20世纪60年代初，有科学家声称，出生后哺乳动物大脑内可以生成新的神经元，这一结论引起了大量的怀疑和争论。之后的20年，陆续有研究在哺乳动物大脑中检测到了成体神经发生的现象。

科学界曾认为，生物体在出生之后是不可能产生新神经元的，也就是说，大脑内的神经元结构在出生后就不会发生改变。但在脑部特定区域检测出成体神经发生的研究表明大脑比之前理解的更有可塑性，而且成体神经发生对自我认知、记忆以及神经退行性疾病都有影响。

神经发生通过神经干细胞和神经前体细胞分裂形成，这些神经前体细胞迁移后发育成神经元。曾认为这一过程只发生于胚胎发育阶段，因此出生后就不会产生新的神经元。出乎意料的是，研究人员发现很多哺乳动物在整个生命过程中，脑部特定区域会有新神经细胞形成，尤其是海马体，它是与记忆密切相关的脑区。

关于成人后神经发生有不少争论。其中机理层面的质疑在于：新生成的神经元如何融入一个成熟大脑网络？另一个理论层面的担忧在于，如果成熟大脑中可以生成新的神经元，那么记忆甚至对自我的认知就会不稳定。而在成年啮齿类动物大脑内的发现打消了这些疑虑。研究人员在啮齿类动物大脑中，对分裂后的细胞和遗传标志物进行标记，在神经干细胞和前体细胞区域中，检测到了新神经细胞的形成。不过他们发现，形成新神经细胞只是在脑部特定的几个区域，且新生成的神经元数量比较少。

20世纪90年代，研究人员对更多的物种进行检测，包括非人灵长类动物以及人类。而大家关注的焦点从是否会形成新神经元转移至了研究新神经元在细胞和分子层面的发生机制，但是这一研究极具挑战，因为当时认为，成人大脑中缺乏支撑神经发生的发育信号和结构。此外，大家还关注成体神经发生是否会对动物的行为产生影响。之后的研究表明：学习、运动、大量的环境刺激以及压力等对成体神经发生有着显著的影响，包括细胞的增殖、迁移、变异、生存以及整合。而且这些经历似乎对动物的行为有着一定的影响，这些影响的大小与成体神经发生的比例和程度也有着直接的联系。

虽然这个课题的后续研究不断，但由于检测方法的限制，技术层面的争论一直没有得到解决。尤其是有研究人员声称在食蟹猕猴大脑新皮质中探测出神经发生后，技术问题再次被推到了风口浪尖上。因为这个实验结果在之后被认为不太可能发生。20世纪60年代，有一部分人暴露在原子弹测试中，受到了电离辐射。研究人员为了检验这批人死后的大脑神经元，专门研发了放射性碳定年法。通过升级该方法，研究人员在人类的新皮质、小脑和嗅球中并未能检测出神经发生。但是，通过这个方法证实了人类从出生到第90个年头，海马体中神经发生的比例是稳定的。利用免疫染色技术（将抗体作为样本检测标志）对死后人脑的研究也支持了这一结果。免疫染色技术通过检测死亡的人脑，在海马体分区——齿状回的细胞中发现了多种增殖印记以及早期神经发生的印记（齿状回是海马体的一个分区，负责新记忆的形成、对新环境的探索，还有一些其他功能）。该研究还发现神经发生的数量和个体的年龄以及其疾病之间的关联，包括阿尔茨海默症和抑郁症。但是由于一些技术的挑战，对于死后大脑的研究并未达成共识，这些技术挑战包括组织固定时离死亡时间的差异，生前个体的不同经历以及在免疫染色时使用抗体的不同等。

