“系统升级”,保证其始终“安全在线”。
看看身边八九十岁还在学习新技能的人们,他们的大脑每天都在迎接新挑战。我们也可以!想学画画?就拿起画笔!想学编程?打开电脑GO!因为---海马体也等着“开工”呢!
六.乐观向前:让大脑保持“年轻”的状态
学习像是给大脑做了套太极拳,越练越精神。正如研究中,持续学习不仅能刺激神经的发生,还能让思维更灵活,情绪也更稳定。相反,如果让大脑“一直闲着”,新神经元的“生产速度”就会慢下来。这样看,保持学习的习惯,就是让大脑“永远年轻”的秘诀!
最后,当我们犹豫要不要再学点新东西时,想想那些默默工作的“神经元母亲”--增殖性神经祖细胞。它们正等着我们的命令,因为大脑比我们想的要年轻,也永远是靠谱的“学习搭档”。
即,无论何时,学习都不晚—因为大脑,真的可以“永远年轻”!
[此图片由DALL3生成]
参考文献:
Ionut Dumitru 等人 ,成人人类海马中增殖神经祖细胞的鉴定。Science 389, 58-63 ( 2025 )。DOI :10.1126/science.adu9575
来源: 紫龙科传