大脑的特定区域中，一些神经元经历死亡和新生的循环。现在，洛克菲洛大学Fernando Nottebohm博士的一项新研究表明这些可替换的神经元与那些在患阿尔茨海默症和帕金森症等疾病的病人脑中死亡的神经元具有一些类似之处。已经知道，阿尔茨海默症和帕金森症中一种叫做UCHL1的蛋白水平异常低。研究结果公布在5月23日的Procedings of the National Academy of Sciences上。
这些发现将可能解答有关少数大脑神经元在死亡时被替换的问题：这些细胞与其他在成年人中无法被替换的神经元一样吗？
Nottebohm的实验室一直致力于研究控制鸟类学会唱歌的大脑路径。鸣禽大脑的一个离散区域——高音中心控制着它们的歌唱行为。20多年前，Nottebohm在这个大脑区域发现成年鸟类产生了新的神经元。这一发现颠覆了认为“脊椎动物的所有神经元都是在出生时形成”的观点。
新的研究中，研究人员分析了19只条纹雀科鸣鸟的大脑高音中心区域的细胞。由于可替换的神经元紧挨不可替代的神经元，因此研究的第一步是标记两类细胞以进行区别。
为了标记这两种细胞，研究人员将红、绿两种不同的颜色的染料注射到神经元投射的大脑区域。接着，染料能够回到高音中心的细胞体。因此，可替换和不可替换的神经元就很容易在显微镜下被区分开。研究人员利用一种叫做激光捕获显微切割技术收集每种类型的细胞。在收集、提纯和扩增每个鸟的3500个细胞的RNA后，研究人员利用一种芯片确定这些细胞中被开启的基因。
研究人员本想在可替换神经元中找出一些过度活跃的基因，但是他们却发现UCHL1基因在可替换神经元中的水平一直很低。这种基因在大脑中的表达水平普遍很高，但新研究发现非替换神经元中这种基因的表达水平是可替换神经元中的2.5倍。
此外，另外一个实验室的研究表明UCHL1在退化疾病如阿尔茨海默症和帕金森症中发生了缺失。小鼠实验证明低水平的UCHL1与神经元被替换的能力相对应。研究人员用相同的技术分析了小鼠海马和嗅球中的UCHL1。他们发现这两个区域中可替换神经元中的UCHL1水平明显较低。
这些发现表明UCHL1水平的升高可能增加神经元死亡的风险。这项研究则将成熟大脑的可替换神经元作为研究与学习、衰老和神经退化相关的基因组表达变化的模型系统（记者杨淑娟）。