20世纪90年代，研究人员希望通过人为增加或降低神经发生的比例推算出啮齿类动物海马体中成体神经发生的因果关系及功能。虽然研究表明啮齿类动物的成体神经发生是学习和记忆过程所必需的，但并没有解释清楚结果，并没有构建好理论框架，以致成体神经发生对海马体功能如何产生影响仍然是争论的焦点。能达成一致的是这些研究定义了一些新神经元的潜在功能，包括增强抗压的情绪弹性功能，提升区分相似经历的能力，将时间与情景记忆整合的功能以及记起已遗忘记忆的功能。由于啮齿类动物实验中研究目标不同，得出的实验解释也不一样。因此，研究人员需要在理论模型的帮助下，调和不同的解释，但是要确定海马体中的神经发生对成人行为的影响还需要更多的研究。

然而，由于近期两项研究的结果大相径庭，导致争论持续进行中。一个是说成人大脑海马体神经发生无法检测，而另一个则说在人类出生到变老的过程中都有持续的海马体神经发生。两项研究都基于一个相同的前提：如果人类有神经发生，那么神经干细胞和前体细胞的特定标志物会在齿状回中显示出来。

两项研究都明确了成年老鼠齿状回里的神经干细胞和前体细胞的解剖、分子特征。他们分别用了一些相似的抗体对神经干细胞、前体细胞、增殖细胞、迁移神经前体细胞以及神经元成熟的不同阶段进行免疫标记。两项研究基于的前提都是：如果海马体中存在神经发生，那么这些印记与细胞之间的联接就会显现出来。两项研究都在成人海马体中检测出了带有免疫标记的细胞，但是他们对于免疫标记的结果是否代表神经发生有着不同的判断标准，即免疫标记的结果对于神经源性细胞发生是充足条件还是相关条件存在分歧。不同的技术会使研究发生很大的变化，比如取样时研究主体的死亡时间，组织的固定方式，研究对象生前的生理及心理状态，这些就是为什么很难形成一个统一的标准去判断检测出的免疫标记细胞是否就是新生成的神经干细胞或前体细胞。

目前，根据溴脱氧尿苷技术和放射性碳定年法提供的依据，再加上对研究主体死后时间、生前信息、组织固定流程以及细胞计数的方法进行了更为严格的设定，人们相信了人类海马体中存在成体神经发生。但为了解决这场争论，对人类成体神经发生的研究需要进行改进。

理想的方案，例如，需要大量的研究去证实；对现有的功能性磁共振成像这类探测间接标志的方法进行拓展，更多地运用直接探测成体神经发生的技术，比如质子磁共振波谱或者探针可以研发成正电子发射断层脑成像技术等。除此以外，死后大脑的单细胞RNA测序研究正在进行中，这将为理解神经源性细胞的组成提供更多有价值的信息。

还有一个更普遍的方法就是创建脑样本资源库并实行开放政策，对这类研究将非常有帮助。因为这种脑样本资源库对于死后大脑组织会有清晰、可靠的记录，并且以最佳的存储条件标准化存放，这样不同机构的研究人员就可以对相同的组织运用自己的印记和抗体进行研究。

最近一项研究因为研究主体死后延迟时间短，临床特征清晰，组织固定流程完整，量化方法先进引起了大家的注意，它表明，在人类活到第90个年头时，海马体中依然存在成体神经发生现象。如果是阿尔茨海默症的患者，神经发生数量会明显减少。由于海马体以及它的学习、记忆、情绪弹性功能与阿尔茨海默症的前期发病机理有着很强的联系，因此建立可靠、一致的研究方法就显得更为重要了。

成年哺乳动物脑中的神经干细胞和前体细胞最终一定会融合到脑回路中，这在细胞层面上为成体大脑可塑性提供了强有力的依据。大脑可塑性，是指脑细胞在面临环境刺激时会发生解剖和功能性变化。更为特别的是，这些新生成的神经干细胞和前体细胞以及它们的“子孙”的命运和功能会由个体的内部和外部环境共同决定。

矛盾和争论都能推进科学更好地发展，促使科学家研发出更可靠的方法和程序。这一过程正在进行中，这些新工具将会指引我们更好地理解哺乳动物成体神经发生的机制和功能。

资料来源 Science