人类大脑变化指南

发布日期：2024-09-19 16:13

来源类型：文汇报 | 作者：原野

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参考消息网4月12日报道美国《华盛顿邮报》网站2月28日刊登题为《在整个生命周期，大脑是如何衰老的》的文章，作者是凯特琳·吉尔伯特，内容编译如下：

大脑是在童年时期达到巅峰吗？30岁以后一切都开始走下坡路吗？65岁的大脑能够跟得上青少年的步伐吗？

为了解更多信息，一个国际研究团队从多项研究中收集了代表生命各个阶段的101457个大脑的扫描数据。研究对象中，年龄最小的是一名16周大的胎儿，年龄最大的是一名100岁的老者。

这项研究的共同作者、费城儿童医院生命周期脑研究所科学家雅各布·塞德利茨说，重要的是，这项研究意图提供具有广泛意义的参考，而不是针对个人的精确路线图。

随着年龄的增长，大脑发展也变得越来越多样化。北卡罗来纳大学医学院的研究讲师莎哈尔·艾哈迈德说，即使是大脑的不同部分，比如涉及视觉与语言的区域，也会在生命的不同阶段达到自己的里程碑。

好消息是，与身体的其他部位不同，我们的大脑会在我们的一生中不断发生改变，以迎接每个生命阶段的挑战。虽然没有人能够预测大脑发育和衰老的确切年龄，但这里有一个关于大脑在不同年龄段可能如何变化的通用指南。

婴儿期：0-2岁

婴儿的大脑就像海绵一样，能够吸收各种环境信息，尤其是来自父母或照顾者的信息。例如，在第一年左右，婴儿可以学习任何语言，但这种能力会根据他们听到的声音或看到的手势而迅速缩小。这种快速的微调正是在日后的生活中学习新语言变得更加困难的原因，尤其是那些与母语不同的语言。

这种海绵效应的部分原因是在生命的头几年形成了大量突触(神经元之间的连接)。

研究青少年大脑发育的巴纳德学院神经学教授B·J·凯西说：“在生命的早期，我们有大量的兴奋性突触，所以有极大的学习潜力。”

重要的细胞和遗传过程也在进行中。虽然大多数神经元在出生时即已存在，但大脑中其他类型的细胞，如神经胶质细胞，在生命的头几年正在迅速发育和成熟。

儿童期：2至10岁

从约18个月到两岁开始，大脑转向学习，这包括加强重要的连接和减少未使用的连接。为了帮助大脑优先处理某些活动，更多的抑制性连接——作为信息处理的制动器——在整个大脑回路中形成。

为了减少连接，婴儿会在名为“突触修剪”的过程中，失去大约一半刚刚形成的突触。为了加强连接，大脑则会经历髓鞘化，即神经元连接被脂肪蛋白包裹和绝缘的过程。髓鞘在整个儿童期和之后的时期会迅速增加。

因为在童年时期建立和加强了如此多的连接，大脑对与照顾者及环境中其他人的互动特别敏感。因此，这一时期因创伤或忽视而产生的压力会对儿童大脑一生的发育产生深远的影响。

青春期：10至19岁

从大约10岁到19岁，随着青少年开始离开家庭的安全环境，学习处理围绕不同经历的情绪和动机，这些活动所涉及的大脑网络也会发生动态变化。

凯西说，“在青春期，你必须学会照顾自己”，因为你不再像年幼时那样得到父母的保护。她说：“学习社会规则的界限正是青春期的意义，为成为一个成年人做好准备。”

这种对环境的高度敏感性反映在新一轮广泛的突触修剪和髓鞘形成中，但尤其是在情绪和奖励处理回路中。正因为如此，青少年总有动力去探索新的体验，无论它们伴随着多大的风险或威胁。

青年期：20至39岁

20岁中后期通常会被认为是大脑发育的某种“巅峰”。这种观念的部分原因是研究人员观察到白质体积——信息处理“速度”的标志性指征——在这些年龄段达到了很高的水平。

进入青年期后，神经元网络不断得到磨练和调整，特别是那些涉及理性思考和考虑未来影响的神经元。然而，大脑的发育绝非就此“完成”。

研究发现，随着大脑进入三四十岁，成人的突触可塑性，或者说增强或减弱连接以响应活动变化的能力，会重新确定优先事项，而非减弱。

中年期：40至65岁

当你丢了钥匙或忘记名字时，你可能会觉得自己的大脑没有以前那么灵敏了。但是，新研究打消了有关可塑性在成年人和衰老的大脑中会减弱的想法。

麻省理工学院大脑和认知学副教授马克·哈尼特的实验室最近在成年小鼠身上发现了“沉默突触”的存在，这些连接在用于帮助形成新记忆之前是不活跃的。这些突触长期以来一直被认为与早期发育有关，但哈尼特及其实验室现在证实，它们也广泛存在于不同年龄和不同地区的成年人大脑中。

这些发现表明，大脑在整个成年期都能够发生动态变化，这正在改变科学家对大脑衰老的看法。

在40多岁及以后，生活转向具有挑战性的成年人角色——发展事业、照顾家庭和回馈下一代。由于个人经历的多样性，也更难以确定生命中后期大脑衰老的里程碑。

一个社交生活丰富、经常锻炼、旅行或参加志愿服务的50岁的人，相比于一个在很大程度上与外界隔绝并且很少从事丰富活动的同龄人，前者可能会拥有更“年轻”的大脑。

研究表明，开展记忆训练、做填字游戏甚至打电子游戏的老年人能够改善某些认知功能，但这些发现背后的机制仍然未知。

老年期：65岁及以上

在生命的晚期，大脑的体积的确会萎缩，大脑也开始退化。然而，老年人也能够从一生的经验中获得更大的智慧。一些研究人员提出，与情绪处理和道德决策相关的脑回路可能涉及智慧的不同组成部分，尽管这方面的研究仍然有限。

凯西说：“我认为我们对衰老和人在一生中所积累的智慧没有给予足够的尊重。”