大脑衰老可逆转,只需注入年轻脑脊液,「返老还童」登Nature

1e66b77f346264d9a9a281f9dd9d4e21.png

来源:FUTURE远见 

选编:闵青云 

「老喽,记不住喽。」随着年龄的不断增长,不少人都会发出这样的感叹——记忆力逐渐下降。

那么是否存在一种方法,可以让这种自然现象「逆天改命」呢?

Nature说:有的。

斯坦福大学在Nature最新发表的一项研究发现:将年轻小鼠的脑脊液(CSF)注射到老年小鼠的大脑中,它的记忆力居然提升了!

038922e917464a0ac8d22ef02460306d.png

具体来说,40%的老年小鼠在植入「小鲜肉」们的脑脊液几周后,还能回想起之前体验过的应激实验。

相比之下的对照组,那一波老年小鼠的这个数据仅为18%

研究人员认为,这种直接灌注年轻脑脊液的方法,能提高老年小鼠神经元的传导性,从而改善记忆的形成和回忆过程。

对此,波士顿儿童医院专家、哈佛医学院神经病学家MariaLehtinen表示:这是第一个证明注射脑脊液能真正改善认知功能的研究,所以这项研究是一个里程碑。它所开辟的新方向令人非常兴奋,我们可以将脑脊液作为一种治疗方法来应对各种疾病。

也有网友认为,这将是「阿兹海默症的希望」。

「吸」年轻的脑脊液,大脑「返老还童」

不难看出,在斯坦福这次的研究中,脑脊液是佩戴主角光环的关键点。

它是一种无色透明的液体,主要存在于我们的脑室和蛛网膜下腔:

69700dcfea357d87542fc9d20c57ff3a.gif

脑脊液包围并支持着整个脑及脊髓,对外伤起一定的保护作用;还起着身体其它部位淋巴液所起的作用——清除代谢产物及炎性渗出物。

研究人员就是基于此,展开了让衰老大脑「返老还童」的实验。

首先登场的是「老年团」——18只20个月大的小鼠。

团队先给每一个「老年团」成员的脚上来3次轻微的电击,电击的同时还会伴随几次闪光和声音。

这样做的目的,是让它们能够形成一段特殊的记忆,也就是电击的痛觉和外界刺激(闪光、声音)建立联系。

然后登场的是「小鲜肉团」——年仅10周大的小鼠。

研究人员将「小鲜肉」们麻醉过后,从它们的大脑中提取脑脊液,一次大约10微升,这个容量大概是一滴血的十分之一。

当团队收集够了大约90微升的脑脊液后,便把它们放到一个特定的容器中,并且植入到8只「老年团」小鼠的后背。

0d78edb304c12e8b7756cc591bb212c1.png

容器中「小鲜肉」的脑脊液,会在7天时间里,会通过一个小管慢慢进入到「老年团」小鼠的大脑中。

而另外10只「老年团」小鼠作为对照组,则是在相同实验条件下,注入人工脑脊液。

接下来,就是见证奇迹的时刻。

d6e514d15bb4255fc385ddf6e5d6ff34.png

再过了12天(距接受刺激记忆三周)之后,研究人员让「老年团」再次去面对外部刺激。

也就是当时电击时所伴随的闪光和声音,以此来观察它们是否会想起那段「痛的记忆」。

结果显示,近40%「吸」了年轻脑脊液的老年小鼠,在受到外部刺激时会出现恐惧等应激反应。

与之相反的是,在注入人工脑脊液的老年小鼠中,仅有18%会产生「痛的记忆」。

因此,研究人员认为,年轻的脑脊液会可以恢复一些衰老大脑的能力。

正如这项研究的合著者、斯坦福大学的神经学家TonyWyss-Coray所说:这项研究更广泛的含义是,衰老的大脑仍然是可塑的,并且有办法改善它们的功能。

为什么会这样?

