科学界的演义人类的脑细胞,是不是用一个少一个?
前言
马克思曾经说过事物的发展总是螺旋式上升和波浪式前进,道路是曲折的,前途是光明的,如果将其中的事物两个字换成科学,本人觉得依旧很贴切,确实如此,科学的道路从来就不平坦,那是多少科技工作者前赴后继的努力,才取得人类目前的成就。在此,先行表示对所有科学家们的感谢与敬意,回到主题,先下结论:目前,本文命题,依旧是一个神仙打架的课题,截至目前,人类还没有找到或实现,人类神经元再生的可行路径,依旧还在探索中。
人类神经元科幻实体图
上世纪的封印
1928年,被誉为现代神经科学先驱的圣地亚哥拉蒙卡扎尔(SantiagoRamnyCajal)宣称,人类成年后,大脑永远不会形成新的神经元!!几十年来,这一封印,始终压在广大科学工作者在身上,接下来的几十年间,一直沉默无人发言,权当做真理般存在,学界其中其实有人一直在行动。一旦封印开始揭露或打开,激烈的战争就开始啦。为便于更加形象描绘,我们不妨采用一个不科学的划分来形容,一方叫保皇派,对阵另一方不妨叫改革派,前者偏向这个封印真理般存在,后者确实不断对此进行攻击与挑战,说实话,我内心更偏向后者的伟大胜利,不言而言,那是对科学难题的突破,那是对每年数以万计神经类疾病患者无法医治,直到人生终点的正义呐喊,无论困难险阻有多大,相信人类总有突破的那一天!!!
人类的神经示意图
保皇派的阻力
本文下面陈述的保皇派其实是带有激进改革力量的,不是完全消极的力量,彻底臣服与封印的科学界,本人只想漠视而过。相反这支激进保皇派的力量在提醒友军前进方向的阻力,目的是为了给改革派突破方向上,指明一些道路,便于共同找到问题突破点。如果按照电影中的场景,总觉得有点内奸味道。
抑制轴突再生机制被发现:如下图可见,在人类想神经再生过程中,分子层面的诱导胶质细胞的再生,就是一只拦路虎,你想继续前行,在这里就被阻拦!一旦胶质疤痕形成,后续所有再生活力也就直接隔断,没有后来,已经完全停止,就像我们表面皮肤疤痕,就是封印,盖棺论定,不能继续前行!!
关于抑制轴突再生的理论
关键角色被发现:在往深一步研究发现,一个重要狠角色出现,那就是硫酸软骨素蛋白聚糖。如下图
硫酸软骨素蛋白聚糖的抑制原理
其他动乱分子陆续被发现:如下图,抽丝剥茧,经过保皇派大量的敌后工作,不少恐怖分子被陆续披露出来,这样让改革派在清理敌军进攻的路线上,慢慢来寻找突破口。
其他神经元再生的抑制因子
改革派的进攻
正如哪里有压迫,哪里就有反抗的人类现象,科学界的骨头一直就是硬的!!
曙光初现:20世纪八九十年代,众多神经科学家逐渐发现,在成年的啮齿动物和非人灵长类动物脑中,依然能形成新的神经元,这个过程被称为神经发生(neurogenesis)。哺乳动物成年后神经发生主要集中在两个区域:负责学习和记忆的海马体和负责嗅觉的嗅球。
海马体直接进攻:1998年,美国索尔克生物研究所(SalkInstitute)的弗雷达盖奇(FredGage)和同事在《自然医学》发表了一项堪称经典的研究。他们利用了一种名为溴脱氧尿苷(BrdU)的物质,这种物质与核苷类似,可以在细胞分裂时被细胞摄入,参与组成新细胞的DNA。这样一来,BrdU就成了新细胞的标签。也就是可能找到的新突破口!!
