1906年現代神經科學之父,西班牙學者聖地牙哥-拉蒙卡哈(Santiago Ramon y Cajal),利用顯微鏡發現並詳細描述了人腦中的單一細胞 - 神經元(Neuron)的結構,從此揭開了人類研究神經科學的序幕。然而,在此同時,神經科學領域中,也誕生了一個鐵的信條:腦中神經元細胞的數目,自出生就固定了,永遠不會新生了。所有進行神經科學研究的學者,對此信條都深信不疑。
1962年著名的猶太裔美國神經科學家約瑟夫-奧特曼(Joseph Altman)曾在著名的科學期刊”科學(Science)”,發表了一個驚人的研究結果:成年神經元細胞可以新生(Adult Neurogenesis)。但是,這個研究結果卻被大家所忽略。雖然,後來的研究對於神經元細胞是否能夠新生,在不同種類的動物研究中,有不一致的發現。不過大家普遍的認為,哺乳類動物,例如人類,成年的神經元細胞是不會新生了。
神經元細胞不會新生的教條,到了1988年起了變化。美國學者邁克爾-米勒(Michael Miller),將胸苷(Thymidine)的類似物,溴化去氧尿苷(Bromodeoxyuridine, BrdU)在細胞分化的S期時,嵌入細胞。再利用免疫組織化學(Immunohistochemistry)的方法,偵測到神經元細胞的新生,因而扭轉了這個多年來不變的教條。利用這個技術,瑞典學者彼得-埃里克森(Peter Eriksson),更進一步的在1998年,首度證實了神經元細胞在成年人海馬回中的新生,並發表在自然醫學(Nature Medicine)期刊。
神經元新生的理論,在探討憂鬱症的病因學中完美的被運用了。大腦中的海馬回,是掌控人類情緒變化最重要的腦區。這個區域除了對於心理壓力的極度敏感,也是腦中具有神經元新生能力主要的區域。1996年美國學者伊薇特-謝琳(Yvette Sheline)在美國國家科學院院刊(PNAS)發表研究結果顯示,在反覆的憂鬱發作後,憂鬱症患者腦中海馬回的體積會明顯的縮小。同樣的,大鼠的研究中顯示,在反覆的給予壓力賀爾蒙—糖皮質激素(glucocorticoid)後,海馬回的體積不但有明顯的縮小,而且神經元新生的過程也明顯受到抑制。值得注意的是,這個因為糖皮質賀爾蒙刺激而造成的海馬回萎縮及神經元新生,可以被抗憂鬱劑—選擇性血清素回收抑制劑 - 氟西汀(Fluoxetine)所恢復。這個發現是目前抗憂鬱劑之所以能治療憂鬱症,一項非常重要的藥理學概念。
不過,很顯然的,憂鬱症患者海馬回結構的萎縮,應該與失智症患者海馬回結構的萎縮不一樣。然而,許多失智患者的早期,同時也會出現憂鬱的症狀,或是有些老年憂鬱症的患者會出現類似失智的症狀,而被稱為假性失智。臨床上,許多憂鬱症患者擔心長期服用抗憂鬱劑會造成失智,這個就顯得有些過度擔心了,因為依據神經元新生的理論,不論是憂鬱、失智或憂鬱合併失智,服用抗憂鬱劑來治療,應該是有百利而無一害。
神經元新生的故事,花費了人類100年的研究時間。同時也開啟了另外一個100年的故事— 幹細胞的再生醫學。相信在本世紀結束之前,我們將有機會看到,幹細胞(Stem Cell)治療中風、巴金森氏症、失智症,甚至於可以培養出新生的器官來進行器官移植。讓我們拭目以待!