为了探寻为什么年轻脑脊液会影响记忆力,研究人员对老年小鼠的海马体进行了分析。

结果发现,在注射年轻脑脊液6天后,老年小鼠海马体中的少突胶质细胞(Oligodendrocyte)基因表达明显增加。

b527b589fc467232717cf50d5a49d08e.png

少突胶质细胞是一种会在神经元末梢产生髓鞘的细胞。

产生的髓鞘富含脂肪和蛋白质,可以将神经元轴突包裹起来

简单来说,它可以类比为电线外部的绝缘层。

作用也与之相似,主要是为了保证内部神经元之间的信息传输更加通畅。

bf7e76b6c457301031abd832c12ee48f.png

更进一步来看,少突胶质前体细胞的增殖与少突胶质细胞前体细胞(OPC)有关。

研究人员发现,注入年轻脑脊液后,老年小鼠海马体中的少突胶质前体细胞增加了1倍多。

在细胞增多3周后,髓鞘也随之增加。

这表明,年轻脑脊液是通过调节少突胶质细胞来改善老年小鼠记忆力的。

为了明确背后机制,团队进一步研究了被年轻小鼠脑脊液激活的信号转导通路。

结果表明,在注入年轻脑脊液后,基因表达中增量最明显的是血清应答因子(SRF),它编码一种启动细胞增殖和分化的转录因子。

通过在培养皿中将年轻脑脊液注入到OPC中,研究人员发现6小时后,SRF表达恢复到基线水平,与细胞周期和增殖相关的下游靶点发生上调。

由此,实验证明年轻脑脊液激活了老年小鼠体内的SRF通道。

73a8c2fa51399c55f2f6d546069528d5.png

与此同时,研究人员还发现,成纤维细胞生长因子FGF17是SRF信号转导的候选因子。

在向普通老年小鼠脑脊液中加入FGF17后,发现它能诱导OPC增殖,小鼠的记忆也会有所改善。

并且在用年轻脑脊液处理过的OPC中,加入FGF17的抑制剂时,OPC增殖也会受到影响。

以上多种实验均指出,FGF17是在衰老的大脑中恢复少突胶质细胞功能的关键靶点。

波士顿儿童医院的专家MiriamZawadzki和MariaK.Lehtinen在Nature发文点评了这项研究。

他们表示,这项研究对在脑脊液中加入药物治疗疾病有所启发,尤其是治疗衰老引起的疾病。

为让大脑「重返青春」,科学家们脑洞大开

此项研究由Wyss-Coray教授领衔。

他是斯坦福大学神经科学方面的专家,1992年博士毕业于瑞士伯尼尔大学免疫学。

15959128193ec85bbef33f2671e195db.png

两位通讯作者Tal Iram博士(左)和Tony Wyss-Coray教授(右)(图片来源:斯坦福大学个人主页)

他领导实验室的研究方向主要有大脑老化、神经退化,重点关注与年龄相关的认知能力下降、阿尔兹海默症问题。

此前,他们曾发现将年轻小鼠的血液输送给老年小鼠后,后者的大脑会恢复活力,这项研究曾登上Nature Medicine

并找到了其中发挥关键作用的蛋白VCAM1,如果阻断VCAM1的表达,就能让老年小鼠的学习记忆能力有所恢复。

后面,Wyss-Coray教授还进一步发现,人类脐带血也能让老年小鼠的大脑「重返青春」。

当然,除了Wyss-Coray教授团队,全球还有不少科学家都在让大脑「重返青春」这件事儿上,脑洞大开。

去年,Nature Aging上一篇研究表明,移植粪便里的菌群,也能让衰老大脑逆转。

来自艾尔兰科克大学的研究人员表示,通过把年轻小鼠粪便中滤出的微生物,饲管喂给老年小鼠后,老年小鼠随衰老而出现的一些免疫变化发生了逆转。

这些变化包括外周血液中免疫细胞的增多,以及海马体中的小胶质细胞回到了年轻时的形态。

另一边,波士顿大学的科学家则招募了年轻人、老年人各42名进行试验。

他们发现,短暂的脑部电刺激或可逆转老年人大脑中由衰老造成的一部分影响。

OneMoreThing

值得一提的是,Wyss-Coray教授的相关研究,启发了此前备受争议的人类换血试验。

也就是那场著名的「硅谷富豪换血」。

2016年,由美国公司Ambrosia主导,全世界首个利用年轻人的血液「治疗」衰老的临床试验开展。

Ambrosia联合创始人Karmazin表示,他正是被Wyss-Coray教授的研究所启发,才发起了这项临床试验。

据报道,当时这项研究共招募了600名35岁以上的志愿者,研究人员将在2天内给每名志愿者输入1.5升健康年轻人的血液。

前来参加试验的志愿者,每人还需支付高达8000美元的相关费用……显然是富人的游戏了。

当时爆料美国著名企业家与风险资本家、PayPal联合创始人彼得·蒂尔(PeterThiel)对此事表现出极大的兴趣。

……

不过话说回来,这类「返老还童」的研究的确在推进过程中,的确更容易引发伦理方面的讨论。

论文地址:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04722-0

参考链接:

