Science：在怀孕期间，成年大脑中不同的神经干细胞池经激活后短暂地产生特定类型的嗅球神经元

怀孕和做母亲会导致大脑重塑。在一项新的研究中，来自瑞士巴塞尔大学的研究人员通过对小鼠的实验发现，在怀孕期间，成年大脑中不同的神经干细胞池会被激活。他们指出，它们会产生特定类型的嗅球神经元。相关研究结果发表在2023年11月24日的Science期刊上，论文标题为“Pregnancy-responsive pools of adult neural stem cells for transient neurogenesis in mothers”。

在动物王国中，通过嗅觉识别自己的后代可以确保父母能够哺育自己的孩子。巴塞尔大学生物中心的Fiona Doetsch教授领导的一个研究团队如今在小鼠身上证明，大脑嗅球中暂时形成的新神经元就是为了这一特殊目的。它们在怀孕期间形成，并在出生几周后消失。母鼠大脑中的这些新神经元使其能够识别自己的幼崽。

这些新神经元的来源是什么？神经干细胞是存在于成年大脑某些区域的未成熟细胞。Doetsch团队正在研究成年小鼠大脑所谓脑室-脑室下区（ventricular-subventricular zone）中的神经干细胞，这些干细胞产生的神经元会迁移到嗅球。他们之前的研究工作表明，这些神经干细胞中的一些会被饥饿和饱腹等刺激激活，生成特定类型的神经元。然而，其他状态是否会招募不同的神经干细胞池，尚不得而知。

怀孕期间新神经元的形成

在这项新的研究中，这些作者发现，在小鼠体内，怀孕会导致不同神经干细胞池的同步激活，其中许多神经干细胞池通常处于休眠状态。这导致形成了其他罕见类型的神经元，这些神经元在出生前后被暂时添加到嗅球，即大脑中处理气味信息的部分。这些神经元能确保母体在早期当母亲期间识别自己的幼崽。

这些新的神经元具有重要作用。它们使母体的嗅觉更加灵敏，以便识别幼崽。在人类中，神经干细胞也存在于相同的脑区，不过在婴儿早期之后，它们通常不会制造嗅球神经元。

论文第一作者Zayna Chaker博士说，“一些女性报告说，她们在怀孕期间嗅觉发生了变化。类似的过程也可能发生在人类身上，休眠的神经干细胞会因怀孕而被激活。”

为人父母的最佳时机

怀孕期间，母体体内不同的神经干细胞池在不同时间受到刺激，临时地产生一波波的神经元。它们迁移到嗅球并成熟的时间与怀孕结束的时间相吻合。

Doetsch 说，“时间是精确的。新的神经元在出生前就已准备就绪。然而，它们只是暂时需要，在幼崽长大独立后就会被淘汰。”因此，怀孕雌性动物中神经干细胞的短暂招募使大脑为预期成为母亲的特定需求做好了准备。

图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.abo5199。

在未来的研究中，Doetsch团队希望探究是哪些信号触发了孕期神经干细胞的短暂招募和神经发生。目前还不清楚新生成的神经元为何以及如何从嗅球中移除，这就提出了一个问题：即将成为父亲的个体是否会经历类似的大脑重塑。

大脑的这些按需适应性突出表明，大脑的可塑性不仅基于改变常驻神经元之间的突触连接。动态和选择性地招募不同的成体神经干细胞池以形成特定的神经元亚型，可能在大脑应对不同生活经历的能力中发挥着关键作用。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Zayna Chaker et al. Pregnancy-responsive pools of adult neural stem cells for transient neurogenesis in mothers. Science, 2023, doi:10.1126/science.abo5199.

Pregnancy remodels the brain: Stem cells shape the sense of smell in mothers, finds study
https://medicalxpress.com/news/2023-11-pregnancy-remodels-brain-stem-cells.html