本文最初發表在對話。該出版物將文章貢獻給了現場科學的專家聲音：專家和見解。
當我們最近的研究 遇到了重要的 懷疑論，我們並不感到驚訝。畢竟，我們自己對在整個調查中所看到的一切仍然持懷疑態度。但是重複和多樣化的實驗使我們確信我們的結論是正確的：在成人人類海馬中，新的腦細胞不會生長（或極為罕見），這是一個對學習和記憶重要的區域。換句話說，人類記憶電路中新神經元的誕生在童年時期下降到成年人的無法檢測到的水平。
我們的研究發現引發了健康的辯論，因為大約20年，大腦科學家認為神經元繼續出生在成年人類海馬中。問題新神經元如何出生在成年人中，對於了解我們的大腦如何適應不斷變化的生活環境以及我們如何能夠修復腦損傷很重要。
科學收集了更多證據，以幫助完善和修訂理論。作為神經科學家，我們也正在調整我們對成人人類學習必須如何工作的想法。
成人神經發生：人類動物模型
自1980年代以來，我們中的一位Arturo一直在研究新的神經元如何出生並整合到腦電路中。他是洛克菲勒大學Fernando Nottebohm實驗室的成員，該大學當時正在生產開創性的論文表明鳴禽的大腦產生新的神經元每個季節都準備學習新歌。 1960年代的早期研究發現了證據囓齒動物大腦在成年期間產生新的神經元，但是直到Nottebohm的鳴禽研究說服大多數神經科學家認為成年大腦可以製造新的神經元之前，這個想法仍然存在極大的爭議。
自那以後，一些 研究找到了標誌在成年人類海馬的新神經元中，許多研究人員接受大腦的這一部分也可以在人們的一生中更新。這個想法激發了人們對如何提高這種再生能力的興趣，並可能避免與年齡相關的大腦功能下降。
實際上，我們開始在成年人類海馬中尋找新生神經元，因為以前的人類研究已經估計成人海馬有700個新細胞出生每天。我們想將其與最近報告發現的大腦另一個區域進行對比與其他動物中看到的新神經元要少得多。
編譯證據以證明負面
當Arturo訪問我們合作者Zhengang Yang的實驗室時，可能發生了不同的事情。中國研究幾個保存完好的人腦標本。他們根本無法檢測到成年海馬的任何新神經元。
當Arturo從中國回到我們的實驗室並與梅賽德斯和肖恩成年人類海馬缺失的新神經元的觀察，我們面臨著一個挑戰：您如何證明是負面的？我們怎麼能確定我們不僅缺少其他研究看到的新神經元？
作為一些批評家指出了，，，，鑑定人腦組織中的新神經元很複雜。通常，研究人員尋找我們所知道的某些蛋白質的存在是由年輕神經元產生的。但是我們正在研究死者的捐贈大腦樣本。也許這些“識別劑”蛋白質死後降解。它們也可能具有其他角色，並由其他類型的細胞產生。
因此，我們需要使用多種方法來尋找新的神經元。首先，我們檢查了年輕神經元中存在的幾種不同蛋白質。接下來，我們使用高分辨率的光和電子顯微鏡密切研究了細胞。我們想確保我們報告的任何細胞都會具有年輕神經元的獨特外觀。它們傾向於具有更簡單的形狀，使它們與成熟的神經元區分開來，這些神經元通常具有長長的，精緻的分支。我們還研究了該區域中基因表達的總體模式，並觀察到與年輕神經元相關的基因下降類似。此外，我們尋找了製造年輕神經元的干細胞的證據，這些幹細胞具有自己的蛋白質標記，可以在分裂時檢測到。
我們使用這些技術檢查的成年海馬組織均未顯示出年輕神經元或其分裂幹細胞父母的證據。
為了確保我們的技術甚至能夠檢測到年輕的神經元或分裂神經乾細胞，當我們知道應該存在時，我們在出生前查看了海馬的同一區域。在這些胎兒腦樣本中，我們清楚地看到了大量的新神經元。然後，使用相同的技術，我們從嬰儿期，童年或青春期早期死亡的患者中尋找這些細胞。我們看到新神經元的數量急劇下降，直到13歲時仍然很少。到18年和19年，我們找不到任何東西。如果在成年人類海馬中繼續神經發生，那是一種非常罕見的現象。