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-022-01282-1

[2]https://www.statnews.com/2022/05/11/transfusion-of-young-cerebrospinal-fluid-is-memory-elevating-elixir/

[3]https://baike.baidu.com/item/%E8%84%91%E8%84%8A%E6%B6%B2/1184536

[4]https://www.youtube.com/watch?v=7B1w6lDw-yM

--量子位

未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)大脑研究计划,构建互联网(城市)大脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。每日推荐范围未来科技发展趋势的学习型文章。目前线上平台已收藏上千篇精华前沿科技文章和报告。

  如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

7d4bc4069d07ec3fc3a30936911718e7.png

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/482120.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

人工智能在苍蝇眼的帮助下监测无人机:新的仿生算法从噪声中提取信号

来源:国际仿生工程学会2018年12月,由于有报道称附近有无人机飞行,数千名度假旅客被困在伦敦盖特威克机场。导致这个欧洲非常繁忙的机场关闭了两天,造成重大延误,并使航空公司损失了数百万美元。商业空域中未经授权的无…

树的知识点总结-数据结构

** 一:树的基本术语 1.定义 树是一种非线性结构,只有一个根结点,除根结点外每个孩子结点可以有多个后继,没有后继的结点叫叶子结点。 2.概念 根结点:没有前驱; 孩子:有前驱的结点;…

NLP预训练范式大一统,不再纠结下游任务类型,谷歌这个新框架刷新50个SOTA

来源:机器之心编辑:张倩、小舟在这篇论文中,来自谷歌的研究者提出了一种统一各种预训练范式的预训练策略,这种策略不受模型架构以及下游任务类型影响,在 50 项 NLP 任务中实现了 SOTA 结果。当前,NLP 研究人…

赫夫曼树编码的算法及应用习题--数据结构

赫夫曼树编码的算法及应用习题 1.构造赫夫曼树的方法 1.根据给定的n个权值{w1,w2,---wn},构成n棵二叉树的集合F{T1,T2...,Tn},其中每棵二叉树中只有一个带权为Wi的根结点,其左右子树为空。 2.在F中选取两棵根结点的权值最小的树作为左右子树&#xff…

吴咏时:未来基础学科发展的“铁三角”

来源: 节选自《物理》2022年第5期《圆桌论坛:对21世纪物理学的愿景展望》。2021年9月,在清华大学举行“庆祝杨振宁先生百年华诞思想研讨会”圆桌论坛环节上,美国犹他大学教授吴咏时对今后基础物理学做了一番展望。他指出了基础物理…

树的叶子结点与完全二叉树结点计算方法

一:完全二叉树中结点问题 分析: 设叶子节点个数为n0,度为1的节点个数为n1,度为2的节点个数为n2 侧有 n0n1n2n (1) 对于二叉树有: n0n21 (2) 由(1)(2) > n0(n1-n1)/2 (3) 由完全二叉树…

图的知识点总结-数据结构

一&#xff1a;图的基本概念和术语 1.图之间的关系可以是任意的&#xff0c;任意两个数据元素之间都可能相关。 2.顶点&#xff1a;数据元素。 3.边or弧&#xff1a;从一个顶点到另一个顶点的路径。<V, W>表示弧&#xff0c;&#xff08;V,W&#xff09;表示边&#x…

当物理学遇到机器学习:基于物理知识的机器学习综述

来源&#xff1a;集智俱乐部作者&#xff1a;潘佳栋 审校&#xff1a;梁金编辑&#xff1a;邓一雪摘要物理信息机器学习&#xff08;Physics-informed machine learning&#xff0c;PIML&#xff09;&#xff0c;指的是将物理学的先验知识&#xff08;历史上自然现象和人类行为…

图的遍历——深度优先搜索+广度优先搜索

一&#xff1a;图的遍历——深度优先搜索 在本文其他内容中只是大体概括了主要的图论内容&#xff0c;更加详细的代码实现及算法分析在此给出。 深度优先搜索&#xff08;DFS&#xff09;类似树的先序遍历。 假设初始状态是图中所有顶点未曾被访问&#xff0c;则深度优先搜索…

RISC-V何以成功?

