文:林庭佑 博士生 / 國立臺灣師範大學

什麼是神經新生 (Neurogenesis) ?

神經幹細胞 (neural stem cell) 分化形成神經祖細胞 (neural progenitor cell) 再分化成神經元的過程稱為神經新生 ¹。依據發生的時間，可分成在懷孕後約10~25 周³的「胚胎期神經新生」(embryonic neurogenesis)與出生之後 ³的「產後神經新生」(postnatal neurogenesis) ²。而後者又可區分成”發育期”與”成年後”兩個階段。成年之後的哺乳類動物(包含人類)到底有沒有新的神經產生?這個議題在過去激起了無數的爭辯。

成人神經新生的發現史

在上回「神經可塑性」一文中，提到了「神經新生」。而研究「神經新生」最具代表性的科學家之一，就是瑟夫·奧特曼(Joseph Altman 1925–2016)。在他去世後《比較神經學期刊》(The Journal of Comparative Neurology)還發表了一篇文章紀念他 ⁴。從今日來看，瑟夫·奧特曼無疑是聲名卓著的學者，但他早期的學術生涯卻可謂是命運乖舛。1962年，他發表了一篇關於成年大鼠仍持續有神經新生的文章。可惜這個重要的發現，與當時神經科學界的主流觀念相牴觸。因此，不僅被其他的科學家所忽視，還遭受到當時已成名的學者，如:獲獎無數的神經科學家拉基許(Pasko Rakic)嚴厲地批評。不過，即使這個研究結果不被學術界的大部分同行接受，奧特曼與他的研究夥伴，仍繼續堅持這條研究路線。直到1990年代，「成人與發育中的胎兒一樣，還是不斷地會有新的神經元產生。」這個看法才普遍被學界所接受 ⁵。

瑟夫·奧特曼早期關於神經新生突破性的發現，之所以會受到質疑的原因之一，是來自「現代神經科學之父卡哈爾 (Santiago Ramón y Cajal)的影響。他認為我們的大腦在發育結束後便無法產生新的神經元 ¹。如果把大腦比喻成一台車，那麼神經元就猶如在出廠(出生)之後便沒有任何保固的零件，因此面對任何零件耗損時，車主(成年人)就只能接受，無法改變。

在過去三十年中，神經科學家不只找到了越來越多大腦每天都會產生新生神經元的證據，還發現了神經新生的多樣功能，除了參與學習與記憶之外，還與情緒(例如憂鬱症 ⁶) 以及神經退化性疾病(例如阿茲海默氏症)有所關連¹。

下回文章，我們將會更進一步深入地探討「神經新生」的重要性。敬請期待~

 

 

引用文獻

1.Gage, F. H. Adult neurogenesis in mammals. Science 364, 827-828 (2019).
2.Kozareva, D. A., Cryan, J. F. & Nolan, Y. M. Born this way: Hippocampal neurogenesis across the lifespan. Aging cell 18, e13007 (2019).
3.Malik, S. et al. Neurogenesis continues in the third trimester of pregnancy and is suppressed by premature birth. Journal of neuroscience 33, 411-423 (2013).
4.Bayer, S. A. Joseph Altman (1925–2016): A life in neurodevelopment. Journal of Comparative Neurology 524, 2933-2943 (2016).
5.Owji, S. & Shoja, M. M. The History of Discovery of Adult Neurogenesis. Clinical Anatomy 33, 41-55 (2020).
6.Anacker, C. & Hen, R. Adult hippocampal neurogenesis and cognitive flexibility—linking memory and mood. Nature Reviews Neuroscience 18, 335 (2017).