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幾十年來(lái)，科學(xué)家們認(rèn)為，大腦中的神經(jīng)元僅在早期發(fā)育時(shí)期生成，并且無(wú)法補(bǔ)充。然而，最近他們發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞具有分裂能力，并能在特定大腦區(qū)域中變成新的神經(jīng)元。這些神經(jīng)前體細(xì)胞的功能仍然是一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的科學(xué)家報(bào)道稱，小鼠嗅覺(jué)系統(tǒng)（處理氣味的區(qū)域）中新形成的腦細(xì)胞，對(duì)于保持適當(dāng)?shù)募?xì)胞連接起著至關(guān)重要的作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年10月8日的《Journal of Neuroscience》雜志。

本文第一作者、NIH國(guó)家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和中風(fēng)研究所（NINDS）的科學(xué)家Leonardo Belluscio博士指出：“對(duì)于大腦干細(xì)胞來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)令人驚訝的新作用，改變了我們看待它們的方式?！?/p>

嗅球（olfactory bulb）位于大腦前部，接收直接來(lái)自鼻子關(guān)于環(huán)境氣味的信息。嗅球中的神經(jīng)元將這些信息進(jìn)行排序，并將信號(hào)轉(zhuǎn)播給大腦的其他部分，這時(shí)我們就意識(shí)到我們正在經(jīng)歷的氣味。嗅覺(jué)喪失往往是各種神經(jīng)性疾病的早期癥狀，包括阿爾茨海默氏病和帕金森氏綜合癥。

在一個(gè)稱為神經(jīng)發(fā)生（neurogenesis）的過(guò)程中，成年以后生成的（adult-born）神經(jīng)前體細(xì)胞，是在大腦深處的室下區(qū)中產(chǎn)生的，并遷移到嗅球中，它們認(rèn)為那里是其最終位置。一旦在適當(dāng)?shù)奈恢?，它們就與現(xiàn)有的細(xì)胞形成聯(lián)系，并被納入到神經(jīng)環(huán)路中。

研究嗅覺(jué)系統(tǒng)的Belluscio博士，與NIH國(guó)家精神衛(wèi)生研究所的神經(jīng)發(fā)生研究員Heather Cameron聯(lián)手合作，來(lái)更好地了解新神經(jīng)元的連續(xù)加入對(duì)嗅球的回路結(jié)構(gòu)有何影響。研究人員利用兩種特別設(shè)計(jì)的小鼠類型，能夠在成人中特別靶定和消除產(chǎn)生這些新神經(jīng)元的干細(xì)胞，同時(shí)保持其他嗅球細(xì)胞的完好無(wú)損。這一特異性水平在之前并沒(méi)有得以實(shí)現(xiàn)。

在第一組小鼠實(shí)驗(yàn)中，Belluscio博士的研究小組首先通過(guò)暫時(shí)堵塞動(dòng)物的一個(gè)鼻孔，打亂嗅球回路的組織，來(lái)阻止嗅覺(jué)感官信息進(jìn)入大腦。他實(shí)驗(yàn)室之前的研究表明，這種形式的感官剝奪（sensory deprivation）可使嗅球內(nèi)某些預(yù)測(cè)戲劇性地被傳播出去，并失去正常條件下表現(xiàn)出的精確連接模式。這些研究還表明，一旦感官剝奪被逆轉(zhuǎn)，這種廣泛被中斷的環(huán)路，就可以自身重新組織，并恢復(fù)其原有的精度。

然而，在目前的研究中，Belluscio博士的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，一旦鼻子是暢通無(wú)阻的，如果新的神經(jīng)元被阻止形成和進(jìn)入嗅球，那么環(huán)路就仍然處于混亂之中。Belluscio博士稱：“我們發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有引入新的神經(jīng)元，那么系統(tǒng)就無(wú)法從破壞的狀態(tài)中恢復(fù)?！?/p>

為了進(jìn)一步探討這一理念，他的研究小組在沒(méi)有經(jīng)歷感官剝奪的小鼠中，消除了成年后生成的神經(jīng)元的形成。他們發(fā)現(xiàn)，嗅球組織開(kāi)始打破，類似于被阻止接受鼻子感覺(jué)信息的動(dòng)物中所看到的模式。他們觀察到，干細(xì)胞損失的程度和環(huán)路中斷數(shù)量之間存在關(guān)聯(lián)，表明干細(xì)胞的更多損傷，可導(dǎo)致嗅球中更大程度的混亂。

根據(jù)Belluscio博士介紹，人們普遍認(rèn)為，成人大腦中的環(huán)路是相當(dāng)穩(wěn)定的，引入新的神經(jīng)元會(huì)改變現(xiàn)有的環(huán)路，從而使其重新組織。他說(shuō)：“然而，在這種情況下，環(huán)路似乎是天生不穩(wěn)定的，需要經(jīng)常供應(yīng)新神經(jīng)元，不僅是為了在中斷后恢復(fù)其組織，也是為了保持或穩(wěn)定其成熟結(jié)構(gòu)。盡管這種嗅球環(huán)路中細(xì)胞的不斷更換，但在正常情況下它的組織并沒(méi)有改變，這真的相當(dāng)驚人?！?/p>

Belluscio及其同事推測(cè)，嗅球中的新神經(jīng)元，可能對(duì)于保持或調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的活性依賴變化很重要，這可以幫助動(dòng)物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。

Cameron博士稱：“我們非常興奮地發(fā)現(xiàn)，新神經(jīng)元可影響嗅球中神經(jīng)元之間的精確聯(lián)系。因?yàn)檎麄€(gè)大腦中的新神經(jīng)元有許多共同的特點(diǎn)，很可能其他區(qū)域（如海馬體，參與記憶）中的神經(jīng)發(fā)生，也產(chǎn)生類似的連通性變化?！?/p>

神經(jīng)系統(tǒng)疾病和嗅覺(jué)系統(tǒng)變化之間關(guān)系的根本基礎(chǔ)還是未知的，但是可能來(lái)源于我們對(duì)嗅覺(jué)如何起作用的更好理解。Belluscio博士說(shuō)：“這是一個(gè)令人興奮的科學(xué)領(lǐng)域。我認(rèn)為，嗅覺(jué)系統(tǒng)對(duì)神經(jīng)活動(dòng)變化非常的敏感，鑒于它與其他腦區(qū)的聯(lián)系，我們應(yīng)該深入了解嗅覺(jué)喪失和許多腦部疾病之間的關(guān)系?！?/p>