综述:成年海马体神经发生与颞叶癫痫:理解认知缺陷的关键所在
《Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry》:Adult hippocampal neurogenesis and temporal lobe epilepsy: A potential key to understanding cognitive deficit
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时间:2025年11月03日
来源:Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry 5.3
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本文探讨了成人大脑海马体神经发生对认知功能的影响,分析癫痫尤其是海马旁回癫痫中异常神经发生导致的脑电异常和细胞增殖问题,并讨论了环境丰富性对神经可塑性的促进作用及遗传、表观遗传调控机制。研究揭示了异常神经发生与癫痫发作及认知衰退的关联,为治疗提供了新思路。
在过去的几十年里,神经科学领域经历了一系列重要的变革,尤其是在关于大脑能否在成年后持续生成新神经元这一问题上。传统观念认为,神经元的生成主要发生在生命早期,尤其是在胚胎发育和儿童时期。然而,近年来的研究不断挑战这一观点,揭示出在成年大脑中,尤其是海马体区域,新神经元的生成依然存在。这种现象不仅对大脑的可塑性具有深远影响,还在学习、情绪调节和记忆形成等关键功能中扮演着重要角色。
海马体是大脑中一个重要的结构,位于内侧颞叶,它在记忆巩固、学习过程和情绪调节方面发挥着核心作用。海马体内部的结构复杂,包括多个亚区,其中最为关键的是齿状回的颗粒细胞层。这个区域拥有独特的微环境,能够促进神经细胞的增殖。研究发现,海马体神经发生不仅影响个体的学习能力,还可能在情绪处理和记忆形成方面起到重要作用。因此,任何影响这一区域的疾病,都可能对认知功能和整体行为产生显著影响。
以颞叶癫痫为例,这种疾病不仅是一种神经系统疾病,还对患者的认知功能造成严重影响。研究显示,在颞叶癫痫的病灶区域,神经发生出现了异常。这种异常表现为神经前体细胞的过度增殖,细胞整合模式的改变,以及信息处理错误和异常突触连接的形成。这些异常不仅可能导致癫痫发作,还可能对认知功能产生持续的负面影响。例如,癫痫的反复发作可能会导致海马体神经发生的持续减少,从而影响学习过程和依赖海马体的陈述性记忆的形成。
研究还表明,神经发生的过程受到多种因素的影响,包括遗传和表观遗传因素、年龄、环境因素以及病理状态。例如,遗传因素可能在某些情况下显著影响癫痫的发生,特别是与神经发生相关的机制。同时,环境因素,如丰富的环境刺激,也被发现能够促进神经发生,提高大脑的可塑性。因此,环境的改善可能成为治疗某些神经系统疾病的重要手段。
在这一背景下,神经发生与认知功能之间的关系变得愈发重要。研究发现,海马体神经发生不仅影响个体的记忆能力,还可能对语言、执行功能和空间功能产生影响。因此,研究神经发生的过程,有助于更好地理解大脑的可塑性及其在疾病状态下的变化。此外,神经发生的研究也为治疗和干预神经系统疾病提供了新的思路和方向。
研究还指出,神经发生的过程涉及神经兴奋和抑制之间的平衡。这种平衡对于维持正常的认知功能至关重要,一旦失衡,可能导致认知功能的下降。因此,研究神经发生与神经兴奋和抑制之间的关系,有助于揭示神经系统疾病的发病机制,并为治疗提供新的策略。
从历史的角度来看,癫痫的研究可以追溯到古代。早在美索不达米亚时期,人们就对癫痫发作的现象有所记录,并将其归因于超自然的力量。希腊人则对癫痫有着不同的看法,有时认为这是一种神圣的疾病,与神灵和天才有关,有时又认为是邪恶力量侵入身体的结果。而希波克拉底则被公认为医学之父,他首次提出了癫痫可能是由于脑部疾病引起的观点,这一观点为后来的癫痫研究奠定了基础。
随着科学的发展,癫痫的理解也在不断深化。20世纪初,人们开始将癫痫定义为一种神经系统疾病,其特征是反复的、无诱因的或反射性的癫痫发作。这种定义在2014年被国际抗癫痫联盟(ILAE)进一步明确,将癫痫定义为一种脑部疾病,其特征是病理性和持续性的癫痫发作倾向。这些癫痫发作通常表现为过度的和/或同步的异常神经活动,这种异常活动可能导致大脑功能的紊乱。
认知功能的范围非常广泛,包括意识和无意识过程,用于获取和保留知识,以及评估和处理感官信息。根据《精神疾病诊断与统计手册》(DSM-5)的分类,认知功能可以分为六个主要领域:复杂注意力、执行功能、学习能力、语言能力、空间能力以及感知能力。这些认知功能的正常运作对于个体的日常生活和社交活动至关重要,而任何影响这些功能的疾病,都可能对患者的生活质量产生深远影响。
在癫痫患者的认知功能受损方面,研究发现,除了记忆能力外,语言、执行和空间功能也可能受到影响。因此,研究癫痫与认知功能之间的关系,有助于更好地理解疾病对大脑的影响,并为治疗提供新的方向。此外,研究还指出,神经发生的过程可能在某些情况下影响认知功能的恢复,例如,通过促进神经可塑性和新的神经连接的形成。
综上所述,神经发生与癫痫、认知功能之间的关系是一个复杂而重要的研究领域。随着研究的深入,科学家们不断揭示出神经发生在大脑功能维持和疾病治疗中的关键作用。这些发现不仅有助于理解神经系统疾病的发病机制,还为开发新的治疗方法提供了理论依据。未来的研究将继续探索神经发生与认知功能之间的关系,以及如何通过干预神经发生来改善癫痫患者的认知功能。
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