神经生物学读书笔记

瑞典卡罗林斯卡医学院Magnusson等研究人员发现，中风可以诱发小鼠纹状体内星形胶质细胞潜在的神经再生功能：中风后星形胶质细胞内Notch1通路减弱，对神经再生过程的抑制作用减小。进一步研究发现，在非中风情况下，阻断Notch1信号即可触发纹状体及大脑皮质区域的星形胶质细胞的神经再生程序（1）。研究结果发表于2014年10月《Science》杂志。

一般教科书认为脑胶质细胞对神经元起支持和营养等作用，其典型的功能是填充间质并绝缘分隔神经元，同时提供营养，在神经损伤时进行胶原修复。胶质细胞数量约为神经元的10-50倍，然而科学家对这种广泛存在的细胞知之甚少。类似情况还有基因的内含子，它在RNA成熟过程中被剪切，不编码蛋白，但是其几乎未知的生物学意义受到所有遗传学家的重视。

神经再生是脑科学领域的热门话题。从最初认为的成年哺乳动物脑神经不可再生，到侧脑室室管膜下区（subventricular zone of the lateral ventricles ，SVZ）和海马齿状回颗粒下区（subgranular zone of the dentate gyrus，SGZ）两个主要的神经再生区域（2），再到上述的小鼠纹状体星形胶质细胞的神经再生潜能，科学的发展是一段螺旋上升甚至不断推倒重建的过程。当华山医院的手外科手术让患者重获肢端感觉和运动功能的时候，中枢神经系统的神经再生还是实验室里孜孜以求的未完成课题。

Maryam等人工作的意义不仅在于创新性地发现了星形胶质细胞的神经再生潜能，还在于整个实验过程是在体内完成的。多数情况下，从体外到体内，从啮齿类动物到人体实验，每一步都有推倒重建的可能，更不要说同一物种内不同个体间基因型和表型上的异质性。实验室里的每一个研究成果将医学认知的边界往外推了一丢丢，也时刻面临后面新成果的挑战。只要有一只黑天鹅被发现，天鹅都是白色的论断就会被百分之百地推翻。科学里只有证伪，或者找出证据来支持，而永远不能证明（prove）一样东西。

进化的神奇，人体的复杂和精妙，时常不符合人的直觉和逻辑，需要科学家在辛勤实验之余开一点脑洞。比如最近《Nature》刊出的肺造血功能的发现（3），让我们对人体的工作机制有了新的思考。我们对人体的了解还非常少，翻开内科学的教科书，大部分疾病病因未明，医生们常常无法准确解释为什么坐在门诊室的是张三而不是李四。我们对疾病的干预手段还非常少，拿脊髓损伤来说，一个神经元有几百个突触，一个脊髓横断面有几十万个神经元和几百万个神经胶质细胞，加上复杂的微环境和调控网络，神经科学家们想要复制自身真是道阻且长。

“人类一思考，上帝就发笑”，客观世界不是任人打扮的小姑娘，我们掌握了局部的真理，放到整个客观事实里，可能像尘埃一样不值一提，有时甚至比盲人摸象还要荒谬可笑。我想起谢遐龄老师的话：我们嘴里说的世界，永远只是我们以为的世界。施一公教授在最近的一次演讲里提出了从量子纠缠看生命科学的观点（4）。按照典型的西方科学的原子论的方法推下去，我们的研究对象会从宏观的生命器官，到微观的分子、原子，一直到超微观的量子、光子，而“我们确实是这样一个生物人，是一堆原子构成的人在理解生命”。人类透过两个世界去看超微观世界是可能的吗，人类认知是有极限的吗，这一终极的追问不可避免地带上了一丝不可知论的色彩。

爱因斯坦早就思考过自然的精妙和背后那种测不准原理的模糊性，他说：If something is in me which can be called religious then it is the unbounded admiration for the structure of the world so far as our science can reveal it（5）。牛顿三定律是局部的真理，相对论也是局部的真理，人们并不因为理论适用范围的有限性而否定应用的价值、放弃真理的追求。我们能做的，就是怀有一个谦卑的心，对生活的世界做不设限的温柔试探。

（1）A latent neurogenic program in astrocytes regulated by Notch signaling in the mouse. Science. 2014 Oct 10
（2）Adult Mammalian Neural Stem Cells and Neurogenesis: Five Decades Later. Cell Stem Cell. 2015 Oct 1
（3）The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors. Nature. 2017 Mar 22
（4）生命科学认知的极限，“未来论坛”年会，2017.01.18
（5）Albert Einstein the Human Side, Princeton University Press, 1981