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脑科学与AI79|成年人还长新神经元吗:AI 在 30 万个细胞里找到 354 个,争论还没完

BRAIN / BRAIN × AI20 SEP 2026

脑科学与AI79|成年人还长新神经元吗:AI 在 30 万个细胞里找到 354 个,争论还没完

第 58 篇讲海马时留过一个尾巴:成年人的齿状回,到底还长不长新神经元?我们当时说,学界吵了很多年,2018 年同一年里就有两篇针锋相对的论文;多数证据倾向于"有,但数量和意义仍有争议"。

争论卡在一个方法问题上:过去靠几种蛋白"标记"来认新生细胞,标记不可靠,结果互相打架。弗里森团队换了个办法——先在儿童海马里,用全部基因的表达画出"新神经元是怎么长出来的"完整路线,用它训练一个识别模型,再拿到成人大脑里去找。找到了,但极少:大约千分之一;而且 14 个成年人里有 5 个一个都没找到。这是"成年人可能还长"的有力新证据,但不是终点。

354

01

找到的神经前体细胞

约千分之一

02

在成人细胞中的比例

5/14

03

一个都没找到的成人

这一篇补上这个尾巴。一篇文章介绍了瑞典卡罗林斯卡学院弗里森团队在《科学》上发表的研究:他们用机器学习,在近 30 万个成年人海马细胞里,找到了 354 个还在分裂的神经前体细胞。文章写得很克制,自己就说"百年争论落幕为时尚早"。要补充的是:这篇论文发表于 2025 年 7 月,不是最近的新闻。

一棵从土里冒出来的嫩芽。成年人的海马里还会不会冒出新神经元,吵了一百年,这次找到了354个“嫩芽”的候选。图片来源:Gelgas Airlangga / Pexels

成年神经新生争论的三个阶段:2013年碳定年估算成人海马仍有新神经元;2018年两篇论文结论相反;2025年用儿童数据训练的机器学习模型,在成人约30万个细胞中找到354个分裂中的神经前体细胞。

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一、为什么吵了一百年

—二十世纪初,现代神经科学的奠基人卡哈尔认为:成年人的大脑神经元是"固定的、不可变的",死一个少一个。
—1990 年代起,研究者在成年动物、以及捐献遗体的成年人大脑里,看到了仍在分裂的细胞。
—2013 年,弗里森团队用了一个很巧的办法:上世纪中叶的核试验让大气里的碳-14 含量骤升又慢慢回落,细胞在什么时候生成,DNA 里就带着当时的碳-14 水平。据此估算神经元的"出生年份",结论是:成年人的海马里,每天仍有新神经元生成。
—2018 年,两篇论文正面相撞:一篇发在《自然》,说新神经元在儿童期急剧减少,成人几乎检测不到;另一篇发在《细胞·干细胞》,说即使到了老年,新神经元仍在持续生成。

为什么会这样?主要卡在方法上。过去判断一个细胞是不是"新生神经元",靠的是用抗体给几种特定蛋白上色。但死后的人脑组织,保存时间、处理方式都会影响上色的结果;而且这几种蛋白本身,也不只在新生神经元里出现。

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二、这次换了什么办法

第一步:先在儿童身上画"标准答案"

—研究者对 6 个 0 到 5 岁儿童的海马,做了单细胞级别的基因表达测序——不是看几种蛋白,而是看每个细胞里成千上万个基因的整体表达模式。
—在儿童的海马里,他们清楚地看到了一条完整的"生长路线":从神经干细胞,到正在分裂的中间祖细胞,到神经母细胞,最后长成颗粒神经元。
—这条路线和小鼠的很像,但不完全一样:有几个经典的"标记蛋白",在人和小鼠里的表现并不相同。这也解释了过去为什么照搬小鼠的标记会出问题。

第二步:训练一个"认人"的模型,再去成人大脑里找

—用儿童数据训练机器学习模型,让它学会"神经前体细胞的整体长相"。
—对 19 个 13 到 78 岁的人做同样的测序,其中一部分样本事先用分选技术,把可能在分裂的细胞富集出来。
—让模型在近 30 万个成人细胞里找。结果:找到 354 个,位于齿状回——正是动物身上神经新生的经典位置;同时用一种标记"正在分裂"的抗体做了交叉验证。

