Czy dorosły mózg tworzy nowe neurony? Spór trwa, a dowody wciąż są pośrednie

Przez długi czas w nauce uchodziło za pewnik, że człowiek rodzi się ze wszystkimi neuronami, jakie kiedykolwiek będzie miał. Ten pewnik zaczął się chwiać. Przeczytałem opublikowany w Nature przegląd sporu o neurogenezę u dorosłych. Wynika z niego, że pytanie wciąż nie ma jednoznacznej odpowiedzi, choć dowodów przybywa.

To artykuł dziennikarski, a nie recenzowana praca badawcza. Opisuje stan dyskusji i stanowiska poszczególnych naukowców.

Etat, którego nie dostał pionier

Dogmat o niezmienności dorosłego mózgu miał znanego patrona. Santiago Ramón y Cajal, uważany za jednego z ojców nowoczesnej neuronauki, napisał w latach 10. XX wieku, że w dorosłych mózgach ssaków „wszystko może umrzeć, nic nie może się odrodzić". Przez wiele lat była to centralna zasada dziedziny.

Jako pierwszy podważył ją Joseph Altman, wówczas pracujący w Massachusetts Institute of Technology (MIT). W latach sześćdziesiątych XX wieku znalazł oznaki neurogenezy w mózgach szczurów i kotów. Sprawdziłem abstrakt jego pracy z 1963 roku. Autor pisze w nim ostrożnie: wyniki „wspierają możliwość", że nowe neurony mogą powstawać w strukturach przodomózgowia. Zaobserwował m.in. obszar proliferacji komórek ziarnistych w zakręcie zębatym hipokampa.

Zdaniem części badaczy odkrycie kosztowało go posadę. „Faktem jest, że nie dostał z tego powodu stałego etatu na MIT" - mówi Rusty Gage z Salk Institute for Biological Studies. „Ludziom było po prostu trudno uwierzyć, że w układzie nerwowym dorosłego mogą powstawać nowe komórki".

W latach osiemdziesiątych XX wieku neurogenezę wykazano u dorosłych ptaków, gdzie uważano, że ma związek z nauką śpiewu. W pracy z Science z 1984 roku, której abstrakt sprawdziłem, badano dorosłe kanarki. Spośród 74 neuronów oznaczonych peroksydazą chrzanową siedem miało radioaktywnie znakowane jądra, czyli powstało w dorosłym życiu. Cztery z tych siedmiu reagowały na bodźce słuchowe. Autorzy uznali, że nowe neurony włączyły się w funkcjonalne obwody. Dowody u kolejnych gatunków zwierząt sprawiły, że idea zyskała szerszą akceptację.

1. Lata 10. XX w.Cajal pisze, że w dorosłym mózgu ssaków nic nie może się zregenerować
2. 1963Altman opisuje ślady nowych komórek w mózgach szczurów i kotów
3. 1984Praca w Science: nowe neurony w mózgach dorosłych kanarków
4. 1998Zespół Gage'a opisuje nowe neurony w ludzkim hipokampie (Nature Medicine)
5. 2018Zespół Sorrellsa publikuje w Nature wyniki przeczące neurogenezie po dzieciństwie
6. 2019Zespół Llorens-Martín opisuje „obfitą" neurogenezę u osób w wieku 43-87 lat
7. 2025Praca w Science: dzielące się komórki progenitorowe w dorosłym mózgu

1. Lata 10. XX w.: Cajal pisze, że w dorosłym mózgu ssaków nic nie może się zregenerować
2. 1963: Altman opisuje ślady nowych komórek w mózgach szczurów i kotów
3. 1984: Praca w Science: nowe neurony w mózgach dorosłych kanarków
4. 1998: Zespół Gage'a opisuje nowe neurony w ludzkim hipokampie (Nature Medicine)
5. 2018: Zespół Sorrellsa publikuje w Nature wyniki przeczące neurogenezie po dzieciństwie
6. 2019: Zespół Llorens-Martín opisuje „obfitą" neurogenezę u osób w wieku 43-87 lat
7. 2025: Praca w Science: dzielące się komórki progenitorowe w dorosłym mózgu

1998: sprawa wydawała się zamknięta

W latach dziewięćdziesiątych XX wieku Gage i jego koledzy chcieli sprawdzić, czy ten proces zachodzi także u ludzi. Interesował ich hipokamp, czyli obszar mózgu związany z pamięcią i uczeniem się, w którym neurogenezę widziano u innych dorosłych zwierząt.

