老了， 脑就会全面性退化吗？

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人类的大脑皮质（cerebral cortex）只有几毫米厚，由众多褶皱组成。随着年龄增长，这一组织通常会越变越薄——这是衰老的典型特征，被认为与神经元丧失有关，从而导致某些能力的退化。一般来说，人们往往假定，脑体积减少就意味着功能下降。然而，人们对大脑皮质究竟是如何衰老的知之甚少。


现在，一项新发表于《自然·神经科学》杂志的研究表明，脑的衰老比之前以为的更轻微，而且是分层进行的——至少在大脑皮质中负责触觉的区域是如此。




  感觉皮质与分层结构  


在新的研究中，研究人员重点分析了大脑皮质中处理触觉信号的区域，即初级躯体感觉皮质。该区域位于头顶左右两侧，沿着一条约一指宽的带状区域向两耳方向延伸。这个区域与身体自我感知以及与环境的互动密切相关。比如，当我们拿起物品、握住东西，甚至走路时，都需要触觉反馈来调控动作。相应的刺激信号会汇聚并在此处理。


此前，人们没有充分认识到，初级躯体感觉皮质是由多层极薄的组织堆叠而成，每一层都有其独特的结构和功能。例如，当我们感受到身体被触碰时，感觉皮质的第四层会被激活；当我们调节身体感受时，比如努力专注于阅读文字时，感觉皮质的第五层和第六层就会被激活。


这种层叠结构不仅存在于初级躯体感觉皮质，也出现在其他脑区。这样的分层设计甚至并非人类独有，而是在其他动物中也有类似现象。从进化的角度看，以这种方式处理感觉信息显然具有优势。

  人类与小鼠实验结果  


在新的研究中，研究人员使用了一台图像分辨率比标准磁共振成像（MRI）高出五倍的7特斯拉MRI，能够更清晰地呈现出人在感知和思考过程中精细的脑部网络活动。


借助7特斯拉MRI，研究人员比较了健康年轻人（20 多岁）和健康老年人（60–70 岁）的感觉皮质。他们发现，只有负责调节感受的第五、第六层出现了变薄，而负责接收触觉信息的第四层在老年人中反而变得更厚了。


第四层更厚的老年人往往对触觉和疼痛更加敏感；但由于第五、第六层变薄，他们在调节这些感受时也会更加困难。


接下来，研究人员在小鼠身上做了对照实验，并得到了相似的结果：年迈小鼠有着比年轻小鼠更厚的第四层。不过，当进一步检测“超老龄”小鼠时，研究人员发现，这一层在更高龄阶段可能会再次退化。


在小鼠实验中，研究人员发现，随着年龄的增长，它们的第四层以及更深层脑中会含有更多的髓鞘，这是一种对神经功能和信号传导至关重要的脂质保护层。不过，在“超老龄”小鼠阶段，这些层的髓鞘反而出现了减少。


这一现象也同样出现在人类身上。研究人员表示，这意味着在65岁以上的人群中，存在一种对调节功能下降的补偿机制。而当年龄过高时，这种补偿机制似乎就会失效。




  先天缺失的手臂  


为了进一步探索感觉输入是否会影响大脑皮质的结构，研究人员还分析了一名先天缺失一只手臂的中年人（52岁）。与拥有双臂的人相比，这名从未有过右臂的参与者脑部的右手区域，长期接收不到触觉信号。


研究结果显示，这名参与者的第四层比正常人更薄。这说明，脑的某些层次确实会受到“使用程度”的影响：越常使用的脑区，就会形成更多突触，也就会发展得更厚，而缺乏输入的地方则会变薄。


因此，老年人的脑也并非全面系统性地退化，而是“保留了常用的部分”。脑的衰老过程就像是一台复杂的机器，一些常用零件被润滑得很好，而不常用的零件则可能逐渐损坏。从这个角度来看，脑的衰老因人而异，由生活方式塑造——包括感官体验、阅读习惯，以及日常生活中的认知挑战。




  一生的经历与神经多样性  


这项研究结果还有另一个耐人寻味的方面：老年人的脑，表现出更强的感觉处理区域和减弱的调节区域，这种变化模式与一些神经多样性疾病（如自闭症或注意缺陷多动障碍）有相似之处。


这些疾病的特征是：感觉灵敏性增强、过滤能力下降，进而导致注意力难以集中和认知灵活性下降。


那么，新的发现是否意味着，衰老会推动脑向这些疾病的方向发展？研究人员指出，老年人的脑模式是由一生的经历逐渐塑造的，而神经多样性人群则是先天如此。因此，目前还很难断言“随年龄增长增加的脑容量”会带来哪些其他影响。


不过，这一结果带来了一些新的线索：为什么老年人有时难以适应新的感官环境。比如，当面对一件新科技产品或初到一座陌生城市时，由于第五层、第六层的调节能力减弱，可能更容易迷失方向或感到混乱。这也能解释为什么随着年龄增长，多任务处理能力就会随之下降，比如边走路边用手机时更容易出错。因为在多任务情境下，感官信息必须经过调节才能避免干扰。


值得一提的是，这项研究还表明，健康老年人的脑，依然具备保持与环境同步的能力。




  重新认识脑的衰老  


目前的多数理论认为，随着年龄增长，脑会整体萎缩。然而，新研究所观察到的结果在一定程度上与这些理论相矛盾：这是首次有证据表明，在正常老年人中，某些脑区会随着年龄增加而变大。


与此同时，这项研究也提供了新的证据表明，生活方式的力量可以深刻塑造老化过程中的脑。

#参考来源：

https://theconversation.com/part-of-your-brain-gets-bigger-as-you-get-older-here-is-what-that-means-for-you-257156

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02013-1

https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/the-cerebral-cortex-ages-less-than-thought

#图片来源：

封面图&首图：DZNE / Haagman

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