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三、结果要怎么读

—数量极少:大约千分之一。这也说明,为什么过去靠上色、在显微镜下一个个看,常常"看不到"。
—个体差异极大:14 个成年人里,有 5 个一个都没找到。年轻的人通常多一些。
—它们从哪来不确定:研究者自己承认,不知道这些细胞是成年后新产生的,还是从婴儿期一直"睡着"留到现在的。
—有人质疑:匹兹堡大学的索雷尔斯(2018 年那篇"成人几乎没有"的论文作者之一)认为,模型认出的可能是会再生的胶质细胞的前体,而不是神经元的前体,甚至可能只是噪音,需要用别的方法独立验证。
—还没看到"长成":这是基因表达层面的证据,显示有细胞处在"准备变成神经元"的状态;但还没有直接显示,它们在活人脑子里真的长成了能工作的神经元、接进了回路。

所以合适的说法是:成年人海马里存在正在分裂的神经前体细胞,这是迄今最有力的证据之一;但"长多少、长成没有、有什么用",仍然没有答案。

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四、为什么这件事重要

第 58 篇讲过齿状回的作用:在信息进入 CA3 之前,先把相似的经历拉开,让新记忆不会和旧记忆混在一起("模式分离")。在小鼠身上,新生的神经元被认为在这件事上特别有用。

如果成年人也有,哪怕很少,就带来几个问题:

—它和老年记忆衰退有没有关系?研究团队提出的下一步,正是看神经新生的速度是否和阿尔茨海默病等认知衰退相关。
—它能不能被增加?在动物身上,运动、丰富的环境能增加神经新生;在人身上是否如此,还没有可靠证据。
—它能不能成为治疗的靶点?只有先能可靠地"测量",才谈得上去"干预"。

(这里只讨论科学问题,不涉及任何个人的诊断或治疗建议。)

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五、对照 AI:用"标准答案"训练,去找稀有的东西

这项研究本身就是一个 AI 用法的好例子,也提醒了它的风险:

—好的用法:迁移。成人样本里神经前体细胞太少,直接学学不会;先在"标准答案齐全"的儿童样本上学会它长什么样,再拿到成人里去找。这和 AI 制药里"先在已知数据上训练,再去筛新分子"是一个思路(「有意思的生物学进展」第 9 篇)。
—风险:模型容易找到它被教会去找的东西。训练数据来自儿童,如果成人的前体细胞长得不完全一样,或者某种胶质细胞"长得很像",模型就可能认错。这正是索雷尔斯质疑的点。
—所以还是要"判卷"。第 74 篇说过,AI 的大量尝试要变成可靠成果,需要一个独立的检查者。这里的"判卷老师",应该是另一种完全不同的方法——比如直接看到这些细胞长成神经元、接进回路。目前还没有。

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六、边界

—文中数字(6 名儿童、19 名成人、约 30 万个细胞、354 个前体细胞、14 名成人中 5 名未检出)来自原文对论文的转述,与论文摘要一致的部分已核对。
—碳-14 定年、2018 年两篇论文的结论,引自原始论文标题和摘要。
—本文不构成任何医学建议。

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七、自测:合上文章回答

—成年神经新生的争论,为什么主要卡在"方法"上?
—2013 年的碳-14 定年是怎样估算神经元年龄的?
—这次研究分哪两步?为什么要先用儿童样本?
—结果里有哪三点提醒我们不要急着下结论?
—这项研究对"用 AI 找稀有目标"有什么启发和警示?

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八、三行,留着复习

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争论史 卡哈尔说成人神经元固定;2013年碳-14定年说成人海马仍在生新神经元;2018年两篇论文结论相反

这次的方法 儿童海马单细胞测序画出完整生长路线,训练模型,再到成人约30万细胞里找,找到354个分裂中的前体

怎么读 约千分之一、14人中5人为零、来源不明、可能认错胶质前体;有力新证据,不是终点,仍需独立方法判卷

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本篇是「脑科学 × AI」系列第79篇,药神撰写(2026-10-08),读的是「医健大观」文章,补第58篇留下的问题。所评论文发表于2025年7月,非新近。不构成医学建议。

阅读依据:Dumitru I, Paterlini M et al. Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus. Science 2025(PMID 40608919);Spalding KL et al. Cell 2013(PMID 23746839);Sorrells SF et al. Nature 2018(PMID 29513649);Boldrini M et al. Cell Stem Cell 2018(PMID 29625071)。回引第58、74篇,「有意思的生物学进展」第9篇。