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斑马鱼大脑再生之谜破解!都是新形成神经元的功劳

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(原标题:'Census' in the zebrafish's brain)

作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

众所周知,斑马鱼是再生大师:如果脑细胞因损伤或疾病而丢失,它可以简单地复制它们。人类则不同,我们只在胎儿阶段才有这种再生能力。

然而,斑马鱼在进化上与人类有亲缘关系,因此拥有与人类相同的脑细胞类型。那么,斑马鱼的再生潜力在人类身上也能被激活吗?中风、颅脑损伤、阿尔茨海默氏症以及帕金森氏症等目前的不治之症能通过再生治愈吗?


图:新形成的神经元有个呈洋红色的细胞核,周围有绿松石色细胞

德累斯顿理工大学再生治疗中心(CRTD)的科学家,成功地确定了斑马鱼大脑中新形成神经元的数量和类型,实际上相当于在它们的大脑中进行了一次“普查”。在受伤后,斑马鱼会大量形成新的神经元,并将它们整合到神经系统中,这就是它们拥有惊人大脑再生能力的原因。

在研究中,克里斯蒂安·兰格博士(Christian Lange)和迈克尔·布兰德教授(Michael Brand)领导的团队使用了成年转基因斑马鱼,他们能够在斑马鱼的前脑中识别出新生的神经元。斑马鱼的前脑相当于人类的大脑皮层,这是大脑中最大、功能最重要的部分。

研究人员使用单细胞测序方法对新生和成熟的神经元以及脑干细胞进行了研究。他们从中发现了新生神经元的特定标记,并能够全面分析斑马鱼成年大脑中新形成的神经元类型。

科学家们发现了两种可以新形成的神经元:一种是在大脑区域之间建立联系的投射神经元,另一种是用来微调投射神经元活动的内部神经元。研究人员还调查了老鼠脑细胞测序获得的数据,发现斑马鱼和老鼠有相同的细胞类型。这也使得这些结果与人类高度相关。

布兰德教授称:“在这项研究的基础上,我们将进一步研究斑马鱼的再生过程,特别是创伤性脑损伤后新神经元的形成及其整合。我们希望找到治疗大脑受伤、中风或神经退行性疾病的方法。我们已经知道,人类也存在部分再生能力,我们正在努力唤醒这一潜力。”

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