我們無法看到這些細胞是由於年輕人和老腦組織之間未知的差異引起的嗎？我們知道，成人人類大腦的其他部位有非常罕見的年輕神經元，因此我們在這些地區進行了觀察。當我們很容易地發現那些罕見的年輕神經元時，我們變得更加有信心，我們在海馬中看到的或看不見的東西不僅僅是衰老的腦組織的偽像。
關於患者死亡之前的病史或收集樣品的方式是否掩蓋了大腦活著時出現的新神經元的證據？為了說服自己的組織盡可能地代表成人大腦，我們研究了世界各地許多不同合作者收集的大腦，並看到了相同的結果。
死亡與保存大腦之間的時間能否導致我們無法檢測到年輕的神經元？為了測試這一點，我們從去除腦組織的患者中收集了十幾個組織樣本，這是用於嚴重癲癇的手術治療的一部分。這些是我們收集並迅速保留的樣品，以最大程度地提高其質量。此外，我們研究了兩個樣本，在死亡時，幾乎立即收集了大腦並立即保存了大腦，並看到了相同的結果。
我們總共檢查了59個大腦，該集合與以前的研究相當。在所有這些情況下，我們都看到了相同的結果：成人海馬中沒有新神經元的跡象。我們得出的結論是，如果新的神經元出生在成年人類海馬中，那麼它們極為罕見。
那麼，其他研究人員看到了什麼使他們認為新神經元出生在成年人類海馬中？先前的研究經常僅使用一種蛋白質來鑑定新的神經元。不幸的是，我們發現在非神經腦細胞（稱為Glia）中也可以看到一種用來這樣做的最常見的蛋白質，一種稱為Doublecortin，這些蛋白質在一生中都可以再生。
另一個研究小組嘗試了考古學家和地質學家更常用的另一種技術：碳14約會。這是確定細胞時代的一種非常有創造力的方式，尤其是在我們需要新方法來研究人腦的領域。但是，目前尚不清楚該方法如何確切地識別神經元，或者是否還有其他原因，放射性碳水平可能會在細胞分裂之外變化，從而導致新的神經元。
還有更多的調查
我們的研究給我們留下了一個揮之不去的問題 - 為什麼神經發生這種下降？為什麼海馬在其他動物中繼續創造成成年的新神經元，而不是在人類中？
為了圍繞這個問題，我們檢查了獼猴的海馬，這些海馬已知繼續產生新的神經元成年。出於道德原因，使用人類通常不可能的標籤技術，我們跟踪了活動物中新的神經元的產生。我們發現，在出生前，在猴子海馬中產生新的神經元的神經乾細胞成像中。該層存在，即使在少年猴子中也包含分裂細胞。當我們從新生的人類海馬中回顧我們的數據時，我們看到干細胞沒有以這種方式組織自己 - 人的大腦與其他靈長類動物的大腦之間存在明顯的發育區別。
我們的研究僅與海馬有關。人腦中許多其他大腦區域（非常大）尚未進行調查，並且在可能存在新神經元的情況下仍有待探索。直接研究人腦的更好方法的發展將幫助研究人員更多地了解人類海馬中可塑性的發生方式。未來的研究可以努力確定是否有方法可以重新點燃該地區新神經元的誕生。
但是我們的發現是什麼意思？我們是否應該為成人人類海馬缺乏新神經元感到遺憾嗎？我們認為不是。
首先，製作新神經元的過程令人著迷，並且已經在教我們許多新事物。成人神經發生應繼續是鳥類，小鼠，大鼠和其他物種的研究領域。有一天，這項工作可能會教會我們如何在人腦中誘導它。
其次，我們的大腦運轉了數十年 - 儘管囓齒動物的新神經元很多，但比老鼠大腦長得多。確實，人類的長壽可能與海馬神經發生的下降有關。我們可能會在童年時代用盡祖細胞。
我們的工作也提出了新的問題 - 顯然是一個富人和健康的生活方式做改善我們的大腦功能和阻止年齡的下降，即使沒有新的神經元。對人腦發育有更深入的了解可能會為腦部疾病的新療法和療法提供新的療法。
肖恩·索雷爾（Shawn Sorrells），醫學院神經外科醫學的大多數加利福尼亞大學舊金山;Arturo Alvarez-Buylla，神經外科教授，加利福尼亞大學舊金山， 和梅賽德斯·帕雷德斯，醫學院神經病學助理教授，加利福尼亞大學舊金山
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