醫學

新生神經元 減輕焦慮

成年人腦中每天都有新的神經元生成,這些新生神經元讓我們能分辨不同的記憶,研究發現,加強新生神經元的功能,有助於發展治療精神疾病的新療法。

撰文/凱爾貝克(Mazen A. Kheirbek)、韓恩(ReneHen)
翻譯/潘震澤

醫學

新生神經元 減輕焦慮

成年人腦中每天都有新的神經元生成,這些新生神經元讓我們能分辨不同的記憶,研究發現,加強新生神經元的功能,有助於發展治療精神疾病的新療法。

撰文/凱爾貝克(Mazen A. Kheirbek)、韓恩(ReneHen)
翻譯/潘震澤

重點提要
■為了使眾多記憶不致混淆,大腦必須把各種事件與情境的獨特性進行編碼,好讓它們彼此有所不同,這個過程稱為「模式分離」。
■模式分離讓我們能夠正確且有效率地分辨具危險性、或者類似但沒有危險的情境,缺乏這項能力的人就容易出現焦慮症。
■模式分離發生在大腦中的海馬(hippocampus),這個腦區一生中都能產生新神經元,這些新生神經元對模式分離扮演舉足輕重的角色。
■專門加強神經元新生的方法,可能用來做為調節情緒的新方法,也可能治療像重大創傷後遺症(PTSD)這一類的精神疾病。

好幾世紀以來,成年人的大腦無法生成新神經元的說法,一直是神經生物學的中心教條。19世紀末,一手建立起現代神經科學的西班牙組織學家雷蒙卡厚爾(Santiago Ramon y Cajal)就宣稱中樞神經元不可能新生。雷蒙卡厚爾花了幾十年的時間,仔細觀察並繪製神經元的結構,並做出一個重要結論:「神經線路是固定且不可改變的;所有神經細胞都可能死去,但不會新生。」

因此,當任職美國麻省理工學院的奧特曼(Joseph Altman)於1960年代發表一系列文章顯示,成年天竺鼠腦中有新神經元生成時,幾乎沒有人重視。這種忽視並不讓人驚訝,因為按常理來說,在發育完全的大腦中加入新神經元,是災難之源。如果大腦是以特定的神經連結網絡來儲存資訊,那麼在已形成的網絡中隨意加入新細胞,會妨礙資訊的編碼與提取,因此干擾記憶功能。

不過,邏輯思考無法對抗實驗結果。到了1990年代,更多實驗證據開始冒出:研究人員在仔細檢視成年齧齒動物、猴子甚至人類的大腦之後,發現腦中兩個區域終其一生都有新生神經元持續產生;其中一個腦區與嗅覺有關,另一個則是參與學習、記憶與情緒等功能的海馬(hippocampus,亦稱海馬回)。

從那以後,研究人員就對這些新生神經元的功能感到好奇。雖然嗅覺系統當中的新生神經元所扮演的角色至今還不清楚,但海馬新生神經元的功能已逐漸揭曉。我們的研究團隊與其他研究人員的成果顯示,新生神經元可能參與了記憶的記錄,讓每個記憶事件成為獨一無二的事件,不會與其他記憶混淆。了解這一點,可能有助於發展各種精神疾病(包括重大創傷後遺症在內)的新療法,因為罹患這種疾病的人無法分辨什麼情況下應該感到害怕、什麼情況又是無害的。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2015年第155期1月號】