实验结果可谓狠狠打脸先前的主流思想(顽固保皇派):5名遗体捐献者的大脑中都发现了这种物质,并且集中在海马体的齿状回区域。这说明这里的细胞是在注射BrdU之后才分裂形成的也就是大脑中形成了新的神经元。如下图:
实验中新神经元出现示意图
正当学界认知越来越强化的同时,实验受到保守势力极大挑战,毕竟在人类身上,这样的机会太少,同时涉及到人类实验上,伦理道德层面,巨大压力大,人体注射BrdU很快就被禁止,导致缺乏重复实验的证据而停摆。
核爆炸方法论进攻:
2013年,瑞典卡洛琳丝卡医学院的约纳斯弗里森(JonasFrisn)和同事利用了20世纪五六十年代核爆试验的残留物,并发表在《细胞》上,来研究人脑的神经发生。最简单解释就是,采用同位素(碳14)衰变原理,用来实现人体内所谓新生神经元细胞跟踪,避免被以旧换新或偷换概念来证实新发现的一个新路径。
具体来说,弗里森的研究思路和盖奇类似,都是想办法引入标志物,给新生的细胞打个标签。毕竟合成DNA几乎是每个细胞分裂之前都会做的事情,只要在细胞DNA中测到了这些标志物,就代表有新生细胞存在。这次,弗里森和同事用到的标志物叫做核爆碳。
碳14跟踪数据的示意图
图文解释,图中黑线为大气碳14浓度,蓝点为海马体齿状回区域神经元DNA的碳14浓度,由上图实验数据表明,大气中的大气碳14与海马体中的碳14呈现出相似的趋势,也就充分表明:即使在人成年后,大脑海马体齿状回区域的神经元依然会不断更新!!研究表明,更新的比例,大致为每天会产生约1400个新神经元。
然而故事演义的发展远没结束。关于大脑神经元能否再生的争论层出不穷,幸运的是,学界基本对嗅球达成了一致(即人类成年后嗅球黑洞无法产生新神经元),回到关于海马体的争议,却是一直不断,目前看不到休止的定论,敬请大家理解。
激进派的迂回进攻
如果正面进攻受阻怎么办?当然可选择迂回进攻,我在上文中的中国科研团队荣登《科学》期刊:人类神经再生,迎来曙光,这里恳请各位读者,可以点赞关注,查看我上期中的上面文章,就可以理解;通过大家对上文的理解,就知道,完全可以从与人类相似的生物基因中找到替代品路径,墨西哥蝾螈其拥有的320亿个DNA碱基对与人类相似度还是非常高的,同时它利用RNA的激活变化,实现转运合成相关蛋白质与神经物质的机理,已经被我国的华大基因联合团队探索到七七八八,它身上实现的返老回童式的脑再生不是科幻,就是现实般存在,确实值得人类更进一步探索,俗话说它山之石可以攻玉,很有可能实现人类改革派实现反攻胜利的新利器,真正让人类实现神经再生,让万众世界公民从此脱离神经苦海,包含渐冻症,那是万众之福,人类之福!!!
冰桶挑战就是为渐冻症患者
结束感言科学永远没有平坦路,从未知到已经已知,都需要突破一个知识的黑洞,犹如隧道穿行,其对与错都是渐进式的,往往都是相对性的,昨天的错,很可能成为今天的对,反之也是这样;正如个人的知识成长,你越是认知范围越宽,你同时也会发现,你的无知边界也在扩大,似乎无知是一种没有穷尽的,对的,就是这样,人类的科学体系在壮大与发展的同时,其所经历的经历路径,我个人感觉也是同理的!本文表述的,看似没有结论的结论,其实可能对成长中的你,或许就是最好的结论,因为那就是人类科学探索之路!!!只有起点,好似没有重点,对的,只要方向正确,就是向前之路,也正是科学探索之路。
最后,感谢大家,如果您完整看完本文,个人表示万分感谢!太多无法陈述精确的地方,希望理解,因为太多高深的科学研究,不是所有人都能看懂,所能忍受!不妨可以通过点赞与关注,私下进行交流分享,以更好促进大家一起在知识与认识的相互促进与增长,万分感谢!
茫茫宇宙边界,我们一起去探索
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