上海滬宇認(rèn)為，大腦中的神經(jīng)元僅在早期發(fā)育時(shí)期生成，并且無法補(bǔ)充。然而，zui近他們發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞具有分裂能力，并能在特定大腦區(qū)域中變成新的神經(jīng)元。這些神經(jīng)前體細(xì)胞的功能仍然是一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。上海滬宇稱，小鼠嗅覺系統(tǒng)（處理氣味的區(qū)域）中新形成的腦細(xì)胞，對(duì)于保持適當(dāng)?shù)募?xì)胞連接起著至關(guān)重要的作用。
嗅球（olfactory bulb）位于大腦前部，接收直接來自鼻子關(guān)于環(huán)境氣味的信息。嗅球中的神經(jīng)元將這些信息進(jìn)行排序，并將信號(hào)轉(zhuǎn)播給大腦的其他部分，這時(shí)我們就意識(shí)到我們正在經(jīng)歷的氣味。嗅覺喪失往往是各種神經(jīng)性疾病的早期癥狀，包括阿爾茨海默氏病和帕金森氏綜合癥。
在一個(gè)稱為神經(jīng)發(fā)生（neurogenesis）的過程中，成年以后生成的（adult-born）神經(jīng)前體細(xì)胞，是在大腦深處的室下區(qū)中產(chǎn)生的，并遷移到嗅球中，它們認(rèn)為那里是其zui終位置。一旦在適當(dāng)?shù)奈恢茫鼈兙团c現(xiàn)有的細(xì)胞形成，并被納入到神經(jīng)環(huán)路中。
研究人員利用兩種特別設(shè)計(jì)的小鼠類型，能夠在成人中特別靶定和消除產(chǎn)生這些新神經(jīng)元的干細(xì)胞，同時(shí)保持其他嗅球細(xì)胞的完好無損。這一特異性水平在之前并沒有得以實(shí)現(xiàn)。
在小鼠實(shí)驗(yàn)中，上海滬宇研究小組首先通過暫時(shí)堵塞動(dòng)物的一個(gè)鼻孔，打亂嗅球回路的組織，來阻止嗅覺感官信息進(jìn)入大腦。他實(shí)驗(yàn)室之前的研究表明，這種形式的感官剝奪（sensory deprivation）可使嗅球內(nèi)某些預(yù)測(cè)戲劇性地被傳播出去，并失去正常條件下表現(xiàn)出的連接模式。這些研究還表明，一旦感官剝奪被逆轉(zhuǎn)，這種廣泛被中斷的環(huán)路，就可以自身重新組織，并恢復(fù)其原有的精度。
然而，在目前的研究中，上海滬宇在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，一旦鼻子是暢通無阻的，如果新的神經(jīng)元被阻止形成和進(jìn)入嗅球，那么環(huán)路就仍然處于混亂之中。上海滬宇稱：“我們發(fā)現(xiàn)，如果沒有引入新的神經(jīng)元，那么系統(tǒng)就無法從破壞的狀態(tài)中恢復(fù)。"
為了進(jìn)一步探討這一理念，他的研究小組在沒有經(jīng)歷感官剝奪的小鼠中，消除了成年后生成的神經(jīng)元的形成。他們發(fā)現(xiàn)，嗅球組織開始打破，類似于被阻止接受鼻子感覺信息的動(dòng)物中所看到的模式。他們觀察到，干細(xì)胞損失的程度和環(huán)路中斷數(shù)量之間存在關(guān)聯(lián)，表明干細(xì)胞的更多損傷，可導(dǎo)致嗅球中更大程度的混亂。
人們普遍認(rèn)為，成人大腦中的環(huán)路是相當(dāng)穩(wěn)定的，引入新的神經(jīng)元會(huì)改變現(xiàn)有的環(huán)路，從而使其重新組織。上海滬宇說：“然而，在這種情況下，環(huán)路似乎是天生不穩(wěn)定的，需要經(jīng)常供應(yīng)新神經(jīng)元，不僅是為了在中斷后恢復(fù)其組織，也是為了保持或穩(wěn)定其成熟結(jié)構(gòu)。盡管這種嗅球環(huán)路中細(xì)胞的不斷更換，但在正常情況下它的組織并沒有改變，這真的相當(dāng)驚人。"
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