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Nature重磅-大脑能返老还童?压力小显年轻!

皮质酮激素新发现!成年大脑也能重获青春活力!

小时候,大脑宛如一块超级海绵,学钢琴、外语、骑自行车,轻松又迅速,仿佛没有什么学不会。可随着年龄增长,大脑似乎从柔软的海绵变成了坚硬的石头,学习新事物变得困难重重,改变旧习惯更是难上加难。科学家们一直好奇:究竟是谁关掉了大脑的可塑性开关?
5月20日《自然》杂志发表的一项哈佛Greenberg实验室的研究,给出了令人意想不到的答案——一种激素,阻断它的作用,成年大脑竟能重回幼年可塑状态。
这种激素就是皮质酮,在人体内对应的是大家熟知的压力激素皮质醇。当小鼠首次睁开眼睛,光线涌入视网膜,血液里的皮质酮浓度便开始急剧上升。光线刺激视网膜,信号传至大脑生物钟,生物钟指令肾上腺释放皮质酮。皮质酮进入大脑后,目标直指星形胶质细胞。
过去,星形胶质细胞一直被视为“后勤兵”,负责为神经元提供营养、清理垃圾。然而,这项研究发现,它们其实是大脑成熟的“总开关”。细胞内部有一种叫糖皮质激素受体(GR)的蛋白质,专门接收皮质酮信号。二者结合后,GR会迅速冲进细胞核,在DNA上找到六千多个特定位置,启动一套基因程序。
这套程序一旦启动,星形胶质细胞便开始成长,形态变得复杂,同时向周围神经元发出稳定指令。它们促使神经元周围形成致密的分子网,如同胶水般将突触牢牢固定,新经验再难轻易改写大脑线路。
为验证这一发现,研究人员大胆尝试,在成年小鼠的星形胶质细胞里彻底删除GR受体。如此一来,皮质酮信号无法进入细胞核。随后进行经典可塑性测试——将小鼠一只眼睛缝上几天。正常成年小鼠几乎没有变化,大脑已定形;但缺失GR的小鼠,视觉皮层迅速偏向睁开的眼睛,成年大脑重回幼年状态,可塑性大门重新开启。
研究还发现,人类大脑发育也存在类似机制。从胎儿后期到青春期,人类星形胶质细胞中的GR结合位点逐步开放,许多被小鼠GR调控的基因,在人类大脑中同样出现,这套刹车系统在哺乳动物中很可能普遍存在。
虽然研究尚未给出返老还童药,但指明了清晰方向。未来,能否安全松开大脑的刹车,让成年大脑重新像孩子一样充满无限可能,值得期待。