我们怎么知道我们的大脑是否有能力自我修复？

我们的大脑能够再生吗？我们能否在衰老或神经退行性疾病期间利用这种再生潜力？这些问题在神经科学领域引发了多年的激烈争论。荷兰神经科学研究所的一项新研究表明了为什么会出现相互矛盾的结果，并提出了解决这些问题的路线图。

估计人类 AHN 的 sc/snRNA-seq 研究的适当功效 (A) 已发表的成人海马 snRNA-seq 研究摘要。(B) 使用多少细胞|Satija Lab 在线软件进行概率估计 ( https:// satijalab .org/howmanycells/) 评估需要采样多少细胞才能检测到每种类型的至少 n 个细胞。对于给定的细胞类型，在大小为 k 的样本中看到至少 n 个细胞的概率遵循负二项式 NBcdf (k; n, p) 的累积分布函数，其中 p 是相对丰度。(C) 表格报告推定的 NBs/ImNs/DG 细胞总量的比例，每 30,000 个 GCs 的预期 NBs/ImNs 数量（迄今为止最有力的已发表研究测序的 GCs 数量），以及需要测序的细胞数量根据不同的参考文献，使用 sc/snRNA-seq 时达到相同的预期细胞数。平均，平均值；RIN, RNA 完整性数；PMD，事后延迟；NB，成神经细胞；ImNs，未成熟的神经元；GC，颗粒细胞。

利用人脑在衰老或神经系统疾病中的再生潜力的概念代表了一种特别有吸引力的替代方案，可以替代增强或恢复大脑功能的传统策略，特别是考虑到目前缺乏有效的神经退行性疾病治疗策略，如阿尔茨海默氏病。

多年来，人类大脑是否确实具有再生能力的问题一直是激烈的科学辩论的中心，最近的研究得出了相互矛盾的结果。Giorgia Tosoni 和 Dilara Ayyildiz 的一项新研究在 Evgenia Salta 的监督下在神经发生和神经变性实验室进行，批判性地讨论和重新分析了先前发布的数据集。我们怎么可能还没有找到这个谜团的明确答案呢？

先前在死后人类大脑中标记分裂细胞的研究表明，新细胞确实可以在整个成年期出现在我们大脑的海马体中，该结构在学习和记忆中起着重要作用，并且在阿尔茨海默氏病中也受到严重影响。然而，其他研究与这些结果相矛盾，无法检测到该区域新脑细胞的产生。

概念上和方法论上的混杂因素都可能促成了这些看似相反的观察结果。因此，阐明人脑再生的程度仍然是一个挑战。

检测海马再生的困难。

新的最先进的技术

单细胞转录组学技术的最新进展为了解在患有不同脑部疾病的已故捐献者大脑中发现的不同细胞类型提供了宝贵的见解。迄今为止，单细胞转录组学技术已被用于表征人脑中的稀有细胞群。除了识别特定的细胞类型外，单核 RNA 测序还可以探索特定的基因表达谱，以全面揭示海马体细胞的复杂性。

单细胞转录组学技术的出现最初被视为解决该领域争议的灵丹妙药。然而，最近在人类海马体中进行的单细胞 RNA 测序研究得出了相互矛盾的结果。

两项研究确实确定了神经干细胞，而第三项研究未能检测到任何神经源性细胞群。这些新方法是否再次未能最终解决关于人类海马再生存在的争议？我们最终能否克服概念和技术挑战并调和这些看似相反的观点和发现？

技术问题

在这项研究中，研究人员批判性地讨论并重新分析了先前发表的单细胞转录组学数据集。他们警告说，这些针对成人海马体的研究的设计、分析和解释可能会因特定问题而混淆，这些问题需要进行概念、方法和计算调整。通过重新分析以前发布的数据集，探索了一系列需要特别关注的具体挑战，并将从该领域的公开讨论中获益匪浅。

Giorgia Tosoni 说：“我们分析了之前发表的单细胞转录组学研究并进行了荟萃分析，以评估是否可以可靠地识别不同物种的成年神经源性群体，尤其是在比较小鼠和人类时。成年小鼠的神经源性过程非常好所涉及的不同细胞群的特征和概况是已知的。”

“这些实际上是相同的分子和细胞特征，已在该领域广泛用于识别人脑中的神经原细胞。然而，由于一些进化适应，我们预计小鼠和人类之间的神经发生是不同的。我们检查了每种神经源性细胞类型的标记，并查看了两个物种之间标记重叠的数量。”

“我们发现两者之间几乎没有重叠，如果没有的话，这表明我们长期以来使用的小鼠推断标记可能不适合人脑。我们还发现，此类研究需要足够的统计能力：如果再生神经元细胞确实存在于成年人脑中，我们预计这种情况非常罕见。”

“因此，需要对足够的细胞进行测序，以识别那些稀缺的、可能是神经源性的细胞群。其他参数也很重要，例如样本的质量。捐赠者死亡和下游处理之间的间隔至关重要，因为组织的质量和由此产生的数据会随着时间的推移而下降。”

可重复性是关键

Dilara Ayyildiz 说：“如果应用得当，这些新技术将提供一个独特的机会来绘制人脑中的海马体再生图，并探索哪些细胞类型和状态可能最适合对衰老、神经退行性和神经精神疾病进行治疗干预。但是，可重复性和一致性是关键。在进行分析时，我们意识到实验和计算管道中一些看似很小但在其他方面非常关键的细节和参数会对结果产生重大影响，从而影响数据的解释。”

“准确的报告对于使这些单细胞转录组学实验及其分析具有可重复性至关重要。一旦我们使用通用计算管道和标准重新分析了这些先前的研究，我们意识到该领域明显的争议实际上可能具有误导性：我们的我们提议的工作实际上可能比我们以前认为的更多。”