U zwierząt nowe neurony wykrywa się, podając im bromodeoksyurydynę (BrdU). Wbudowuje się ona w DNA dzielącej się komórki, a potem można ją wyłapać specjalnym markerem. Badacze wykorzystali fakt, że BrdU bywała stosowana u osób z nowotworami jako narzędzie diagnostyczne do oceny tempa podziałów guza. Gdy takie osoby umierały, można było zbadać ich mózgi i sprawdzić, czy w międzyczasie powstały nowe neurony.

W tkance były komórki z wbudowaną BrdU. Część z nich nie była neuronami, ale zespół część zidentyfikował jako neurony. Zaprosił do oceny próbek naukowców z innych laboratoriów, a tkankę wysłał też współpracownikom w Szwecji, którzy doszli do tego samego wniosku. Praca oparta na mózgach pięciu osób ukazała się w Nature Medicine w 1998 roku. Towarzyszył jej żartobliwy komentarz redakcyjny. Stwierdzał, że nie ma już powodu, by tracić sen z powodu nieuniknionej, stopniowej utraty „drogocennej i z góry ustalonej puli 100 miliardów neuronów".

2018: praca, która wstrząsnęła dziedziną

Dwadzieścia lat później inna publikacja wywołała w dziedzinie zamieszanie. Jednym z jej autorów był Shawn Sorrells, dziś na University of Pittsburgh, wtedy postdoc w laboratorium Arturo Alvareza-Buylli z University of California w San Francisco. Zajmował się ciałem migdałowatym. Prosił, by technik pobrał też skrawki hipokampu, które miały służyć jako kontrola dodatnia, bo wszyscy spodziewali się tam znaleźć nowe neurony.

Nie znaleziono żadnego. Projekt zmienił kierunek: zespół, z udziałem Mercedes Paredes oraz badaczy z laboratoriów w Hiszpanii i Chinach, przeanalizował 59 próbek mózgu od osób w różnym wieku i przetestował kilka metod wykrywania młodych neuronów.

Wyniki sugerowały, że liczba młodych neuronów w hipokampie gwałtownie spada w pierwszym roku życia, w dalszym dzieciństwie jest znikoma, a u osób powyżej 13. roku życia prawie nie występują. „Zrobiliśmy to niezależnie w trzech laboratoriach, bo naprawdę chciałem być przekonany" - mówi Alvarez-Buylla.

Po publikacji w Nature w 2018 roku natychmiast pojawiła się krytyka. Część naukowców uznała, że dowody nie wystarczają, by uzasadnić wniosek autorów. Gerd Kempermann z Niemieckiego Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych w Dreźnie uważa, że kontrowersja wyssała z dziedziny wiele energii. „To był prawdziwy regres, zniszczył kariery, a wiemy, że ludzie z tej dziedziny mieli potem trudności z grantami" - mówi. Jego zdaniem między pracami z 1998 i 2018 roku inne wpływowe badania potwierdzały istnienie neurogenezy u dorosłych ludzi, a praca Sorrellsa i współpracowników była odstającym wynikiem. „Nie rozumieliśmy, dlaczego wszyscy rzucili się na jeden negatywny wynik".

Skąd różnice: tkanka i geny

Zamieszanie skłoniło badaczy do sprawdzenia, dlaczego jedni widzą młode neurony, a inni nie. W 2019 roku María Llorens-Martín z Uniwersytetu Autonomicznego w Madrycie argumentowała, że różnica może wynikać ze sposobu zabezpieczania i przetwarzania ludzkiej tkanki mózgowej. Jej zespół, stosując własne metody konserwacji i część markerów użytych przez Sorrellsa, znalazł „obfitą" neurogenezę u zdrowych osób w wieku od 43 do 87 lat. Alvarez-Buylla twierdzi, że wypróbował jej technikę, ale nie zmieniło to jego wniosku. Jego zdaniem część komórek ma markery niedojrzałych neuronów, lecz nie ma kształtu młodego neuronu. Nie ma też dobrych dowodów, że powstały u dorosłego, a nie są komórkami, które od niemowlęctwa nie dojrzały.

