NRR:意大利都灵大学Luca Bonfanti团队概述大脑结构可塑性在神经系统发育过程中的变化
对哺乳动物的神经可塑性进行更深入的比较后发现,大脑解剖结构/大小与结构可塑性之间的关系并不总是线性的。除了突触可塑性(突触可塑性被认为在神经系统中普遍存在并因此有可能随着大脑中神经元接触数量的增加而增加)之外,已知在成人神经发生的发生和速率方面存在其他重要的物种间差异。一些物种(例如蝙蝠和海豚)的出生后神经发生水平非常低,而其他物种(例如一些灵长类动物和人类)仅在幼年生命阶段表现出这种出生后能力。特别是在长寿物种中,这些强大的神经发生过程主要出现在幼年阶段。无论从鱼类到哺乳动物、从小鼠到人类,干细胞驱动的神经发生的系统发育减少是否明显,一种新的“无分裂神经发生”形式(“未成熟”神经元的形成)在大脑较大的哺乳动物中尤为丰富,这一发现挑战了目前关于大脑结构可塑性的系统发育趋势的共识。不同神经系统之间复杂、非线性的相互作用可能会对理解结构可塑性在进化过程中所遵循的逻辑带来挑战;然而,这种复杂性和缺乏知识强调了需要进行更多研究,比较截然不同的物种和动物模型。
来自意大利都灵大学Luca Bonfanti团队认为,不同的人生经历,如教育/职业成就和休闲活动,将成为预防工具,从进化的角度来说,可以将其想象为对再生能力丧失的一种补偿。换句话说,大脑储备可以想象为良好的大脑维护和认知储备的混合体,前者被视为硬件(所有随着年龄增长而导致大脑结构保存的基础过程),后者被视为软件(大脑功能由大脑结构以外的因素解释)。因此,认知储备不应被视为单一的潜在过程;相反,它应该被视为一组在不同时间和空间尺度上起作用的不同过程,其中大脑哺乳动物中广泛扩展的未成熟神经元库可能代表重要的底物。同样,系统发育变异在哺乳动物物种中也发挥着作用,因为啮齿类动物的皮质未成熟神经元数量随年龄增长而逐渐减少,但大脑较大、寿命较长的物种的数量则基本保持不变,包括人类。因此,休眠神经元的数量大幅增加,解剖位置发生变化,并在整个系统发育过程中保持年龄不变,可以代表脑回长寿哺乳动物中年轻神经元的潜在储存库。总之,未成熟神经元的课题才刚刚起步,需要进一步研究来证实目前的假设,并揭示这些细胞在决定大脑可塑性方面所起的生理作用。第一个真正的发现是,随着大脑尺寸和脑回的增加,一种重要的结构(神经源性)可塑性形式在进化过程中从干细胞、嗅球和海马体转移到非分裂神经元、大脑皮层和杏仁核。好消息是,现在已确定的事实是,休眠神经元是脑回哺乳动物大脑结构可塑性系统发育趋势中一条扩大道路的一部分,因此代表了人类的转化热情,为神经病学的预防方法提供了机会,这应该会促使进一步的研究。
文章在《中国神经再生研究(英文)》杂志发表。
文章来源:Ghibaudi M, Zanone A, Bonfanti L (2026) Brain structural plasticity in large-brained mammals: Not only narrowing roads. Neural Regen Res 21(5):1669-1680. doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-01438