来源&#xff1a;AI前线作者&#xff1a;BRIAN BAILEY译者&#xff1a;王强策划&#xff1a;刘燕RISC-V 处理器架构的诞生毫无疑问让很多人都为之兴奋不已。然而&#xff0c;尽管许多人都说 RISC-V 预示着我们将迎来更广泛的开源硬件运动&#xff0c;但这种架构究竟为什么取得成…

最小生成树——普里姆算法和克鲁斯卡尔算法

最小生成树 用来解决工程中的代价问题。 一&#xff1a;普里姆算法 具体代码用C语言实现如下&#xff1a; typedef int VRType;typedef char InfoType;#define MAX_NAME 3 /* 顶点字符串的最大长度1 */#define MAX_INFO 20 /* 相关信息字符串的最大长度1 */typedef char Vert…

大雅之美:十位大数学家心中最美的公式

来源&#xff1a;本文译自 http://www.concinnitasproject.org/portfolio/&#xff0c;中译文曾发表于 《中国数学会通讯》2017 年第 1 期。译者&#xff1a;刘云朋&#xff0c;天津大学理学院校译&#xff1a;林开亮大雅之美&#xff1a;十位大数学家心中最美的公式牛顿法Ste…

TabError的解决方法

问题&#xff1a;Python文件运行时报TabError: inconsistent use of tabs and spaces in indentation 原因&#xff1a;说明Python文件中混有Tab和Space用作格式缩进。这通常是使用外部编辑器编辑Python文件时&#xff0c;自动采用Tab进行格式缩进。 解决&#xff1a;将Tab转…

《Nature》:给老年小鼠注射年轻小鼠的脑脊液可以改善记忆力!

来源&#xff1a;生物通一个国际研究团队发现&#xff0c;向老年小鼠注射年轻小鼠的脑脊液可以改善记忆。在发表在《自然》(Nature)杂志上的论文中&#xff0c;该小组描述了一种技术&#xff0c;可以从年轻小鼠体内取出少量脑脊液&#xff0c;并将其注射到年老小鼠的大脑中&…

HashSet存储自定义对象保证元素唯一性图解原理及代码优化

HashSet存储自定义对象保证元素唯一性图解原理及代码优化 1.原理&#xff1a; * 1.HashSet原理 * 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的, 如果在存储的时候逐个equals()比较, 效率较低,哈希算法提高了去重复的效率, 降低了使用equals()方法的次数 * 当Hash…

马斯克:推特发帖机器人太多,现在起搁置440亿美元收购

来源&#xff1a;智能研究院前言直播「尽职调查」&#xff0c;压价还是打退堂鼓&#xff1f;「因为现在要计算推特上虚假账号的数量是否占 5% 以下&#xff0c;所以推特的收购暂时被搁置了&#xff0c;」5 月 13 日晚&#xff0c;全球首富伊隆 马斯克突然发推说道。马斯克与推…

Web 3.0?高成本版的P2P而已

来源&#xff1a;AI前线作者&#xff1a;Marcel Waldvogel译者&#xff1a;核子可乐策划&#xff1a;钰莹最近&#xff0c;Web 3.0 火的不行&#xff0c;有人认为&#xff0c;它将是互联网的未来式&#xff0c; Web 3.0 代表着对互联网的根本性改造&#xff0c;一个新的 Web 世…

JAVA面试题:HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable的区别 1.共同点:都是双列集合,底层都是哈希算法 2.区别: * 1.HashMap是线程不安全的&#xff0c;效率高&#xff0c;JDK1.2版本 * Hashtable是线程安全的&#xff0c;效率低&#xff0c;JDK1.0版本 * 2.HashMap可以存储null键和null值 * Hashtable不可以存…

CICC城市大脑术语规范术语与定义征集

2022年2月&#xff0c;《城市大脑系列建设标准规范》项目由中国指挥与控制学会&#xff08;CICC&#xff09;正式启动&#xff0c;4月14日通过立项评审&#xff0c;根据城市大脑标准的前期工作和中国指挥与控制学会《城市大脑系列建设标准规范》立项会的专家意见&#xff0c;形…

最短路径——迪杰斯特拉算法——图的数据结构

最短路径是在工程上经常用到的概念&#xff0c;在这里给出了从单源点到任意顶点的迪杰斯特拉算法。 先来看看基本概念&#xff1a; 用代码C语言实现如下&#xff1a; #include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等 */#include<…