Najnowsze badania wykrywają neurogenezę za pomocą technik opartych na ekspresji genów. Jeśli wiadomo, które geny są aktywne w komórkach na kolejnych etapach rozwoju neuronu, można ich szukać w dorosłym mózgu za pomocą sekwencjonowania RNA pojedynczych jąder komórkowych. Większość badań wykorzystuje próbki pośmiertne. Znalezienie komórek z takimi sygnaturami sugeruje, że neurogeneza trwała w chwili śmierci.

Początkowo ta technika zdawała się przeczyć istnieniu neurogenezy u dorosłych. Zespół z Yale użył sygnatur genów zidentyfikowanych w nowych neuronach myszy i szukał ich w tkance kilku gatunków. Komórki z takimi sygnaturami znalazł u świń i małp, ale nie u ludzi. Hongjun Song z University of Pennsylvania zwraca uwagę, że różne gatunki mogą używać odmiennych genów do kontroli tego procesu. Jego zespół oparł się więc na danych o neurogenezie u ludzkich niemowląt i z pomocą modelu sztucznej inteligencji wyznaczył molekularną sygnaturę młodych neuronów, po czym szukał jej u dorosłych. Wykrył komórki o cechach niedojrzałych neuronów u osób w różnym wieku.

Krytycy odpowiadali, że nie da się stwierdzić, czy te komórki powstały w dorosłym mózgu, czy przez dekady pozostawały niedojrzałe. W 2025 roku w Science Jonas Frisén z Karolinska Institute w Sztokholmie i jego zespół, stosując podobne podejście z sekwencjonowaniem pojedynczych jąder i uczeniem maszynowym, znaleźli w dorosłych ludzkich mózgach dzielące się komórki - progenitory neuronalne. „To krok dalej" - ocenia Song. Według niego widać już, że w dorosłym ludzkim mózgu są komórki, które mogą się dzielić i potencjalnie dawać początek neuronom.

Co dalej

Część badaczy uważa, że dowody są już wystarczające, by skupić się na tym, co robią nowe neurony i czy ten proces można wykorzystać w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych. Kempermann mówi o fazie konsolidacji dziedziny: „Są luki do zamknięcia, ale jednocześnie mamy eksplozję możliwości". Alvarez-Buylla przyznaje, że gdyby ktoś pokazał to jednoznacznie, byłby pierwszym, który się ucieszy. Na razie, jak sam mówi, patrząc na dane, tego nie widzi.

Pytania i odpowiedzi

Czy dorosły człowiek tworzy nowe neurony?

Nie ma na to jednoznacznej odpowiedzi. Część badań, w tym praca z 1998 roku i analizy genetyczne, wskazuje, że tak, ale praca z Nature z 2018 roku, oparta na 59 próbkach, nie znalazła prawie żadnych młodych neuronów po 13. roku życia. Spór wciąż trwa.

Kto jako pierwszy opisał neurogenezę u dorosłych?

Joseph Altman, który w latach sześćdziesiątych XX wieku znalazł oznaki powstawania nowych neuronów w mózgach szczurów i kotów. Praca z 1963 roku ostrożnie mówiła o „możliwości" ich powstawania.

Dlaczego badacze nie mogą się zgodzić?

Spierają się o metody. Chodzi m.in. o sposób przygotowania tkanki i o to, czy markery niedojrzałych neuronów dowodzą, że komórki powstały w dorosłym życiu, czy tylko pozostały niedojrzałe od niemowlęctwa.

Jak dziś szuka się nowych neuronów w ludzkim mózgu?

Głównie przez sekwencjonowanie RNA pojedynczych jąder komórkowych z próbek pośmiertnych. Badacze szukają w nim sygnatur genów aktywnych w kolejnych etapach rozwoju neuronu. Według Nature to nadal tylko pośredni dowód.

Źródła

• Nature - Can your brain grow new neurons? How researchers are solving a century-old puzzle, 2026-10-07
• Joseph Altman, Autoradiographic investigation of cell proliferation in the brains of rats and cats, The Anatomical Record, 1963-04
• John A. Paton, Fernando N. Nottebohm, Neurons Generated in the Adult Brain Are Recruited into Functional Circuits, Science, 1984-09-07

Widzisz błąd albo nieścisłość? Napisz - poprawię i dopiszę datę aktualizacji.