我们的神经元接线随着过去几十年的变化而变化
亚历克斯·穆斯利,剑桥大学
我们的大脑 在我们的一生中,功能远非静态。我们已经知道,从新生儿到 90 多岁,我们的学习能力和认知能力下降的风险各不相同。现在,科学家可能已经发现了这种情况发生的一个潜在原因:我们的大脑线路似乎在 9 岁、32 岁、66 岁和 83 岁时经历了四个主要转折点。
先前的研究表明,我们的身体会经历三次快速的衰老过程 大约在 40、60 和 80 岁左右。但大脑的复杂性使其更难以理解。
大脑有不同的区域,通过白质束交换信息——白质束是由细长的突起组成的线状结构,称为轴突,从神经元或脑细胞伸出。这些联系影响我们的认知,例如我们的记忆。但尚不清楚这种线路在一生中是否会发生重大变化。 Alexa Mousley 说:“没有人能够将多种指标结合在一起来描述大脑线路的各个阶段。” 在剑桥大学。
为了填补这一知识空白,Mousley 和她的同事分析了英国和美国约 3800 人的 MRI 脑部扫描,这些人大部分是白人,年龄从新生儿到 90 岁不等。这些扫描之前是各种脑成像项目的一部分,其中大多数排除了患有神经退行性疾病或心理健康的人 状况。
研究人员发现,在90岁以上的人中,大脑的线路通常经历了五个主要阶段,中间有四个关键转折点。
第一阶段发生在出生到 9 岁之间,大脑区域之间的白质束似乎变得更长,或更复杂,从而降低了效率。 “信息在区域之间传递需要更长的时间,”穆斯利说。
这可能是因为我们的大脑在婴儿时期就充满了很多连接,但随着我们的成长和经历,那些我们不使用的连接会逐渐被修剪掉。穆斯利说,大脑似乎优先考虑建立广泛的联系,这些联系对学习弹钢琴等有用,但代价是效率较低。
但在第二阶段,即 9 岁至 32 岁之间,这种模式似乎发生了逆转,这可能是由青春期的开始及其影响大脑发育的荷尔蒙变化驱动的,穆斯利说。 “突然间,大脑提高了连接的效率——它们变得更短,因此信息可以更快地从一个地方传递到另一个地方。”这可能有助于规划和决策等技能的发展以及认知能力的提高,比如工作记忆,穆斯利说。
下一个阶段是最长的,从 32 岁到 66 岁。“这个阶段是你一生中的一个阶段,你的大脑当然仍在变化,但变化要小得多,”穆斯利说。她说,具体来说,大脑区域之间的连接会恢复到逐渐失去效率的状态。 “目前尚不清楚到底是什么推动了这种转变,但 30 多岁意味着许多不同的主要生活方式变化 – 例如,生孩子、安定下来 – 因此这可能会发挥作用,”穆斯利说。卡蒂亚·鲁比亚 (Katya Rubia) 表示,这也可能是由于身体的一般磨损造成的 在伦敦国王学院。
从 66 岁到 83 岁,研究人员发现同一大脑区域的神经元之间的连接似乎比不同区域的神经元之间的连接更稳定。 “这很有趣,因为在这个时期,患痴呆症和一般健康问题的风险越来越大,”穆斯利说。
在最后阶段,从 83 岁到 90 岁,大脑区域之间的连接减弱,并且越来越多地通过连接许多区域的“枢纽”。 “这表明在此阶段维持连接的资源较少,因此大脑更多地依赖于使用某些区域作为连接枢纽,”穆斯利说。
了解此类大脑变化可能有助于解释为什么心理健康问题通常发生在 25 岁之前 以及为什么 65 岁以上的人特别容易患痴呆症,她说。
“了解人类一生中大脑结构的正常转折点非常重要,因此我们可以在未来的研究中探索心理健康或神经退行性疾病期间的偏差,”卢比亚说。 “一旦你了解了偏差的原因,就可以帮助你找出治疗方法。例如,你可以探索哪些环境因素或化学物质导致了差异,并找到使用疗法、政策或药物来扭转它们的方法。”
但卢比亚说,首先,需要进一步研究来探讨这些发现是否适用于更多种族和地理上多样化的人群。
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